胚胎干细胞的研究与应用 毕业论文

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1、前言胚胎干细胞(Embryonicstemcells，ESCs)是胚胎源性多能干细胞．是从早期胚胎内细胞团（innercellmass，ICM)或着床后胚原始生殖细胞(Primor-dialgermceils，PGCs)分离和克隆出来的一种具有无限增殖能力和全向分化能力的干细胞[1]。这两类细胞均可分化为包括神经细胞、造血干细胞、心肌细胞等在内的各种细胞[2]。ESCs的发育全能性备受科学界的关注，而它所具有的广泛应用价值，已经成为当今国内外生命科学研究的热点。15第一章ESCs研究中的相关知识1．1胚胎干细胞1981年英国剑桥大学Evans和Kaufman首次对延迟着床

2、的小鼠囊胚进行体外培养,首次分离得到小鼠ESCs。此后，人们又相继用不同的方法从猪、牛、兔、羊、猴等哺乳动物分离得到ESCs。迟至1998年，美国威斯康辛大学的生物学家JamesThomson及其同事才首次分离、建成了第一个人的胚胎干细胞系[3]。这一成果给移植治疗、药物发现及筛选等等带来深远的影响，打开了在体外培养更多类型的可供移植治疗的人体细胞、组织和器官的大门。1．2胚胎生殖细胞(Embryonicgermcells，EGCs)EGCs是来自于早期胎儿生殖嵴的PGCs，是早期胚胎多能干细胞中的一种，具有自我更新和无限增殖的能力，能分化成代表三个胚层组织细胞能力的干细

3、胞。Matsui等(1992)和Res-nick等(1992)体外长期培养小鼠PGCs，建立了小鼠PGCs系,发现在适宜条件下,其在形态上和发育上类似于ESCs，称为EGCst[4]。1998年，美国学者Shamb-lott等首先从受精后5—9周的人胚胎生殖嵴分离，培养并建立了EGCs系。1．3原始生殖细胞PGCs是生殖谱系区别于体细胞的最初形式，是哺乳动物生殖细胞的祖细胞，早在1980年以前，Jeon和Brinster就分别对小鼠的PGCs的形态结构和能量代谢进行了研究；1992年，Matsui等和Resniek等以分离小鼠胎儿的PGCs为材料,培养传代获得ESCs.从

4、而首次较为全面地证实PGCs同样可以作为ESCs分离克隆的原材料[5]。15第二章ESCs的来源2.1传统方法从发育良好的囊胚中分离内细胞群细胞或从5-9周的胚胎生殖腺中分离胚胎干细胞。培养条件：需要特殊的培养液、饲养细胞（人或胚鼠的成纤维细胞）、需要加入白雪病抑制因子抑制分化。1981年美国科学家Evans和Kaufman从小鼠胚胎分离出胚胎干细胞病成功建立，从此开辟了哺乳动物胚胎干细胞研究的新纪元。1990年Thomsn和Gearhrt利用内细胞团和原始生殖细胞分别建立了人的胚胎干细胞系，这一结果的宣布将胚胎干细胞的研究又解开了新的一页！国内在胚胎干细胞方面的综合性研

5、究起步晚（1989年），但发展迅速。在基础研究方面，尚克刚、赖学良等已先后建立了小鼠和兔细胞系，盛慧珍研究小组在国际上首次构建了人-兔核移植重构胚。在研究方面，著名胚胎工程专家窦忠英的科研小组已第6次从人类胚胎干细胞中分化诱导得到心脏跳动样细胞团。中国军事医学科学院发现了“人胚胎干细胞素”，用于临床多种疾病的治疗取得了明显效果！2.2体细胞核移植通过显微操作和细胞融合技术，见单细胞核体（卵裂球或体细胞的核）一如去核的受体（卵母细胞或受精卵）胞质构成重组胚，通过对重组胚的激活、培养得到动物胚胎干细胞。Willmut等从一只六岁妊娠母羊乳腺中采取细胞，经培养传代和血清饥饿法处

6、理后，通过核移植得到277枚融合胚，再经体内培养后有29枚发育到囊胚，移植给13只受体母羊，其中有一只妊娠并最终产下了一只活羔，从而诞生了世界首例成年体细胞核移植后代。自从利用分化的成年乳腺细胞的大第一只体细胞克隆绵羊多利，其它物种的克隆也取得了很大的进展。体细胞克隆牛、山羊、鼠、猪和兔相继获得成功。在目前的克隆实验中，不同物种间克隆的效率略有区别，但总效率不高！2.3iPS细胞iPS细胞首先是由Takahashi和Yamanaka在2006年建立的。他们利用叛转录病毒载体在小鼠成纤维细胞中导入了4个与多能型有关的基因—Oct4、Sox2、c-myc、Kif4。接着，利用

7、里一个多能性标志分子Fbx15的表达对转染后的细胞进行了筛选，最终得到了具有胚胎干细胞某些特征的多能性干细胞，并命名“诱导产生的多能性干细胞”。一年后，3家实验室各自的研究证实了该结果的可靠性，并且提高了生产的iPS细胞的质量。不久，另外两项研究相继报道了利用形态学作为筛选标准来建立iPS细胞的方法，这一方法在建立人类iPSxde15研究中具有潜在的优势。在新近研究中，Yamanaka等人用他们在小鼠中使用过的4种银子实现了人类皮肤成纤维细胞的重编程；而Thomson实验室选用的是他们自己筛选出的4种银子Oct4,Sox2,N