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1、动物繁殖技术学课程论文胚胎干细胞的研究及其应用姓名学号系名专业班级指导老师2017年1月1日1胚胎干细胞的研究及其应用摘要:胚胎干细胞(ES细胞)是一类从早期胚胎内细胞团或原始生殖细胞分离和克隆出的、具有发育全能性和多能性的细胞。ES细胞在动物克隆、转基因动物生产、细胞工程、组织工程、临床克隆治疗和发育生物学、遗传学以及制作动物疾病模型等的研究应用中起着重要的作用。本文介绍了胚胎干细胞的生物学特性,国内外研究进展和研究动态,阐明了建立ES细胞系的技术要点以及ES细胞的应用及发展前景。关键词::动物;胚胎干细胞
2、;发育;研究进展8目录1.ES细胞的研究概况32.ES细胞的形态学及其基本特征42.1ES细胞的形态学特征42.2ES细胞的基本特征43.ES细胞系的建立概况及建系的技术要点53.1ES细胞系的建立概况53.2ES细胞建系的技术要点54.ES细胞的应用与前景54.1ES细胞与动物克隆54.2基因载体54.3加快组织工程发展64.4其他65.存在的问题76.参考文献88胚胎干细胞(Embryonicstemcells,Es细胞)是一种从早期胚胎内细胞团(Innercellmass,ICM)或原始生殖细胞(pri
3、mor-dialgermcells,PGCs)经体外分化、抑制培养、分离和克隆得到的具有发育全能性的细胞。目前,ES细胞已经引起广大学者的注意和兴趣,对ES细胞的研究也取得了很大进展。该细胞除细胞和细胞集落有一定形态和生长行为外,经细胞表面抗原检测、体内体外分化实验为阳性,核型正常并可产生嵌合动物个体。目前,除小鼠ES细胞分离克隆成功称ES细胞系以外,其它动物ES细胞研究虽然获得很大进展,但只称作类ES细胞系或ES样细胞。主要原因是未能证明,经嵌合体实验发生生殖腺嵌合的嵌合体。但它能分化为各种细胞,一般称该细
4、胞具有多能性。1.ES细胞的研究概况ES细胞的研究萌芽于畸胎瘤干细胞(Teratocarcinomastemcell)或胚胎癌细胞(Embryoniccarcinomacell,EC细胞)。1958年,Steven最早发现EC细胞,他把小鼠早期胚胎移植到129只小鼠精巢或肾脏的被膜下,得到了该细胞。1981年,Evans和Kaufman用7~8年的时间利用延迟着床的小鼠早期胚胎体外培养,分离出小鼠ES细胞。以他们两人名字的第一个字母来命名该细胞为EK细胞,从此开辟了哺乳动物ES细胞研究的新纪元。之后相继建立了
5、其它动物的类ES细胞。Notarianni(1990)、Piedrahita(1990)、Strofekk(1990)、Anderson(1990)和Wheeler(1994)各自建立了猪的类ES细胞系。Saito(1992)、Strelchenko(1994)和Stice(1993)建立了牛的类ES细胞系。Craves(1993)、Nie-mann(1994)建立了兔的类ES细胞系。Tsuchiya(1994)、Meinecke、Tillmann(1996)建立了绵羊ES细胞系。Bongso(1994)、M
6、eineke(1996)和Tillmann(1996)建立了山羊的类ES细胞系。Tillhomoson等(1998)建立了人的类ES细胞系并进行了鉴定。我国在ES细胞方面的综合性研究起步较晚,但发展迅速。首先,在ES细胞的基础研究方面很有成效。尚克刚(1989,1993,1994)、丛笑倩等(1990)分别建立了小鼠的ES细胞系。赖学良(1995)建立了兔的ES细胞系。西北农林科技大学家畜生殖内分泌与胚胎工程农业部重点开放实验室,从1994年开始用早期胚胎相继分离克隆出猪类ES细胞,最多传5代,牛类ES细胞,
7、最多传6代;小鼠类ES细胞,最多传9代。1997年,用分离流产儿原始生殖细胞克隆出人类ES细胞,传4代,最多传6代。以上分离克隆得到的小鼠、猪、牛和人类ES细胞8,除细胞和细胞集落形态具有ES细胞特征外,用AKP染色,体内、体外分化实验,有些作了核型分析,证明该细胞的多能性。特别是近几年来,由于人类ES细胞研究的进展,它和组织工程、克隆治疗密切相关,国内外掀起了ES细胞的研究热潮。2.ES细胞的形态学及其基本特征2.1ES细胞的形态学特征ES细胞核大,胞质胞浆少,细胞界限不明显。体外培养时,细胞排列紧密,呈集
8、落状生长。边缘折光性强,集落边缘可见有少量的已经分化为扁平上皮细胞或梭形的成纤维细胞。用碱性磷酸酶染色法染色,ES细胞呈棕红色,而周围的成纤维细胞则呈淡黄色。小鼠胚胎干细胞的直径在7~18μm之间,猪、牛和羊的ES细胞颜色较深,直径为12~18μm。总的来说,ES细胞具有与胚胎细胞相似的形态特征。2.2ES细胞的基本特征ES细胞的全能性,是指ES细胞在解除分化抑制的条件下能参与包括生殖腺在内的各种组