胚胎干细胞的起源和同一性
胚胎干细胞研究中的伦理问题
胚胎干细胞研究中的伦理问题随着科学技术的发展，胚胎干细胞研究逐渐成为了生物医学研究的重要领域。
胚胎干细胞研究可以为疾病治疗、器官移植等领域提供意义深远的进展。
同时，胚胎干细胞研究也引发了很多伦理问题。
本文将从几个方面介绍胚胎干细胞研究中的伦理问题。
一、生命起源的伦理问题生命是一种神奇的存在，它有着深刻的哲学问题。
在实验室中的胚胎干细胞，虽然仅仅是具有潜在生命的细胞，但它们仍然具有一定的生命特征。
因此，在提出胚胎干细胞研究的同时，人们也提出了伦理问题：从哪里获得胚胎干细胞，以及胚胎干细胞研究是否“伦理”？根据国际上的规定，在得到父母的同意之后，医生可以从已死亡的胚胎中获取胚胎干细胞。
但是，在获取胚胎干细胞的过程中，人们仍然需要面对观念上的抵触。
因为在人们的认知中，胚胎是一种可能成长为人类的生命形式。
因此，人们常常认为，虽然科学研究过程中可以消灭胚胎的生命，但却不能因为研究目的而牺牲生命。
二、细胞利用的伦理问题胚胎干细胞研究的实验过程中，研究人员也可能面对细胞的利用问题。
例如，一些非洲国家养殖蚊子试图用蚊子来制造更强的病毒。
这种做法可能会带来许多伦理问题，因为它涉及到了动物生命的消耗，也可能会潜在地危害人类的生命健康。
在细胞的利用过程中，研究人员需要权衡利益和伦理价值。
首先，他们需要充分考虑细胞的使用对生产的影响。
其次，他们需要尊重生命，认真对待细胞的使用问题。
最后，他们要坚持对伦理责任的坚持，不能因为利益而忽视伦理问题。
总之，细胞的利用需要有一个周密的规划和谨慎的使用。
三、研究过程中的伦理问题胚胎干细胞研究涉及的伦理问题还包括研究过程中的伦理问题。
例如，实验中可能会将人畜草共存，以获取更好的实验效果。
这种实验严重损害了动物的生命权利，也违反了科学实验伦理。
在处理这种问题时，科学家需要尊重动物的生命，认真考虑其利益和权利。
同时，在研究胚胎干细胞的过程中，人们还要考虑到可能伴随的意外和不确定性。
例如，有可能在胚胎干细胞研究过程中，研究出具有特殊性格和性别特征的儿童。
胚胎干细胞分类
胚胎干细胞是一类具有多能性（能够分化成多种不同细胞类型）的细胞，它们源自胚胎发育的早期阶段。
胚胎干细胞可以分为两种主要类型：胚胎干细胞（ES细胞）和诱导多能性干细胞（iPS细胞）。
1.胚胎干细胞（ES细胞）：
•来源：ES细胞最初来自早期发育的胚胎。
它们通常从胚胎的内细胞团中获得。
•多能性：ES细胞具有全能性，即它们可以分化成体内所有三个胚层（外胚层、中胚层和内胚层）的各种细胞类型。
•应用：由于其多能性，ES细胞被广泛用于研究和医学应用，包括组织工程、再生医学和疾病治疗。
2.诱导多能性干细胞（iPS细胞）：
•来源：iPS细胞是通过重新编程（诱导）已分化的体细胞，使其重新获得胚胎干细胞的多能性。
•多能性：类似于ES细胞，iPS细胞也具有多能性，可以分化成多种细胞类型。
•应用：iPS细胞的制备避免了使用胚胎，因此在伦理上更为可接受。
它们被广泛应用于疾病建模、药物筛选和个体化医学等领域。
这两种类型的干细胞都具有巨大的潜力，但也伴随着伦理和科研挑战。
胚胎干细胞的使用涉及胚胎的捐赠和使用，可能引发伦理争议。
诱导多能性干细胞的技术在伦理上更可接受，但在研究和应用中仍然需要解决一些问题。
干细胞相关知识点汇总总结
干细胞相关知识点汇总总结一、干细胞的基本概念干细胞是一种具有自我更新能力和多能性的细胞。
它们可以不断分裂产生同类干细胞，同时也能够分化为多种功能成熟细胞，如神经细胞、心肌细胞、肝细胞等。
干细胞分为两大类：胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来源于早期的胚胎，具有最大的多能性；成体干细胞来源于成熟组织和器官，具有较小的多能性。
二、干细胞的类型1. 胚胎干细胞（ES细胞）：来自早期的胚胎，具有最大的多能性，可以分化为任何细胞类型。
2. 诱导多能干细胞（iPS细胞）：是通过基因工程技术将成体细胞重新编程而成的具有多能性的细胞。
3. 成体干细胞：来自成熟组织和器官，包括骨髓干细胞、脐带干细胞、脂肪干细胞等，具有较小的多能性。
三、干细胞的来源1. 胚胎：胚胎干细胞来源于早期的胚胎，通常来自体外受精后的胚胎。
2. 成体组织：成体干细胞来源于成熟组织和器官，包括骨髓、脐带、脂肪等。
3. 基因工程：诱导多能干细胞是通过基因工程技术将成体细胞重新编程而成的多能性细胞。
四、干细胞的应用1. 再生医学：利用干细胞进行再生医学研究，可以修复受损组织和器官，治疗多种疾病和损伤。
2. 组织工程：利用干细胞构建人工组织和器官，解决器官移植的短缺问题。
3. 药物研发：利用干细胞进行药物筛选和药效评估，加快新药的研发和上市。
五、干细胞的伦理和法律问题1. 伦理问题：胚胎干细胞研究涉及胚胎的使用和破坏，引发了伦理和道德方面的争议。
2. 法律问题：不同国家和地区对干细胞研究和应用的法律规定不同，有些国家禁止胚胎干细胞的研究和应用，有些国家则允许并支持相关研究。
六、干细胞的临床研究进展1. 干细胞移植治疗：干细胞移植已经成为治疗白血病、淋巴瘤等血液系统疾病的重要手段。
2. 干细胞再生医学：干细胞可以用于治疗多种慢性疾病和器官损伤，如心脏病、糖尿病、脊髓损伤等。
3. 干细胞组织工程：干细胞组织工程技术正在积极开发人工心脏、肝脏、胰岛、肌肉等人工组织和器官。
