胚胎干细胞的生物特性有哪些功能

2021-01-07

胚胎干细胞

胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中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。

胚胎干细胞具有什么功能？

胚胎干细胞具有多能性，特点是可以通过细胞分化(Cellulardifferentiation)成多种组织（所有组织，包括生殖系细胞）的能力，但无法独自发育成一个个体（利用四倍体融合技术可以得到完全由所用ES细胞发育而来的个体）。

它可以发育成为外胚层、中胚层及内胚层三种胚层的细胞组织。这里我们所说的多能性与我们平常所理解的多种分化潜能的细胞存在着不同，英文单词中很好区分，一个是pluripotency；一个是multipotency。我们这里理解的多能性是可分化成三胚层的任意细胞，而多种潜能细胞则只能分化成为有限的几种细胞，例如：造血干细胞。在无外界提供分化的刺激之下(即可在实验环境下生长)，胚胎干细胞在经过多重细胞分裂之后，仍然能保有万能分化性（但有实验数据表明在培养过程中ES细胞也会发生变化）。成人干细胞能否保有万能分化性，直到现在仍然有争议（目前一般不采用体外传代来扩增成体干细胞）。不过，有研究已示范了多能干细胞可以从成纤维细胞等很多细胞中产生出来，这也就是目前很热的诱导性多能干细胞，目前越来越多的数据显示这种多能干细胞和胚胎干细胞还是存在很大差异的。

胚胎干细胞有那些应用前景？

ES细胞从理论上讲可以无限传代和增殖而不失去其正常的二倍体基因型和表现型，以其作为核供体进行核移植后，在短期内可获得大量基因型和表现型完全相同的个体，ES细胞与胚胎进行嵌合克隆动物，可解决哺乳动物远缘杂交的困难问题，生产珍贵的动物新种。亦可使用该项技术进行异种动物克隆，对于保护珍稀野生动物有着重要意义。

生产转基因动物

用ES细胞生产转基因动物，可打破物种的界限，突破亲缘关系的限制，加快动物群体遗传变异程度，可以进行定向变异和育种。

用于器官组织移植

作为一种被称之为“种子细胞”的ES细胞，为临床的组织器官移植提供大量材料。人ES细胞经过免疫排斥基因剔除后，再定向诱导终末器官以避免不同个体间的移植排斥。

用于细胞治疗

细胞治疗是指用遗传工程改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到治愈和控制疾病的目的。ES细胞经遗传操作后仍能稳定地在体外增殖传代。

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。

由于胚胎干细胞在医学应用上存在着免疫排斥以及伦理窘境等壁垒，科学家正在尝试其他途径代替胚胎干细胞。科学家试图通过细胞重编程的方法让病人的体细胞转化为干细胞供自身使用，主要的几个分支包括细胞核移植，患者体细胞与供体胚胎干细胞的细胞融合，以及诱导多能干细胞。其中诱导多能干细胞在近五年内新兴并迅速得到学术界的高度关注。