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1、.人胚胎干细胞的研究发展摘要：叙述了人胚胎干细胞（hES细胞）的研究现状，并对hES细胞的研究进展及其应用前景等全面综述。关键词：人，胚胎干细胞，原始生殖细胞，全能性，多功能性干细胞(Stemcell)是一类具有自我更新能力的多潜能细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件下或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，又称其为“万用细胞”。干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织。根据发育阶段，干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。1998年Thomson等第一次从胚胎中分离培养了人体胚胎干细胞(hESC)，并随后发现它能分化为体内几乎所有的细
2、胞后，由此掀起全球范围内的hESC研究热潮。人胚胎干细胞的生理意义：人胚胎干细胞最有价值的应用是用来修复甚至替换已丧失功能的组织和器官，因为它具有发育分化成所有类型组织细胞的能力。任何导致丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗，如用神经细胞治疗神经变性疾病（帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等），用造血干细胞重建造血功能，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复已坏死的心肌等。1人胚胎干细胞的来源页.胚胎干细胞来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胚胎的原始生殖细胞是一大类未分化的二倍体全能干细胞，具有无限增殖、自我更新和多向分化的潜
3、能。2人胚胎干细胞的生物学特性(1)具有分化的多潜能性，在体外可诱导分化出属于三个胚层的分化细胞;(2)具有种系传递功能;(3)具有长期的未分化增殖能力，细胞不仅能分化成各种器官组织，而且能增殖生成新的保持同种性状的ES细胞;(4)易于进行基因改造操作;(5)保留了正常的二倍体的性质且核型正常;(6)胚胎干细胞端粒酶活性呈阳性,具有维持端粒长度,保持干细胞增殖能力的重要作用。3人胚胎干细胞的培养(1)常规培养液常用的基础培养基有改良伊格尔培养基(MEM)α、达氏修正依氏培养基(DMEM)、组织培养基(TCM)199、F12等合成培养基，以DMEM应用最为普遍。它的
4、主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子和一些其他辅助物质。(2)无血清培养基血清中含有许多未知的成分和一些分化诱导因子，不利与ESC未分化状态的维持。为此人们尝试使用无血清培养液、化学合成培养液’进行ESC的培养，加入刺激细胞生长的激素、细胞因子等，页.实验表明ESC增殖旺盛，且能保持未分化状态，并认为无血清培养基优于血清培养基。但也有学者认为含血清培养液更利于胚胎干细胞向中胚层细胞分化,是因为血清中富含中胚层诱导因子,如骨形态形成蛋白(BMP)等。4人胚胎干细胞的实验研究及临床应用4.1人胚胎干细胞的实验研究人ES细胞具有多向分化潜能,能分化为属于内胚层
5、、中胚层和外胚层范畴的多种类型细胞:包括神经细胞、肝细胞、造血母细胞、分泌胰岛素细胞、心肌细胞、内皮细胞等。人胚胎干细胞定向诱导是指在体外把人胚胎干细胞定向诱导成分化成熟功能细胞,而横向分化则是把一种组织的成体干细胞诱导分化成另一种组织的“干细胞”或功能细胞。不论定向诱导,还是横向分化,它们的共同基础都是干细胞基因表达的调控。定向诱导分化根据hESC在离体条件下可分化出不同胚层的分化细胞这一特点,将hESC与不同类型的细胞共培养或加入相应的生长因子诱导干细胞定向单一类型的细胞分化。目前,hESC体外诱导分化的模式主要有诱导分化、自发分化和基因调控分化等。大量的研究
6、表明转化生长因子(TGF)、骨形态发生蛋白(BMP)、Wnt家族蛋白(Wntfamilies)、成纤维细胞生长因子(FGF)以及全反式维甲酸(RA)、二甲基亚砜(DMSO)和垂体后叶素、维生素C、5氮胞苷等可以促进ESC分化为心肌细胞。Laura等将人胚胎干细胞(hESC)体外诱导分化的心肌细胞,培养观察了达3个月,并通过膜片钳等技术来评估其功能成熟情况,以RTPCR来评估编码离子通道的亚基的表达;发现随着体外培养时间的延长,ESC分化的心肌细胞愈接近成熟心肌细胞表型。常静等发现与胎儿心肌细胞的共同培养,能诱导人ESCs发生向心肌方向的分化，人ESCs有望成为心
7、肌干细胞移植的细胞材料。Passier等页.采用无血清培养基诱导胚胎干细胞,发现心肌自发搏动的数量较含血清培养增加了24倍,如果在培养体系中加入维生素C,分化效率还可以再提高40%。Maxim等发现HESC与骨髓基质细胞或OP9细胞共培养可诱导hESC向造血干细胞分化。Rambhatla等观察到,hESC培养过程中在二甲基亚砜和丁酸钠依次诱导下形成肝细胞。裴海云等将人胚胎干细胞在细菌培养皿中悬浮培养7d,形成囊性拟胚体,接种至包被有Ⅰ型胶原的组织培养皿,以含有地塞米松、胰岛素的条件培养液进行诱导,条件诱导液培养14d,结果证实人胚胎干细胞经上述方法培养可向肝细胞分
8、化。Reu