胚胎干细胞的培养体系综述
胚胎干细胞的培养体系综述摘要：综述胚胎干细胞培养基、有饲养层培养体系和无饲养层培养体系的主要成分，以及无血清胚胎干细胞培养基。
胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES或EK细胞。
）胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺种分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。
无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域，支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症，是一种挽救生命的慈善行为，是科学进步的表现。
而反对者则认为，进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。
关键词：胚胎干细胞培养体系培养基1、培养基的主要组成ES细胞培养液的组成是在基础培养基上添加血清、IIF、巯基乙醇，L一谷氨酰胺等成分，并使用饲养层细胞或条件培养基(CM)。
常用的基础培养基为含高糖(4500mg／L)和谷氨酰胺的DMEM。
由于ES细胞来源于分裂增殖非常活跃的早期胚胎细胞，维持其生长代谢所需的营养要充足。
高糖的DMEM可以提高ES细胞的增殖速度，同时又能提供饲养层细胞生长所需的能量。
ES细胞对谷氨酰胺要求较高，它是细胞合成蛋白质与核酸所必需的，由于谷氨酰胺在溶液中易分解，所以使用前须重新加入。
』3一巯基乙醇除了对胚胎细胞的分裂增殖有促进作用外，还可还原血清中的含硫化合物，防止过氧化物对ES细胞的损害。
添加的血清为胎牛血清(FCS)和小牛血清。
血清含有丰富的营养成分，在促进ES细胞增殖方面起到很好的作用，并对ES 细胞的贴壁生长、集落形态有重大影响。
此外它可能含有一些未知的促ES细胞分化的因子，也可能含有微量的血红蛋白和内毒素，会干扰ES细胞的生长。
但高浓度的血清并不利于ES 细胞生长。
不同批次的血清对促进ES细胞生长具有不同的效果。
每个ES细胞系依赖于建系时所用的血清批次，若更换血清，则应以该细胞系为供试细胞，在含有待测血清的培养基上进行传代培(8～10代)和克隆测试，测试合格的血清只适用于该细胞系，若用于其它ES细胞系,则仍可能出现不同的效果。
干细胞生物学智慧树知到答案章节测试2023年同济大学
第一章测试1.干细胞可以分为多潜能干细胞和组织干细胞两种类型，组织干细胞根据来源又可以分为胚胎组织干细胞和成体组织干细胞。
（）A:对B:错答案:A2.多潜能干细胞可以根据其分化潜能分为Naïve态和Primed态，也就是原始态多能性和激发态多能性。
最初建立的小鼠胚胎干细胞和人胚胎干细胞都是处于Primed状态的。
（）A:对B:错答案:B3.胚胎的发育起始于精卵结合后形成的具有全能性的受精卵，全能性胚胎经历6-7次细胞分裂后会形成着床前的囊胚，此时胚胎由滋养层细胞和内细胞团细胞组成，胚胎干细胞就是从具有多潜能性的滋养层细胞建系获得的。
（）A:错B:对答案:A4.体细胞核移植和诱导多能干细胞技术是现在最可靠的将体细胞重编程为全能性胚胎或多能性干细胞的两种方法。
（）A:对B:错答案:A5.全能性是指细胞具有发育为整个个体和支持个体发育的胚外组织的能力，只有受精卵和早期胚胎的卵裂球具备全能性；多能性是指细胞具有发育为整个个体所有细胞类型的能力。
（）A:错B:对答案:B6.最早的体细胞核移植实验是在哺乳动物中完成的。
（）A:错B:对答案:A7.通过显微操作构建的只两个雄原核的孤雄胚胎会在发育至一定阶段死亡，但含有两个雌原核的孤雌胚胎不会。
（）A:错B:对答案:A8.印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达,而来自另一亲本的不表达。
（）A:对B:错答案:A9.显微操作仪的构成比较简单，主要由一台倒置显微镜和左右两个显微操作臂组成。
（）A:对B:错答案:A10.体细胞核移植的具体操作由去核和注核两步组成，一般受体是受精卵。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.人的胚胎干细胞形态与小鼠不同，相比而言人胚胎干细胞的克隆形态更加饱满致密。
（）A:错B:对答案:A2.虽然同样来源于植入前囊胚内细胞团，但人类和小鼠胚胎干细胞在形态、培养条件和信号通路上均有很大的差异。
（）A:错B:对答案:B3.胚胎干细胞可分为原态（naïve state）和始发态（primed state）两种类型，原态干细胞的经典代表是灵长类胚胎干细胞，而始发态干细胞的经典代表是啮齿类胚胎干细胞。
干细胞的建系胚胎
建立和维持人胚胎干细胞系的条件 :
• 1 饲养层: • 饲养层是建立和维持人ES细胞系的必要条 件。迄今为止，已分离得到的非人灵长类 和人胚胎干细胞系无一不是在饲养层条件 下建立和维持的。除人EG细胞系是以STO细 胞为饲养层建立的之外，非人灵长类和人 胚胎干细胞系均以小鼠胚胎成纤维细胞 （MEF）为饲养层建立的。在无饲养层的情
