动物胚胎干细胞的研究与应用

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摘 ! 要 ! 胚胎干细胞 ! #N N 7 . ) 6 * A< + , 7A , 3 3 < @ 细胞 " 是从早期胚胎内细胞团 ! * , )A , 3 37 ? < <: 8M" 或 原 始 生 殖 / 细胞 ! #a " 经体外分化抑制培养分 离 克 隆 的 $ a ) * 7 6 ) ; * ? 3 , ) 7A , 3 3 < U 8 < N @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 N @ 细胞系的技术要点以及 N @ 细胞的应用及发展前景 $ 关键词 ! 动物 & 胚胎干细胞 & 研究 & 应用 中图分类号 !k ’ R %!!! 文献标识码 !E
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学 报 "! P Q "&# " R "! % ! ! S "&! ! " $&! R !! 文章编号 !"
动物胚胎干细胞的研究与应用
吕丽华 ! 岳文斌
! 山西农业大学 动物科技学院 # 山西 太谷 ! " $ ! # ! "
B!N @ 细胞建系的技术要求
桑椹胚 或 N @ 细胞建系的原理是将早期胚胎 ’ 囊胚(或 者 是 用 外 科 手 术 法 得 到 的 内 细 胞 团 ’ !: " , )8 , 3 3M ? < < 8M ( 或 者 原 始 生 殖 细 胞 ’ !a ( 与分化抑制物共 a ) * 7 6 ) ; * ? 3 , ) 7A , " " < U 8 < = 培养 ! 使之增 殖 而 又 保 持 未 分 化 状 态 ! 这 样 代 代 相传 ! 从而使数 量 有 限 的 胚 胎 或 a U 8 <细 胞 能 够 成千上万倍地克隆 # B C @! 分化抑制物对 N @ 细胞的影响 尽管在 小 鼠 体 内 已 成 功 地 分 离 到 N @ 细 胞! 获得了 N @ 细 胞 生 殖 腺 嵌 合 体 动 物! 但 在 其 他 动 物仅分离 出 类 N @ 细 胞! 尚 未 完 全 建 立 N @细胞 系 # 研究培养 条 件 对 动 物 胚 胎 细 胞 增 殖 及 N @细 胞分离与克 隆 效 率 的 影 响 ! 是 建 立 完 善 N @细胞 培养与克隆体系的关键环节 # $ W " W "! 饲养层对 N @ 细胞克隆的影响 如成纤维 饲养层是将 具 有 贴 附 能 力 的 细 胞 ’ 细胞 $ 子宫上 皮 细 胞 $ 大 鼠 肝 细 胞 $ 睾 丸 成 纤 维 细胞等 ( 在 培 养 皿 中 培 养 ! 使 其 贴 壁 ! 然 后 用 丝 裂霉素 8 或紫外 线 处 理 ! 阻 断 有 丝 分 裂 ! 使 贴 壁 的细胞保持 活 力 ! 但 不 增 殖 # 饲 养 层 细 胞 分 泌 的 因子可抑制 胚 胎 细 胞 及 N @ 细 胞 分 化! 并 促 进 胚 胎细胞及 N @ 细 胞 增 殖# 用 已 成 系 的 小 鼠 胎 儿 成 纤维细胞饲养 层 ’ @ H L( 和 小 鼠 原 代 胎 儿 成 纤 维 细胞 ’ ! a ) * 7 ? ) 4 ) * ,, 7 . ) 6 * A5 * . ) ?. 3 ? < + / 7 / aMN T( 饲 养 层 培 养 小 鼠 囊 胚 ! 均 可 获 得 N @细 胞 # 羊全胚或分 离 的 : 8M 在 @ H L 饲养层上不扩 展 ! 而在 同 源 胎 儿 成 纤 维 细 胞 饲 养 层 上 能 扩 展 ! 但未获得 N @ 细 胞# 用 小 鼠 胎 儿 原 代 成 纤 维 细 胞 作饲养 层 ! 能 成 功 地 分 离 到 牛 类 N @ 细 胞# 小 鼠 原代成纤维 细 胞 饲 养 层 可 用 于 大 多 数 动 物 N @细 胞的分离 # 但 不 同 种 类 动 物 胚 胎 分 离 N @细胞的 最佳饲养层不尽相同 # $ W " W %! 条件培养基对动物 N @ 细胞克隆的影响 分离和 克 隆 动 物 N @ 细 胞! 需 要 条 件 培 养 基 中含有能促进细 胞 增 殖 并 抑 制 细 胞 分 化 的 有 效 成 份 #@ ( 研制 了 一 种 条 件 培 7 * + 9和 V 6 6 , )’ " ’ # $ >
