人类胚胎干细胞研究述评

对人类胚胎干细胞(hESCs)的来源、培养方法、建系条件、生物学特性和鉴定方法、遗传操作及其需解决的问题进行了讨论。提出目前研究的重点在于揭示维持ES细胞多能性和自我更新的机理,进一步优化人类和其他哺乳动物类ES细胞的分离、培养、建系方法,探讨其定向分化机理,建立胚胎干细胞(ESCs)和胚胎生殖细胞(EGCs)的大规模快速扩增技术;完善hESCs向重要功能细胞(生殖细胞)分化的体系;单细胞比对分析ESCs、畸胎瘤细胞(ECSs)、EGCs、类胚体(EBs)、各级生殖细胞和成体细胞的基因及蛋白表达图谱,以探求生殖细胞、成体细胞、ESCs、ECSs、EGCs的本质区别,积极开展将ES细胞用于治疗人类疾病模型的研究。     

Evidence of a pluripotent human embryonic stem cell line derived from a cloned blastocyst

Somatic cell nuclear transfer (SCNT) technology has recently been used to generate animals with a common genetic composition. In this study, we report the derivation of a pluripotent embryonic stem (ES) cell line (SCNT-hES-1) from a cloned human blastocyst. The SCNT-hES-1 cells displayed typical ES cell morphology and cell surface markers and were capable of differentiating into embryoid bodies in vitro and of forming teratomas in vivo containing cell derivatives from all three embryonic germ layers in severe combined immunodeficient mice. After continuous proliferation for more than 70 passages, SCNT-hES-1 cells maintained normal karyotypes and were genetically identical to the somatic nuclear donor cells. Although we cannot completely exclude the possibility that the cells had a parthenogenetic origin, imprinting analyses support a SCNT origin of the derived human ES cells.     

哺乳动物胚胎干细胞研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cells, ES)是指从桑椹胚或附植前囊胚内细胞团分离的多潜能细胞,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。自1981年Evans和Kaufman首次成功分离小鼠ES细胞,国内外研究人员已在仓鼠、大鼠、兔、猪、牛、绵羊、山羊、水貂、恒河猴、美洲长尾猴以及人类都分离获得了ES细胞,而且已经证明小鼠ES细胞可以分化为心肌细胞、造血细胞、卵黄囊细胞、骨髓细胞、平滑肌细胞、脂肪细胞、软骨细胞、成骨细胞、内皮细胞、黑素细胞、神经细胞、神经胶质细胞、少突胶质细胞、淋巴细胞、胰岛细胞、滋养层细胞等。人类ES细胞也可以分化为滋养层细胞、神经细胞、神经胶质细胞、造血细胞、心肌细胞等。ES细胞不仅可以作为体外研究细胞分化和发育调控机制的模型,而且还可以作为一种载体,将通过同源重组产生的基因组的定点突变导入个体,更重要的是,ES细胞将会给人类移植医学带来一场革命。     

动物胚胎干细胞的研究与应用

胚胎干细胞(Embryonicstemcells,ES细胞)是从早期胚胎内细胞团(innercellmassICM)或原始生殖细胞(Primordialgermcells,PGCs)经体外分化抑制培养分离克隆的。ES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ES细胞系的技术要点以及ES细胞的应用及发展前景。     

ROCK选择性抑制剂Y-27632提高小鼠胚胎干细胞传代效率研究

以小鼠胚胎干细胞(ES细胞)为研究对象,探讨ROCK选择性抑制剂Y-27632在细胞传代过程中的作用,并对ES细胞相关生物学特性进行检测。结果表明:Y-27632能够引起ES细胞形态发生改变,通过Y-27632的添加能够使质地紧密的ES细胞集落变得松散、扁平。将Y-27632应用于ES细胞传代,能够显著提高传代效率。并且,在Y-27632长期存在的条件下,ES细胞依旧维持稳定的染色体数目,较强的碱性磷酸酶活性,在体内能够分化形成畸胎瘤,在体外能够分化形成心肌细胞。说明Y-27632的使用能够显著提高小鼠ES细胞的传代效率;紧密的细胞连接不是维持ES细胞多能性的必要条件。     

ICR小鼠胚胎干细胞的分离、培养及鉴定

以小鼠胚胎成纤维细胞为饲养层,收集受孕3.5 d ICR小鼠的囊胚和桑椹胚进行培养,筛选纯化ES细胞集落,使其稳定传代后,对其形态学和生物学性状进行初步鉴定。结果表明,ES细胞有其典型的形态学特征:集落呈鸟巢状,边缘清楚,表面平滑,结构致密,隆起生长,细胞之间界限不清楚;单个细胞体积小、核大;对ES细胞碱性磷酸酶进行检测,在AKP底物NBT、BCIP作用下,未分化的ES细胞显微镜下为黄褐色,分化的不着色;核型鉴定表明ES细胞具有正常的二倍体核型。     

Gametes from embryonic stem cells: a cup half empty or half full?