• 在小鼠EG细胞的建系和维持过程中，MEF 也是其必 要条件之一。而在仅有的一例关于人EG细胞系的建 系报道中，用MEF 作为饲养层却是不成功的，而 STO饲养层在人EG细胞建系中具有不可替代的作用。 这一结论是很难解释的，因为仅有一例报道，尚不 能确定MEF在人EG细胞建系中的确切作用。
• 2、 培养基组成 • 用于人和其它动物胚胎干细胞分离培养的培养 基的组成大同小异，一般采用DMEM（无丙酮酸钠、 4500mg/L葡萄糖）培养液，补加15%~20%的胎牛血 清（Hyclone）和其它一些微量成分如β-ME、非必 需氨基酸、谷氨酰胺等，如Thomson和Reubinoff所 采用的培养基组成分别为：DMEM+20%胎牛血清 +1mmol/L谷氨酰胺+0.1mmol/L β-ME+1%非必需氨基 酸；DMEM+20%胎牛血清+2mmol/L谷氨酰胺 +0.1mmol/Lβ-ME+1%非必需氨基酸+50IU/mL青霉素 +50µg/mL链霉素+2000IU/mLhLIF。这两组配方并
人胚胎干细胞建系中存在的问题
• 1、与小鼠囊胚不同，人的囊胚在 体外培养情况下不容
• 易自行脱去透明带，用囊胚的免疫 手术法建立人的ES细胞 • 系，如果操作不熟练、去除透明带 和滋养层所用的链酶蛋白 • 酶（Pronase）、抗血清和补体的
胚胎干细胞体外培养
胚胎干细胞体外培养(一)胚胎干细胞的来源目前胚胎干细胞的主要来源有：①囊胚的ICM及受精卵发育至桑葚胚之前的早期胚胎细胞；②从胚胎生殖嵴及肠系膜中分离原始生殖细胞PGCs后培养建系的胚胎生殖细胞(embryonic germ cells，EG细胞)，也具有ESCs的特性，可以分化为各种类型的成熟细胞；③体细胞核转移(somatic cell nuclear transplantation，SCNT)至去核卵母细胞后培育出来的全能细胞。
其中囊胚的ICM最为常用。
(二)胚胎干细胞的分离1.分离获取ESCs的时间：以既保证ESCs的全能性又要有足够的细胞数量为原则来确定ESCs分离获取的最佳时间。
以ICM为ESCs来源时：小鼠取3～5天囊胚；猪取9～10天囊胚；羊取7～8天囊胚；牛取6～7天桑葚胚或早期囊胚；人取7～10天囊胚。
以PGCs取ES细胞时：小鼠取12.5天胎儿生殖嵴；大鼠可取10.5天尿囊、中胚层组织块、12.5天背肠系膜或13.5～14.5天生殖嵴；牛取29～35天胎儿生殖嵴；人取35～63天的生殖嵴。
2.分离获取ESCs的方法：从PGCs分离ESCs的方法常为机械剪切与消化相结合法，即把采取的胚胎组织充分剪碎，采用EDTA、EDTA/胰酶消化。
从囊胚分离ICM的方法主要有三种：(1)免疫外科学方法：体外培养的小鼠胚泡去除透明带后，经兔抗JCR小鼠脾脏细胞抗血清(抗H-26)作用30分钟，移至1∶6稀释的新鲜豚鼠血清中作用30分钟，Hank’s液冲洗，此时胚泡的滋养外胚层呈空泡状，用眼科手术刀挑去死了的滋养层细胞，留存ICM 细胞用于培养。
这种方法利用囊胚腔对抗体的不通透性，通过抗体、补体结合对细胞的毒性杀伤作用，去除滋养层细胞，保留ICM细胞进行培养。
(2)组织培养法：在小鼠受精2.5天后切除卵巢，给予外源激素，使胚胎继续发育，但延缓着床，4～6天后，由子宫冲取胚泡进行培养。
结果滋养层细胞生长并推开饲养层细胞，在培养皿底壁上铺展；而ICM细胞增殖，垂直向上生长，形成卵圆柱状结构，在显微镜下用细玻璃针挑出这种柱状结构，消化传代。
胚胎干细胞以及组织干细胞
在医学领域的应用差异
胚胎干细胞
胚胎干细胞在医学领域的应用潜力巨大，但同时也面临着伦理和法律上的限制。胚胎干细胞可以用于研究人类发 育和疾病机制，以及用于药物筛选和开发。此外，胚胎干细胞还可以用于细胞替代治疗和组织工程。
组织干细胞
组织干细胞在医学领域的应用相对较为局限，但它们在再生医学和组织工程领域具有重要价值。组织干细胞可以 用于治疗某些特定疾病或损伤，例如糖尿病足溃疡、心肌梗死等。此外，组织干细胞还可以用于组织工程和再生 医学研究，以促进组织和器官的再生和修复。
胚胎干细胞的应用前景
01
02
03
04
再生医学
胚胎干细胞可以分化成各种组 织细胞，为再生医学提供无限 来源的细胞来源，可用于治疗 各种疾病和损伤。
药物筛选
胚胎干细胞可以用于建立疾病 模型和药物筛选平台，帮助科 学家们筛选出具有疗效的药物 。
基因治疗
胚胎干细胞可以进行基因编辑 和改造，为基因治疗提供有效 的工具和手段。
组织干细胞的分类
根据来源分类
根据组织干细胞来源的不同，可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。胚胎 干细胞来源于早期胚胎的内细胞团，而成体干细胞则来源于出生后的各种组织。
根据分化能力分类
根据组织干细胞的分化能力，可以分为多能干细胞和单能干细胞。多能干细胞 具有分化成多种细胞类型的能力，而单能干细胞则只能分化成一种或几种特定 的细胞类型。
组织干细胞
组织干细胞是存在于成体组织中的干细胞，它们具有自我更新和多向分化能力。 组织干细胞在特定组织中维持更新和修复，以维持组织的稳态。
自我更新能力
胚胎干细胞
胚胎干细胞具有强大的自我更新能力 ，能够在体外培养条件下不断增殖和 扩增。
ES(胚胎干细胞)
ES其实是胚胎干细胞！胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES或EK细胞。
）胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺种分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。
无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域，支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症，是一种挽救生命的慈善行为，是科学进步的表现。
而反对者则认为，进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。
形态学特征ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构，细胞核大，有一个或几个核仁，胞核中多为常染色质，胞质胞浆少，结构简单。
体外培养时，细胞排列紧密，呈集落状生长。
用碱性磷酸酶染色，ES细胞呈棕红色，而周围的成纤维细胞呈淡黄色。
细胞克隆和周围存在明显界限，形成的克隆细胞彼此界限不清，细胞表面有折光较强的脂状小滴。
细胞克隆形态多样，多数呈岛状或巢状。
小鼠ES细胞的直径7 μm～18 μm，猪、牛、羊ES细胞的颜色较深，直径12 μm～18 μm。
胚胎干细胞ES细胞的全能性指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织的发育潜力，即ES细胞具有发育成完整动物体的能力，可以为细胞的遗传操作和细胞分化研究提供丰富的试验材料。
ES细胞发育全能性的标志是ES细胞表面表达时相专一性胚胎抗原（Stage specific embryonicant，SSEA），而且可以检查到OTC4基因的表达，这两种蛋白是发育全能性的标志。
ES细胞中AKP及端粒酶活性较高，可用于ES细胞分化与否的鉴定。
ES细胞的多能性是指ES细胞具有发育成多种组织的能力，参与部分组织的形成。
将E S细胞培养在不含分化抑制物的培养基上，可以形成类胚体。
将ES细胞在特定培养基进行培养，可以定向分化成特定组织，如ES细胞在含有白血病抑制因子（LIF）和维生素A酸（RA）的培养基上，可以分化形成全壁内胚层，将ES细胞与胚胎细胞共培养或将ES细胞注入囊胚腔中，ES细胞就会参与多种组织的发育。
胚胎干细胞的研究及其应用课件
能的细胞。
干细胞的主要特征：
• 1.形态特征 • • 形态特征—圆形或椭圆形，核质比大； 增殖的缓慢性 • 2.增殖特征
•
增殖的自稳性（区别与肿瘤细胞的本质特征）
干细胞的分类
• 全能干细胞
按分化潜能
按发育状态
•胚胎干细胞 •成体干细胞
• 多能干细胞
• 专能干细胞
• 专能干细胞—只能分化成一种类型或功能密切相关的两 种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的 成肌细胞。
胚胎干细胞的形态和生化特征
形态特征
• 体积小、核大，有一个或多个核仁； • 胚胎干细胞克隆紧密堆积，无明显的界 限，形似鸟巢
胚胎干细胞的分离
酶消化后培养 免疫方法去除滋养层细胞
流式细胞仪分离法
胚胎干细胞系的建立过程
分离囊胚的内细胞群 与成纤维细胞共培养，ES 细胞非分化增殖 分离胚胎生殖腺脊细胞
基因转染
胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－胰岛素分泌细胞
研究意义
人胚胎发育机制及影响因素的研究。 用于药物机理及毒性实验的研究，减少人体 和动物的实验及临床研究。 将胚胎干细胞定向分化的细胞用于制造人体 细胞、组织和器官——治疗性克隆技术。
来源于干细胞的组织可能用于治疗的疾病
细胞类型 治疗的疾病
• 6、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出 来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化 发育成各种不同的组织细胞，。下图所示为干细胞的 培养过程，请问图中哪一段的细胞是全能干细胞： （ ） 人体 体细胞 细胞核 去核卵细胞
各种血细胞 血液组织干细胞 内细胞群 神经细胞等 神经组织干细胞等 A、囊胚 B、内细胞群 C、血液组织干细胞 D、各种血细胞
小鼠胚胎干细胞
固定，Giemsa染色。通过形态和染色鉴定 ES细胞克隆。分化细胞的克隆着色浅淡。 计数克隆总数和ES细胞克隆占克隆总数的 比例。
2.3 提高效率的改良技术
初次接种时，将培养基中的FBS增加至
25%。 选用低糖DMEM，并在培养基中添加核 苷。 分离延迟发育的胚胎，即经卵巢切除和 使用孕酮而不能植入的胚胎 接种前使用免疫溶解法去掉囊胚外面的 滋养层细胞。
1.3 内细胞团的分离和培养
免疫外科学方法 显微外科学方法 组织培养法
免疫外科法
利用囊胚腔对抗体的不通透性，特异地杀死囊胚 外层的滋养层细胞，而仅仅保留内细胞团。 原理是将胚泡去除透明带，与抗小鼠血清共同孵 育一段时间，再添加新鲜豚鼠血清（补体），在 补体的作用下，外层滋养层细胞被溶解破坏，用 眼科手术刀挑去死的滋养层细胞即可。
没有明显的胞间界限，边缘可见少量扁平上皮细胞或成纤维
样细胞（常见于初期代次和无饲养层培养的 ESCs）。
在饲养层细胞上的 小鼠ES细胞克隆
在明胶包被的培养 皿中的小鼠ES细胞 克隆
3.2 病原体检查
