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1、2004年6月中国比较医学杂志June,2004第14卷 第3期CHINESEJOURNALOFCOMPARATIVEMEDICINEVol.14No.3综述与专论胚胎干细胞生物学特性杨玉艾,华进联,马勇江,窦忠英(西北农林科技大学陕西省干细胞工程技术研究中心,陕西杨凌 712100) 【摘要】 来源于早期胚胎或原始生殖细胞的胚胎干细胞(ES细胞)可在体外抑制分化培养条件下无限扩增,并保持未分化状态和多能性。ES细胞研究是国际生物科学的热点课题之一。多年来,众多学者对ES细胞形态结构、核型、分化潜能、碱性磷酸酶、胚胎阶
2、段特异性细胞表面抗原的表达以及一些分子标记等生物学特性作了大量研究报道,为ES细胞分离鉴定提供了理论基础。【关键词】 胚胎;干细胞;生物学特征;分子机制【中图分类号】Q13217 【文献标识码】A 【文章编号】167127856(2004)0320185205TheBio2characteristicsofEmbryonicStemCellsYANGYu2ai,HUAJin2lian,MAYong2jiang,DOUZhong2ying(NorthwestSci2TechUniversityofAgriculture
3、andForestry.ShanxiCentreofStemCellEngineeringandTechnology.Yangling712100,China)【Abstract】 EScellscanrenewandmaintainpluripotentandundifferentiatialstate.Recentyears,manyresearcherspaymoreattentiontothebio2characteristicsofit,whichlaythefoundationforitsisolationa
4、ndidentification.【Keywords】Embryo;Stemcells;Bio2characteristics;Molecularmechanism 胚胎干细胞(Embryonicstemcells,ES细胞)是一修复组织的种子细胞。本文对ES细胞的主要生物种自附植前早期胚胎或附植后原始生殖细胞(Pro2学特性及其研究进展作一简要概述。mordialgermcells,PGCs)分离克隆的具有发育多能性1ES细胞的基本特性和高度未分化能力的细胞。在适当的条件下,可以定向诱导分化为各种组织细胞,甚至形成复
5、杂的组ES细胞显著区别于其他细胞的三大特性在于:织和器官,也可与受体胚胎嵌合,生产出包括生殖系(1)高度的发育潜能和分化潜能(全能性或多能性)。在内的嵌合体后代。其广泛的发育潜能和无限增殖体内外可分化出三个胚层的分化细胞,含正常二倍能力在基础研究和应用研究领域极为重要;其在体体染色体,具有种系传递功能,能广泛参与宿主胚胎内外可发生分化,有利于发育生物学基本过程的研各组织器官的生长、发育,形成包括生殖系在内的嵌究,而且可进行遗传操作,用作组织工程和细胞移植合体后代;(2)可操作性。它具有体外培养细胞的特征,可以在体外培养扩
6、增,还可以对其进行遗传操作,选择和冻存,而不失其多能性。冻存的细胞可在[基多项目]国家自然科学基金(30200137);国家“863”(2002AA161216);国家“973”(G1999543001)需要时随时解冻,继续培养不失其原有特性,并且来[作者简介]杨玉艾(1978-),女,在读硕士,主要从事胚胎干细自一个克隆的细胞具有同样的特征;(3)无限扩增胞研究。(自我更新)。它在不同的生长条件下具有不同的功[通讯作者]窦忠英,教授,博士生导师。E2mail:Douzhongying@能状态。增殖迅速,可在体外培养条件
7、下建立稳定china.com的细胞系,并保持高度未分化状态和发育潜能性。186中国比较医学杂志2004年6月第14卷第3期 ChinJCompMed,June2004,Vol.14.No.3ES细胞的体外培养,既要维持细胞的未分化状2ES细胞形态学特征态和多潜能性,又要使其无限增殖,一般ES细胞的各种哺乳动物的ES细胞都具有与早期胚胎相生长依赖于饲养层细胞。只有在饲养层细胞上或在似的形态结构特征:细胞体积小;核大,核质比高,多含条件培养基时,呈未分化状态。在不含条件培养为常染色质;胞质较少,结构简单;具一个或多个核基或饲
8、养层细胞时,或在单层细胞培养条件下,能分仁,且大;胞质内细胞器成分少,但游离核糖体较丰化成多种细胞。而且单层培养与聚集培养的ES细富,且有少量的线粒体;超微结构显示未分化的外胚胞在同等诱导条件下,其分化方向各不相同。在悬1层细胞特性。浮培养条件下,形成类胚体,象早期胚胎那样发生有时序的分化。同样,ES细胞在聚集状态或