When first reported 4 years ago, gametogenesis from embryonic stem (ES) cells promised an accessible in vitro model to facilitate molecular analysis of the germ lineage. Formation of primordial germ cells is robust, but terminal gametogenesis remains inefficient and doubts about gamete function persist. Although useful for research, clinical use of ES cell-derived gametes appears a distant prospect.     

Targeting of nonexpressed genes in embryonic stem cells via homologous recombination

Gene targeting via homologous recombination-mediated disruption in murine embryonic stem (ES) cells has been described for a number of different genes expressed in these cells; it has not been reported for any nonexpressed genes. Pluripotent stem cell lines were isolated with homologously recombined insertions at three different loci: c-fos, which is expressed at a low level in ES cells, and two genes, adipsin and adipocyte P2 (aP2), which are transcribed specifically in adipose cells and are not expressed at detectable levels in ES cells. The frequencies at which homologous recombination events occurred did not correlate with levels of expression of the targeted genes, but did occur at rates comparable to those previously reported for genes that are actively expressed in ES cells. Injection of successfully targeted cells into mouse blastocysts resulted in the formation of chimeric mice. These studies demonstrate the feasibility of altering genes in ES cells that are expressed in a tissue-specific manner in the mouse, in order to study their function at later developmental stages.     

基于GIS、ES的大中比例尺土壤数据库系统设计与实现——以西昌市为例

针对目前世界上和我国土壤数据库系统研究集中于国家级和区域级地域 ,多采用小比例尺 ,宏观性强 ,但实用性较差的现状 ,开发基于GIS、ES的大中比例尺土壤数据库系统 ,利用GIS对图形数据强大的管理和分析功能、ES基于模型和知识的推理功能 ,结合关系型数据库对属性数据的管理功能 ,采用实体—联系 (E -R)模型设计了实用性强、用户广、直接面向基层和农户、操作简便的土壤数据库系统 ,并应用GIS软件MapInfo以及二次开发语言MapBasic、ES开发工具DET1.1和VisualFoxpro、VisualBasic进行程序开发     

胚胎干细胞与胚胎生殖细胞

胚胎干细胞与胚胎生殖细胞同属于胚胎源的多潜能干细胞。胚胎干细胞是从附置前胚胎内细胞团分离而来的,而胚胎生殖细胞来自胎儿原始生殖细胞。二者在现代生命科学的各个领域都有着广阔的应用前景。对胚胎生殖细胞的特性,胚胎干细胞与胚胎生殖细胞的异同以及二者的应用前景作一综述。     

哺乳动物胚胎干细胞的研究历史和现状

与胚胎细胞相比 ,胚胎干细胞占有数量优势 ,与体细胞相比 ,则有低分化的优势。本研究在综述哺乳动物胚胎干细胞研究历史的基础上 ,概述了胚胎干细胞的分离方法和存在的问题。     

园艺植物专家系统研究概况与发展趋势

介绍了国内外专家系统在园艺植物方面的应用,提出了其发展过程中仍存在的问题,如知识获取的"瓶颈"问题、园艺植物专家系统性能较差、未形成成熟的园艺植物病虫害诊断知识的知识模型、未能从诊断推理思维方式出发建立园艺植物病虫害诊断知识的推理求解模型、缺乏系统应用效果的反馈、专家系统的商业性较差和农业专家系统的开发平台需要进一步研发等。展望了农业专家系统的发展趋势:利用"3S"、模型模拟、智能决策、多媒体技术等多技术的集成开发园艺植物专家系统;开发综合性农业专家系统;注重实用性,开发不同用户群体、不同层面的专家系统;利用图像识别检索等人工智能手段进行病虫害诊断。     

哺乳动物胚胎干细胞分离与培养的研究进展

从胚胎干细胞的来源、分离方法和饲养层细胞等方面,总结了胚胎干细胞分离与培养在近年来所取得的进展。     

Research on Isolation and Clone of Embryonic Stem Cell-Like in Bovine

Bovine embryonic stem cell would be invaluable for researching the aspect of animal cloning, production transgenic animal and discussion of gene function in vitro. With the object of establishing an effective culture system for isolation and clone of bovine pluripotent stem cell, we cultured bovine embryos and mouse embryos including morula blastula and hatached blastula and obtained animal ICM on Primary marine embryonic fibroblast (Primary murine embryonic fibroblast, PMEF) feeder layer with tissue medium(DMEM supplemented with 15ml/100ml NBS ,0.1μmol/L Na2SeO3, 0. 1mmol/L β-mercaptoethanol, 1 000ng/ml LIF,10 ng/ml IGF, 1mmol/L necessary amino acid and 1mmol/L L-glutamine), then, we obtained mouse ICM and bovine ICM. Moreover, we isolated and cloned the 6 passage bovine ES like cells(12 cell lines) and 9 passage marine ES like cells (52 cell lines) deriving from bovine ICM and murine ICM respectively on the feeder layer of PMEF by disaggregating ICM and ES cell clones of bovine and murine into smaller clumps through digesting with 0. 125g/100ml trypsin and 0.02g/100ml EDTA and scattering with a glass needle. The pluripotency of both murine and bovine ES like cells was identified with morphological character, histochemistry identification, karyotype analysis and differentiation of ES cells in vitro or in vivo. This result showed that bovine embryonic stem cell and murine embryonic stem cell had developmental pluripotency.     