待检测细胞至少需要在无抗生素的条件下培 养3代。筛查细胞上清和细胞悬液中所有种 类的小鼠病原体。
分散过程要注意使用温和的手段，将外
生物分散成含有5-10个的小细胞团。
1.4 首个ES细胞样克隆的扩增
经过首次分散后，通常生长缓慢，需要耐
心等待小克隆的出现，一旦确定细胞生长， 就要再次每天观察培养物。 可能三种生长情况：
非ES样/细胞类型的克隆生长；
主要为ES样克隆的生长；
ES样克隆和混合细胞类型克隆的生长。
STO细胞在10cm培养皿中铺满后，用 DMEM/10%NCS+10μg/ml丝裂霉素C孵育 2-3小时。
关于胚胎干细胞的发育与分化
关于胚胎干细胞的发育与分化胚胎干细胞是一类特殊的细胞，具有自我更新和分化为各种细胞类型的能力。
它们通常发现于发育早期胚胎中，可以通过一系列的体外培养技术得到和扩增。
利用胚胎干细胞技术可以为许多疾病的治疗提供希望，因此在科学界备受关注。
一、胚胎干细胞发育的阶段胚胎干细胞是来源于胚胎发育的早期阶段。
在人类胚胎发育过程中，受精卵发生分割形成的几个细胞会逐渐分化成一些早期干细胞，也就是称为内细胞团的细胞。
胚胎发育到第五天左右，内细胞团开始向外突出，并随着发育形成了胚胎原基。
此时，胚胎原基中的一些细胞具有了分化成各种细胞类型的能力，这些细胞就是我们所说的胚胎干细胞。
在早期胚胎发育的阶段，胚胎干细胞还没有开始分化，因此它们具有多能性或未分化的状态。
二、胚胎干细胞分化的途径在胚胎干细胞逐渐分化成各种细胞类型的过程中，会遵循一定的分化途径。
根据分化途径的不同，胚胎干细胞主要分为三种类型：外胚层干细胞（Ectoderm）、中胚层干细胞（Mesoderm）和内胚层干细胞（Endoderm）。
这三种类型的干细胞在发育过程中，会分化为不同的细胞类型，例如：1. 外胚层干细胞分化为神经元、胶质细胞和皮肤细胞等。
2. 中胚层干细胞分化为心脏细胞、降钙素细胞、骨骼肌细胞和卫星细胞等。
3. 内胚层干细胞分化为肺泡细胞、胰腺细胞、肝细胞和肠上皮细胞等。
分化过程中，干细胞逐渐失去未定向和多能性，变得更加专一和特化。
这一过程是受到一系列信号通路的调控的。
三、胚胎干细胞的应用目前，胚胎干细胞技术被广泛用于研究和治疗皮肤、心脏、肝脏、神经系统和其他疾病。
在研究方面，胚胎干细胞可以用于探索细胞分化和发育的机制，以及医学研究的基础知识。
在治疗方面，胚胎干细胞可以通过移植和分化为需要的细胞类型来治疗一些疾病，例如：1. 神经系统疾病：包括帕金森症、阿尔茨海默病和脊髓损伤等。
2. 心脏疾病：包括心肌梗塞、心肌病和冠状动脉疾病等。
3. 器官损伤：包括肝脏、肾脏和胰腺等。
人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞
人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞随着生物学和医学的不断发展，人类生命的谜团也逐渐被揭开。
有关胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究成果引起了极大的关注，其在医学领域的应用潜力也备受瞩目。
本文将对人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞进行介绍。
一、胚胎干细胞胚胎干细胞是由受精卵发育而来的初生干细胞，可以分化为各种类型的细胞。
胚胎干细胞存在于早期胚胎的内细胞团中，即形成胎盘和胎儿的部分。
这些细胞可以通过体外培养来增殖，同时保持其干细胞特性。
利用胚胎干细胞进行组织工程和治疗方面的研究已经引起了广泛的关注。
例如，胚胎干细胞可以分化为心脏、肝脏、肌肉等细胞类型，用于组建组织和器官，实现器官移植等。
此外，胚胎干细胞也可以用于研究人类发育过程中的分子机制，以及疾病的发生和发展过程，以期提高治疗的效果。
然而，胚胎干细胞的使用也受到了道德伦理上的质疑，因为其获取需要破坏胚胎，可能造成生命上的伤害。
因此，其在临床实践中也面临着很多限制。
二、诱导多能干细胞为了克服胚胎干细胞存在的问题，科研人员也开始研究通过诱导细胞转化的方式来获得多能干细胞。
诱导多能干细胞又称为人工多能干细胞或iPS细胞，是在体细胞等成熟细胞中，通过转录因子等方式，使其获得干细胞特性的细胞。
诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞相似的特性，而且其来源于成年体细胞，因此更容易在临床实践中使用。
通过利用诱导多能干细胞进行再生医学和组织工程等研究，可以减少对胚胎使用的依赖，同时也为临床带来了更加广阔的应用前景。
尽管诱导多能干细胞面临的科学和技术挑战依然存在，但是相比于胚胎干细胞，其更容易获取和使用。
随着技术的不断发展，诱导多能干细胞的应用前景将会越来越广阔。
结论总的来说，胚胎干细胞和诱导多能干细胞都是人类发育过程中的关键细胞类型，在医学领域的应用潜力也相当广阔。
不过，它们各自存在着优缺点，需要根据具体情况来进行选择和使用。
未来，关于这两种细胞的研究将会得到更加广泛的关注和深入的探究。
胚胎干细胞研究及其伦理问题探讨
胚胎干细胞研究及其伦理问题探讨胚胎干细胞是指从人类胚胎内分离出来的一类未分化的细胞，它们具有极强的增殖能力和万能分化能力，可以分化为身体各个组织和器官的细胞，对于疾病治疗和组织修复具有巨大的潜力和前景。
