胚胎干细胞诱导分化机制及方法论文

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1、胚胎干细胞诱导分化机制及方法论文【摘要】胚胎干细胞是来源于附植前胚胎的内细胞团或附植后胎儿的原始生殖细胞具有发育全能性的细胞。近年来在胚胎干细胞分化机制研究和定向诱导分化方面都有长足进展，但其分化机制和定向分化的方法一直是人们需要解决的难点问题，本文主要就胚胎干细胞的定向分化机制、方法及目前存在的问题等方面进行概括性论述。【关键词】胚胎干细胞诱导分化机制方法【Abstract】Embryonicstemcellisakindofundifferentiatedpluripotentstemcell,sfr

2、ompreimplantationICMorearlyfetusprimordialgermcell.Theresearchaboutdifferentiationofembryonicstemcellhasbeenahotspotinmedicalfieldnoechanismofdifferentiationandthedirectionaldifferentiationhavenotknoaticdevelopmentsinthesefields,thispaperelaboratedthemech

3、anismsdifferentiationoninduceddifferentiationofembryonicstemcells,methodsoninduceddifferentiationofembryonicstemcells,questionsoninduceddifferentiationofembryonicstemcells.【Keybryonicstemcell;induceddifferentiation;mechanism;method自1981年英国的Evans等从小鼠囊胚的内细胞

4、团（Innercellmass，ICM）分离建立胚胎干细胞（Embryonicstemcells，ES细胞）以来，ES细胞的研究就一直是各国研究的热点。近两年，ES细胞分化诱导以及调控方面的研究取得了很多重要的进展，已从ES细胞诱导出神经细胞、心肌细胞、血管和内皮细胞等。利用ES细胞的定向分化可望在基因研究、细胞治疗和组织器官替代治疗等的研究中发挥重要作用。1ES细胞定向分化的调节机制自1988年发现了白血病抑制因子能抑制ES细胞分化后.freelorphogeicproteins，BMPs）、成纤维细胞

5、生长因子（fibroblastgrobryoidbodies，EBs），再在EBs的基础上进一步诱导使其分化为目的细胞。在各阶段添加的细胞因子不同，具体表现为细胞因子种类、浓度或组合的不同。目前利用此法，国内外学者已得到多种目的细胞，如：造血细胞、心肌细胞、神经细胞等。2.1.1RA诱导ES细胞分化RA系维生素A的衍生物，它可以影响脊椎动物的发育和许多类型细胞的分化。RA不但可以通过经典的信号转导途径诱导ES细胞分化，还可以抑制LIF信号促进ES细胞分化。RA常被用来进行诱导多潜能干细胞向神经细胞分化的研

6、究。Strbing等［6］研究显示，BLC6和D3ES细胞自发分化产生的神经细胞只占EB的15％～30％，而用RA处理后EB中几乎全部细胞分化成神经细胞。Schuldiner等［7］证实，用高浓度RA（10-6M）诱导人ES细胞产生的神经细胞比未用RA处理的增加22％（76％:54%）。目前RA诱导ES细胞分化产生神经细胞的机制仍未阐明。已有报道指出，FGF信号通路在多种生物的胚胎神经发育过程中起关键作用［8］。Ps表达，从而促进胚胎发育产生神经细胞。此外，Ying等［10］发现，FGF信号是ES细胞发生

7、神经特异性分化所必需的。这些研究提示我们，RA诱导ES细胞向神经细胞分化的机制可能与FGF信号有关。2.1.2BMPs诱导ES细胞分化BMPs是转化生长因子β（transforminggroer等［11］研究发现BMP-2以时间依赖的方式增加EB向软骨细胞分化，即在EB悬浮培养2～5日时加入BMP-2可以诱导其分化，而在EB悬浮培养0～2日或5～9日时加入BMP-2不产生作用。Li等［12］用猴ES细胞进行体外实验发现，将BMP-4加入ES细胞培养体系中，分化产生的造血前体细胞集落增加了17倍。Chado

8、poieticgromang［20］报道，与添加FGF-2因子相比较，利用单纯疱疹病毒作为载体将FGF-2基因转入ES细胞中，诱导产生的神经细胞是前者的三倍。Prelle等［21］研究胰岛素生长因子Ⅱ（insulingroan等［25］证明人ES细胞与鼠骨髓细胞系S17或卵黄囊内皮细胞系C166共培养，可以促进人ES细胞向造血前体细胞分化。Mummery等［26］将人的ES细胞与鼠血管内胚层样细胞（END-2）共培养，在12孔