胚胎细胞的研究与进展论文

1999年12月，Science杂志公布了当今世界科学发展的评定结果，干细胞的研究成果名列十大科学进展榜首。胚胎干细胞研究的科学价值在于其诱人的应用前景。如果最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖，将对胚胎干细胞的基础研究和临床应用带来积极的影响，使之有可能在以下领域发挥重要作用。 1．揭示人及动物的发育机制及影响因素 生命最大的奥秘便是人是如何从一个细胞发展为复杂得不可思议的生物体的。人胚胎细胞系的建立及人胚胎干细胞研究，可以帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件，使人深刻认识数十年来困扰着胚胎学家的一些基本问题，促进对人胚胎发育细节的基础研究。人胚胎干细胞的体外可操作性，可以一种伦理上可接受的方式，提供在细胞和分子水平上研究人体发育过程中极早期事件的方法。这种研究不会引起与胎儿实验相关联的伦理问题，因为仅靠自身胚胎干细胞是无法形成胚胎的。 2. 药学研究方面 胚胎干细胞系可分化为多种细胞类型，又是能在培养基中不断自我更新的细胞来源。它发展为胚体后的生物系统，可模拟体内细胞与组织间复杂的相互作用，这在药物研究领域具有广泛的用途。胚胎干细胞有望在短期内就能体现的优势在于药物筛选中。目前用于药物筛选的细胞都来源于动物或癌细胞这样非正常的人体细胞，而胚胎干细胞可以经体外定向诱导，为人类提供各种组织类型的人体细胞，这使得更多类型的细胞实验成为可能。虽不会完全取代在整个动物和人体上的实验，但会使药品研制的过程更为有效。当细胞系实验表明药品是安全的且效果良好，才有资格在实验室进行动物和人体的进一步实验。 在候选药物对各种细胞的药理作用和毒性试验中，胚胎干细胞提供了对新药的药理、药效、毒理及药代等研究的细胞水平的研究手段，大大减少了药物检测所需动物的数量，降低了成本。另外，由于胚胎干细胞类似于早期胚胎的细胞，它们有可能用来揭示哪些药物干扰胎儿发育和引起出生缺陷。人胚胎干细胞还可以用于其它用途。由于这类细胞本质上可以无限量地产生人体细胞，它们对于旨在发现稀有人蛋白的研究计划理应有用。国际上许多制药公司、学者都瞄准了这一重要的研究领域。 3. 细胞替代治疗和基因治疗的载体 胚胎干细胞最诱人的前景和用途是生产组织和细胞，用于“细胞疗法”，为细胞移植提供无免疫原性的材料。任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗。如用神经细胞治疗神经退行性疾病(帕金森病、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等)，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等。 胚胎干细胞还是基因治疗最理想的靶细胞。这里的基因治疗是指用遗传改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到控制和治愈疾病的目的。这种遗传改造包括纠正病人体内存在的基因突变，或使所需基因信息传递到某些特定类型细胞。 当然，干细胞技术的最理想阶段是希望在体外进行“器官克隆”以供病人移植。如果这一设想能够实现，将是人类医学中一项划时代的成就，它将使器官培养工业化，解决供体器官来源不足的问题；使器官供应专一化，提供病人特异性器官。人体中的任何器官和组织一旦出现问题，可像更换损坏的零件一样随意更换和修理。

已知H—Y抗原是只存在于雄性个体细胞膜上的特有蛋白质，是睾丸发生的定向抗原。具有XY或XX性染色体的原始生殖细胞，其细胞膜上均无H—Y抗原，但都有H－Y抗原的受体。如果原始生殖细胞的H—Y抗原受体和生殖嵴细胞的H—Y抗原结合，则原始生殖细胞形成精原细胞；若生殖嵴的细胞膜上无H—Y抗原，其原始生殖细胞则形成卵原细胞。2014年12月24日，由英国剑桥大学等高校组成的研究组在美国电子版科学杂志上发表文章称，从人类的“万能细胞”中稳定地制作原始生殖细胞实验获得成功。该研究组将由受精卵分裂发育形成的ES细胞(胚胎干细胞)和由体细胞诱导而成的IPS细胞(诱导性多功能干细胞)作为万能细胞使用，并成功地使其发育为原始生殖细胞(精子、卵子的前身)。虽然迄今为止已有成功制作的报告案例，但通过本次研究，专家首次发现名为“sox17”的遗传因子的重要作用，并使得该原始生殖细胞的稳定制作成为现实。 据了解，如果能够使这种原始生殖细胞转变成精子、卵子的话，就能够更加细致的了解精子、卵子的结构及形成过程，将来可能对解决不孕不育问题有作出很大贡献。 以色列和英国研究人员成功地利用人类细胞制造出可分化发育成精子和卵子的人类原始生殖细胞。这一成果将有助于了解不孕根源、胚胎早期发育机制，甚至开发新型生殖技术。这是科学家们首次利用人类细胞制造出原始生殖细胞。