但是，由于胚胎干细胞的来源与其获取过程中涉及的生命伦理问题，对胚胎干细胞的研究成为了科学和伦理的界限之争。
一、胚胎干细胞的来源胚胎干细胞的源头是人类受精卵，只有受精卵受到特殊处理才能获得充足的细胞数量。
这一点对于大部分人来说是无法接受的，因为“人类受精卵是一个有潜力变成人的生命体”，把它们拿来当“材料”，就意味着人类生命的剥夺与摧毁。
如果将人类胚胎捐赠用于医学研究，仍然远远达不到科学研究的要求。
二、伦理问题的探讨在肆虐一时的胚胎干细胞研究中，无论是从伦理、道德还是法律角度来看，都存在着一系列的问题。
针对胚胎干细胞研究的伦理问题，美国总统布什曾经提出了“克隆斯托帕（clone-and-destroy）”，即需要通过复制父母的遗传物质来获得胚胎，但会杀死人类胚胎这一方式，避免了由遗传物质导出成人的可能性，却仍然摆脱不了胚胎的破坏。
对于胚胎干细胞研究的这一困境，有些专家和学者提出了“间充质干细胞研究”的概念。
间充质干细胞是自身成体干细胞的一种，由人体脂肪、骨骼等成体细胞中提取，属于成体组织干细胞，再具有治疗效果。
相比于胚胎干细胞，它们无需胚胎的破坏，从成体中提取比从胚胎中更容易。
三、未来重点的研究方向在当前情况下，未来重点的研究方向是寻求更适合伦理和法律要求的胚胎干细胞来源和获取方式。
可以通过前期胚胎（blastocyst）、不育妇女 /男性、人类皮肤和唾液等方式来获取细胞样本，进而分离出胚胎干细胞。
同时，科学家们也在努力寻求替代方案，比如人工细胞，避免了牺牲生命的问题。
四、总结胚胎干细胞具有极其强大的生物学特性及广泛的应用前景，然而，由于其获取涉及到生命伦理制约等原因，导致胚胎干细胞研究一直处于人们的争议之中。
科普：干细胞的前世今生，看完你就全懂了！
科普：干细胞的前世今生，看完你就全懂了！从精子卵子结合形成受精卵开始，介绍了干细胞分化潜能性的逐步演变。
胚胎干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞纷纷登场。
干细胞（Stem Cells）人体包含诸如骨骼、大脑、心脏和生殖器等器官在这些器官中，分化产生所有不同细胞的原始细胞称为干细胞其中一种干细胞是女性的卵细胞，它会与男性的精子合并受精受精后产生叫做合子的单细胞，是发育成人类的'万恶之源'（对人类的所作所为有意见？）Zygote（Totipotent ）受精卵作为全能干细胞，它可以形成体内任何类型的细胞包括脐带和胎盘受精卵分裂几次后，就会变成了一个叫囊胚的早期胚胎胚胎干细胞来自囊胚内的细胞也就是原肠胚期前的胚胎Embryonic stem cell（pluripotent）胚胎干细胞胚胎干细胞是多能干细胞，可以形成体内的任何细胞但是胚胎干细胞不会形成脐带或胎盘实验室的胚胎干细胞是由体外受精过程中产生的剩余胚胎贡献的体外受精是一个帮助女性怀孕的操作另一种干细胞是成体干细胞这些细胞能在成年人的某些器官，如皮肤中被发现成体干细胞是多功能的（注意，不是全能）这意味着它们只能分化成为与其所在器官相关的细胞例如，皮肤中的成体干细胞可以分裂成新的皮肤干细胞也能特化成普通皮肤细胞，取代因老化或损伤而丧失的细胞在实验室中，科学家现在已经可以把一个正常的普通细胞比如皮肤细胞，诱导或产生多能干细胞，这些诱导多能干细胞可以成为身体中任何类型的细胞科学家们正在研究干细胞以了解它们是如何成为多种细胞的在未来，这些细胞可用于再生受到损伤或疾病的组织和器官干细胞疗法（Stem Cell Therapy）干细胞疗法是一种利用干细胞治疗疾病的方法目前，干细胞能治疗血液系统疾病，比如白血病白血病患者的骨髓会产生许多不正常的白细胞，无法抵抗感染随着时间的推移，这些异常白细胞会代替健康细胞的白细胞干细胞移植治疗白血病，即造血干细胞移植（又称骨髓移植）医生会从患者或捐献者体内抽取血液或骨髓样本在某些情况下，供体血可能来自婴儿，即脐带血。
胚胎干细胞介导法
细胞工程胚胎干细胞介导法胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES）是从胚泡内细胞团分离得到的多潜能细胞。
一、胚胎干细胞介导将外源基因导入体外培养的ES细胞，经筛选后获得整合稳定和表现良好的细胞，将这些细胞注射到胚泡腔中，部分ES细胞可与内细胞团融合并参与其分化，形成嵌合体。
在嵌合过程中，带有外源基因的ES细胞可能进入生殖系，再经杂交育种得到纯合体，这种纯合体即为所需的转基因动物。
此方法在小鼠上应用比较成熟，大家畜比较困难。
二、胚胎干细胞介导法的过程◆获取发育至一定时期的胚胎，经培养后，剥离和分散内细胞团，再培养，最后分离、扩散、鉴定ES细胞。
◆通过基因打靶技术，将外源基因经逆转录病毒感染、电脉冲法等方法导入ES细胞，体外培养和筛选有外源基因表达者。
◆获取囊胚期胚胎，作为ES细胞的移植受体。
◆通过显微操作将ES细胞注入到囊胚期胚胎的腔内，使之与内细胞团紧靠在一起，成为嵌合体。
◆将注射过的胚胎，经培养后筛选无发育缺损的囊胚，移植到交配第3天的假孕受体动物子宫内，培育出转基因动物。
胚胎干细胞介导的转基因技术三、胚胎干细胞介导法的优势◆打破了物种的界限，突破了亲缘关系的限制，加快了动物群体遗传变异程度；◆可以进行定向变异和育种,利用同源重组技术对ES细胞进行遗传操作,通过细胞核移植生产遗传修饰性动物，有可能创造新的物种；◆利用ES细胞技术，可在细胞水平对胚胎进行早期选择，这样可以提高选择的准确性，缩短育种时间。
