胚胎干细胞的应用

胚胎干细胞的应用

  胚胎干细胞是从着床前囊胚的内细胞团(innercellmass，ICM)经体外分离培养而建立的全能干细胞系。ES细胞具有三大特点：①体外未分化状态下大量繁殖，具有自我更新能力；②在一定条件下具有向3个胚层(内、中、外胚层)组织和细胞分化的全能性；③易于进行基因改造操作。自Evans及Martin等人成功地分离和体外培养了小鼠ES细胞(roES细胞)以来，人们对ES细胞的研究逐渐深入。1998年，Thomson领导的研究小组由囊胚早期阶段分离并建立了第一株人ES细胞，引起子科学界的轰动和广泛关注。

  事实上，mES细胞系建立后主要用于细胞分化和发育模型、药物筛选和基因功能的研究，直到人类ES细胞(hES细胞)系的建立，尤其是体细胞核移植技术(somatic cell nucleustransfer，SCNT)取得的突破性进展，人们才将研究的焦点转向了ES细胞定向诱导分化、细胞治疗及用于组织工程种子细胞的研究。ES细胞定向诱导分化技术和SCNT技术的逐步成熟，使自体来源的ES细胞作为组织工程种子细胞成为可能，并显示了比其他来源细胞更大的优越性和广阔的临床应用前景。SCNT是指先从需要救治的病人身上取一个体细胞，然后将该细胞的遗传物质植人一个去除了细胞核的卵细胞，在体外发育形成一个早期胚胎；其后，由此早期胚胎获得携带病人全部细胞核基因组型的ES细胞，经过定向诱导分化或其他相应技术处理后，进行细胞治疗或组织工程化组织构建，用以修复病人自体组织缺损的技术。因此，ES细胞的无限增殖能力和体内外分化的全能性，使其成为潜在的组织工程技术的种子细胞来源。目前，小鼠或人的ES细胞已经被成功诱导为3胚层来源的多种组织细胞，如软骨细胞、胰岛素分泌细胞、心肌细胞、骨细胞、造血细胞、内皮细胞和神经细胞。