隆出猪类 N @ 细 胞! 最 多 传 R 代! 牛 类 N @ 细 胞! 最多 传 P 代 " 小 鼠 类 N @ 细 胞! 最 多 传 ’ 代# " ’ ’ Q 年 ! 用分离流产儿原始 生 殖 细 胞 克 隆 出 人 类 N @ 细 胞 ! 传 S 代 ! 最 多 传 P 代 #" ’ ’ ’ 年! 用 该 方法分离克隆出牛类 N @ 细 胞! 并 传 " R 代! 冷 冻 保存 # 以上 分 离 克 隆 得 到 的 小 鼠 $ 猪 $ 牛 $ 羊 和 人的类 N @ 细胞 ! 除细 胞 和 细 胞 集 落 形 态 具 有 N @ 细胞 特 征 外 ! 用 E^ a 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 # 其次 ! 在 N @细胞 的 应 用 方 面 也 做 出 了 显 著 的 成 人胚 果 ! 中国军事医科学 院 的 研 究 人 员 发 现 了 % 胎干细胞素 & ! 并经过内地和台湾地区两万病例的 临床应用后 ! 发 现 了 人 胚 胎 干 细 胞 分 泌 素 能 刺 激 骨髓造血 " 刺 激 细 胞 增 生 ! 可 用 于 再 生 障 碍 贫 血 的治疗 " 刺激 白 细 胞 的 再 生 ! 提 高 人 免 疫 力 ! 可 望用于艾滋病的治疗 " 可以改善脑组织代谢功能 ! 加快脑血管意外后遗症的恢复等 #
@!N @ 细胞的研究概况
N @细 胞 的 研 究 萌 芽 于 畸 胎 瘤 干 细 胞 ! H , ) 2 "或胚胎癌细胞 ! ? + 6 A ? ) A * 6 7 ?< + , 7A , 3 3 N 7 . ) 2 / #N $" 6 * AA ? ) A * 6 7 ?A , 3 3 8 细 胞" ’ R # 年 #@ + , G , 最早发现 N 8 细胞 # 他把小鼠早期胚胎移植到 " % ’ 只小鼠 精 巢 或 肾 脏 的 被 膜 下 # 得 到 了 该 细 胞 $ " ’ # " 年 #N G ? <和 ^ ? 4 5 7 ? - 用 Q!# 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N @ 细胞 $ 以 他 们 两 人 名 字 的 第 一 个 字 母 来 命 名该 细 胞 为 N ^ 细 胞# 从 此 开 辟 了 哺 乳 动 物 N @ 细胞研究的新 纪 元 $ 之 后 相 继 建 立 了 其 它 动 物 的 类 N %a @ 细 胞$ C 6 + ? ) * ? * ! " ’ ’ !" * , ; ) ? 9 * + ? ! " % ! " % ! " 和 " ’ ’ ! @ + ) 6 , J " ’ ’ ! E ; , ) < 6 - " ’ ’ ! e (9 , , 3 , )! " ’ ’ S" 各 自 建 立 了 猪 的 类 N @ 细 胞 系$
收稿日期 !% ! ! $&! $&! $!!! 修回日期 !% ! ! $&! R&" # 作者简介 ! 吕丽华 ! #女 ! 汉" # 山西大同人 # 讲师 # 在读博士 # 主要从事动物繁育生物技术的研究 $ " ’ P ’& "
万方数据
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( S’ " !!!!!!!!!!!! 山 西 农 业 大 学 学 源自文库 !!!!!!!!!!!!!!!!!%
类胚体 " 将 N @ 细 胞 在 特 定 培 养 基 进 行 培 养! 可 以定向分化 成 特 定 组 织 ! 例 如 N @细胞在含有白 血病抑制因子 ’ Z : T( 和维生素 E 酸 ’ B E( 的 培 养基上 ! 可 以 分 化 形 成 全 壁 内 胚 层 " 将 N @细胞 与胚胎 细 胞 共 培 养 或 将 N @ 细 胞 注 入 囊 胚 腔 中! N @ 细胞就会参与多种组织的发育 #