近年来的研究表明，利用ES细胞生产转基因动物在动物生产中发挥着极为重要的作用。
3种转基因方法及其与受精卵不同发育阶段的关系 DNA 显微注射DNAGastrula 胚胎干细胞 DNA 显微注射 反转录病毒感染反转录病毒感染或DNA 转染或电转移胚胎干细胞介导法外源基因整合率高，植入囊胚前筛选合适的转化的ES细胞，克服了以前只能在子代选择的缺点，并能充分利用分子生物学发展起来的各种先进方法，是很有前途的技术。
人胚胎干细胞研究伦理指导原则-
人胚胎干细胞研究伦理指导原则正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 人胚胎干细胞研究伦理指导原则第一条为了使我国生物医学领域人胚胎干细胞研究符合生命伦理规范，保证国际公认的生命伦理准则和我国的相关规定得到尊重和遵守，促进人胚胎干细胞研究的健康发展，制定本指导原则。
第二条本指导原则所称的人胚胎干细胞包括人胚胎来源的干细胞、生殖细胞起源的干细胞和通过核移植所获得的干细胞。
第三条凡在中华人民共和国境内从事涉及人胚胎干细胞的研究活动，必须遵守本指导原则。
第四条禁止进行生殖性克隆人的任何研究。
第五条用于研究的人胚胎干细胞只能通过下列方式获得：（一）体外受精时多余的配子或囊胚；（二）自然或自愿选择流产的胎儿细胞；（三）体细胞核移植技术所获得的囊胚和单性分裂囊胚；（四）自愿捐献的生殖细胞。
第六条进行人胚胎干细胞研究，必须遵守以下行为规范：（一）利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚，其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天。
（二）不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其它动物的生殖系统。
（三）不得将人的生殖细胞与其他物种的生殖细胞结合。
第七条禁止买卖人类配子、受精卵、胚胎或胎儿组织。
第八条进行人胚胎干细胞研究，必须认真贯彻知情同意与知情选择原则，签署知情同意书，保护受试者的隐私。
前款所指的知情同意和知情选择是指研究人员应当在实验前，用准确、清晰、通俗的语言向受试者如实告知有关实验的预期目的和可能产生的后果和风险，获得他们的同意并签署知情同意书。
第九条从事人胚胎干细胞的研究单位应成立包括生物学、医学、法律或社会学等有关方面的研究和管理人员组成的伦理委员会，其职责是对人胚胎干细胞研究的伦理学及科学性进行综合审查、咨询与监督。
干细胞的发育和分化
干细胞的发育和分化干细胞是一类特殊的细胞，具有自我更新和不同化为多种细胞类型的能力。
干细胞的发育和分化是至关重要的过程，它们可以为医学疾病治疗提供新的突破，也可以为生物学领域深入研究提供重要的基础。
一、干细胞的基本特征干细胞有许多种类，其中最常见的是胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来自早期胚胎，具有最高的多能性，可以分化成几乎所有体细胞类型。
成体干细胞特指成年人或幼年的组织干细胞，可以分化为特定组织的不同类型细胞。
干细胞最重要的特征是它们具有自我更新能力，也就是说可以产生更多的同类型细胞；同时，它们也能够分化为多种不同的细胞类型，满足组织器官的不同需求。
二、成体干细胞的分化过程干细胞的分化是一个复杂的过程，包括分裂、自我更新和不同化等多个环节。
成体干细胞的分化过程通常由某些分化抑制因子和分化诱导因子的作用来进行调节，这些因子可以刺激细胞的分裂和分化。
不同的成体干细胞类型分化的规律也会有所不同。
例如，间充质干细胞是骨髓血管中最常见的干细胞类型之一，分化后可以生成一系列的成体细胞，如骨细胞、脂肪细胞和肌肉细胞等。
而神经干细胞则具有生成神经细胞、神经胶质细胞等能力。
三、分化方向的控制在分化过程中，各种细胞因子和信号分子起到了至关重要的调节作用。
这些因子和分子可以通过细胞外基质的改变、细胞内信号途径的调节等多种途径来控制干细胞的分化方向。
例如，细胞外基质的硬度、化学组成和形态可以影响干细胞的形态，从而影响分化方向。
细胞内信号途径诱导的活化或抑制也会对干细胞的分化产生影响。
此外，分子的修饰和结构也可以对细胞的成分和功能的调节产生重要影响。
四、干细胞在医学上的应用干细胞拥有广泛的医学应用前景。
在组织修复领域，干细胞可以用于再生医学研究，包括心肌再生、肝脏再生、造血细胞再生、神经系统修复以及结构软骨等器官的再生修复；在疾病治疗领域，干细胞也可以用于肺部、免疫系统、心血管系统、神经系统等疾病的治疗。
此外，也可以用于控制癌症细胞，在化疗和放疗后帮助身体恢复。
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• 因此在发育过程中获得幼稚多能细胞的机 会有两次：第一次在早期的外胚层而第二 次在干细胞系。
• 胚胎生殖细胞与胚胎干细胞的相似之处暗 示着胚胎干细胞可能来源于那些已经有发 育为原始生殖细胞倾向的外胚层细胞。也 有假说称是原始生殖细胞促进胚胎处于植 入前和植入后发育的阶段形成外植体。
• 本文我们依据近来的发现猜想胚胎干细胞 可能通过两条途径得到外植体：直接来源 于新形成的外胚层，它处于幼稚多能状态； 或者培养在进行遗传重编程的特定原始生 殖细胞，使它们重获多能性。