Rescue of cardiac defects in id knockout embryos by injection of embryonic stem cells

We report that Id knockout mouse embryos display multiple cardiac defects, but mid-gestation lethality is rescued by the injection of 15 wild-type embryonic stem (ES) cells into mutant blastocysts. Myocardial markers altered in Id mutant cells are restored to normal throughout the chimeric myocardium. Intraperitoneal injection of ES cells into female mice before conception also partially rescues the cardiac phenotype with no incorporation of ES cells. Insulin-like growth factor 1, a long-range secreted factor, in combination with WNT5a, a locally secreted factor, likely account for complete reversion of the cardiac phenotype. Thus, ES cells have the potential to reverse congenital defects through Id-dependent local and long-range effects in a mammalian embryo.     

小鼠乳腺脂肪组织体外培养

乳腺周围脂肪组织构成了乳腺生存和发育的微环境,对乳腺细胞的增殖和乳腺肿瘤／癌的生长、侵袭都具有重要影响,但目前尚未见特定关于乳腺脂肪细胞分离与培养的报道。本研究通过组织培养法培养小鼠乳腺周围脂肪组织,不但获得了成熟脂肪细胞,还获得了脂肪干细胞样细胞。该培养体系的建立简单易行,为研究脂肪组织对乳腺癌的发生、生长和侵袭的影响提供了材料,也为体外获得成熟脂肪细胞和脂肪干细胞提供了参考。     

昆明小鼠ES细胞的分离培养及鉴定

[目的]摸索一种适合昆明小鼠ES细胞分离培养的方法,以提高昆明小鼠ES细胞的建系率。[方法]分别采用5种方法分离ICM和ES细胞集落,摸索了以BMSCs作为饲养层时,丝裂酶素处理的合适时间。[结果]连续消化法要明显好于其他4种方法。MMC处理BMSCs 1、1.5、2 h时效果较好,3个时间点无显著差异(P>0.05)。mMEF作为饲养层与BMSCs作为饲养层时获得5代ES细胞相比差异不显著(P>0.05)。[结论]连续消化法分离ES细胞效率较高,饲养层采用MMC处理1~2 h的BMSCs饲养层或常规mMEF饲养层对昆白小鼠ES细胞无明显影响。     

关于推进现代农业科研院所学术委员会职责作用发挥的若干思考

文章以中国农业科学院院所两级学术委员会为例,分析了现代科研院所学术委员会的主要职责及组织实施现状,提出除了需要发挥科技项目评审、科技成果评价和学术事务审议等功能外,院所学术委员会应重点加强对国家和行业发展重大需求的战略研究,并从组织定位、人员结构、工作管理机制三个方面阐述了充分发挥学术委员会职能作用所需的条件保障。     

原始生殖细胞的人类胚胎干细胞克隆

取材于妊娠终止胚胎生殖腺或生殖嵴及其周围组织,用ＤＭＥＭ＋ＮＣＳ培养液体外培养,分离由人ＰＧＣｓ转化成的类ＥＳ细胞,并将其与同源胚胎成纤维细胞一起用胰蛋白酶＋ＥＤＴＡ的无钙镁ＰＢＳ液消化传代。在原代培养１２ｈ观察到胞体较大、边缘不整、贴壁分裂增殖的ＰＧＣｓ样细胞,４８ｈ后观察到２６处紧密排列呈鸟巢状的类ＥＳ细胞集落及集落团。第６ｄ传代成功,第１６ｄ传至第４代。结果表明,体外培养附植后胚胎能够建成人的类ＥＳ细胞系。     

大鼠心肌细胞条件培养基对兔胚胎干细胞分离培养效果的影响

采用大鼠心肌细胞条件培养基对兔胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESC)进行分离、传代培养,研究大鼠心肌细胞条件培养基对兔ESC分离培养效果的影响。结果显示,用SD大鼠心肌细胞条件培养基培养的兔ESC集落呈岛屿状生长,碱性磷酸酶染色呈强阳性,体外分化可形成类胚体状结构,贴壁的类胚体周边会出现许多分化的上皮样细胞或单个散在的细胞;常规冻存后再传代的兔ESC集落具有较为一致的生长特征,并呈现胚胎干细胞集落所特有的岛屿状生长形态;传至第5代的兔ESC集落核型正常率>75％。表明SD大鼠心肌细胞条件培养基可用于兔胚胎干细胞分离培养。