多能性是小鼠胚胎内细胞团形成外胚层的 首要要求。在合适的培养条件下，内细胞 团细胞可以在体外以胚胎干细胞的形式增 殖。这些细胞仍然有形成嵌合体的能力， 它们可以发育为成体的所有组织，包括生 殖细胞系和幼稚多能细胞。
• 在胎儿的睾丸小管中可以清晰的观察到初 期的瘤。随后发现多能性细胞系与胚胎干 细胞很难区分，这些胚胎干细胞来源于体 外发育的小鼠胚胎的原始生殖细胞经过外 胚层的重新编程。
• X染色体的再激活也是胚胎干细胞成功形成 的标志，可能也算降低染色质在外胚层难 以建立幼稚子（Fgf） /Erk通路元件突变的胚胎，像Grb2（生长 因子受体结合蛋白2），缺少内胚层但是有 明显正常的外胚层。Fgf/Erk通路的化学抑 制剂完全抑制外胚层的发育，随后扩大外 胚层（增殖）。
• 滋养外胚层的特征是上皮样特性和在其他 特定标记中表达转录因子Cdx2，它主要对 胎盘发挥作用，然而内细胞团分化为上胚 层和下胚层。至少在鼠胚植入阶段时它们 是完全不同的,每个都有自己的分子特征。
• 尤其外胚层表达转录因子Nanog而内胚层表 达Gata6和Gata4。Nanog与Gata4协同通 过抑制Gata6来阻止原始内胚层分化，增殖 的同时保持其未分化状态。外胚层身份获 得与雌鼠胚胎失活X染色体的再激活同时发 生。
• 然而这些与原始生殖细胞相关的基因在含 血清的饲养层分离胚胎干细胞时能被检测 到，意味着是一条可以选择的获得幼稚多 能性的诱导路径。最近描述在2i培养基上从 大鼠胚胎分离胚胎生殖细胞的高效生产也 许可以阐明如何实现这个目标。
• 源自畸胎瘤的胚胎癌细胞在雄性性腺里的 自发出现使人们猜想直接从原始生殖细胞 里分离多能干细胞。这由交配后8.5天鼠胚 的后面部分在含白血病抑制因子，青灰因 子和Fgf4的滋养层细胞培养得出来的结论。 这些统称为胚胎生殖细胞系类胚胎干细胞。
• 从交配后11.5-12.5天外植体的生殖嵴里也 可以分离到胚胎生殖细胞，但是处在这个 发育阶段的生殖细胞必须要经历印记消除， 这个过程使胚胎生殖细胞形成生殖细胞的 能力减弱。
• 在体外可以通过两条选择的路径到达小鼠 胚胎干细胞幼稚多能状态的可能性（直接 通过早期外胚层或诱导原始生殖细胞来获 得），这依赖它所处的培养条件和细胞环 境。这反映了哺乳动物胚胎的多能性与生 殖细胞系之间的复杂交织。
• 实验所得的关键信息是与生殖细胞特化相 关的基因如fragilis和Blimp1是否在2i培养基 里分离胚胎干细胞时是否表达，以前报道 是用饲养层和血清分离胚胎干细胞。如果 不是，那么从内细胞团到胚胎干细胞的过 程则不需经过原始生殖细胞。
图1.在一定条件下分离小鼠的ES、EG和PGCs可以得到幼稚 多能细胞。A表示体内发育到囊胚后期的外胚层(红色)和 受精后8.5天的PGCs(黄色)B代表体外培养到囊胚期获得 幼稚多能细胞的途径。红心代表从外胚层获得的途径，黄 心代表从EG获得的途径。灰色箭头代表可能存在这种途 径。
• 哺乳动物受精后产生一个发育为完整的胚 胎的受精卵和形成胚外世系。受精卵经过 几轮卵裂之后产生均等的卵裂球，但在囊 胚阶段出现了两个在形态上和分子上存在 明显差异的世系。
• 于胚胎干细胞可以由外植体的内细胞团产 生也可以从小鼠8细胞期的卵裂球分离胚胎 干细胞。在从卵裂球分离胚胎干细胞的过 程中，细胞分离引起“微型囊胚”环境在 即将出现胚胎干细胞的地方形成。
在更多加有白血病抑制因子的2i培养基的培养 条件时，可以观察到胚胎干细胞的克隆数 目的增加。这表示所有外胚层细胞可能短 暂的有变成胚胎干细胞的能力，尽管这种 潜能的发挥依赖它们分开的时间和所处的 培养环境。
• 随后植入，啮齿动物的外胚层从球状细胞 发育为杯状上皮。这个形态上的变化由转 录因子如Nanog和Rex1（锌指蛋白42）表 达量减少和上调Fgf5完成。此外雌性胚胎 随机一条X染色体的失活发生在交配后5.5 天的整个外胚层。
随后，生殖细胞系的特化开始于最近的最早 表达Fgf5的外胚层。干细胞前体特化是通 过信号分子像由胚外外胚层和内源性内胚 层分泌骨形态发生蛋白（BMPs）4和8b，
• 随后被原始生殖细胞表达的标记基因像 Stella,Blimp1和Prdm14所标识。随后原始 生殖细胞开始增殖，在妊娠中期沿着发育 的后肠迁移到生殖嵴部位，这段时间一直 表达转录因子Oct4.
• 虽然一直认为Oct4是多能性的标识，事实 上原始生殖细胞在体内是单能的；然而当 它们在外植体或转化进畸胎瘤细胞时获得 多能性。
胚胎干细胞的起源和同一性
胚胎干细胞在生物研究方面应用广泛，也作为 研究哺乳动物早期发育的模型，但是它们精确 的起源却是备受争议。传统上认为它们来源于 植入前的胚胎，但这暗示着形成胚胎干细胞的 细胞可能已经有发育为原始生殖细胞命运倾向 的外胚层细胞产生
它通过原始生殖细胞形成胚胎干细胞。根 据最近的研究发现我们提出胚胎干细胞可 以直接来源于早期的外胚层细胞，这些胚 胎干细胞可以以不同培养条件形成的两条 不同路径出现。
• 在补充白血病抑制因子的培养基里是可以 重现滋养层细胞重要的自我更新功能。 新的胚胎干细胞培养方案被称为2i（两个抑制 剂），它能够抑制Erk信号通路和淀粉合酶 激酶（Gsk3）
• 抑制发育中胚胎Erk信号转导促进终止分化 前的活动。只有抑制Gsk3或激活Stat3信号 通路，否则培养胚胎干细胞增殖的效率会 很低。Gsk3抑制剂可能促进处于2i培养环 境的胚胎干细胞的翻译。