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胚胎干细胞抗衰老是否属实，为什么？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

研究人员在《自然·细胞生物学》杂志上报告说，控制Pramel7蛋白质合成的基因在内细胞群里非常活跃，但在人工培养的胚胎干细胞里活跃程度较低。加强该基因在人工胚胎干细胞里的表达，可以降低整个基因组的甲基化水平。

Pramel7蛋白质仅在胚胎发育的最初几天发挥作用，但对维持正常发育至关重要。实验发现，如果关闭相关基因，基因组甲基化水平会急剧升高，干细胞停止发育，导致胚胎死亡 。

这一发现可能有助提高人工胚胎干细胞的分化潜力，用于医学研究和器官修复。研究小组希望在此基础上开发出用干细胞治疗严重骨骼损伤的方法。

研究进展

小鼠ES细胞

小鼠ES细胞的分离方法基本成熟，且已广泛应用于生命科学研究的各个领域。1981年Evans首次分离得到小鼠ES细胞，他以手术切除受精后2.5 d小鼠卵巢并结合激素注射干扰子宫环境，从而使胚胎延迟着床，再回收胚胎，将其体外培养于STO细胞饲养层上，结果得到了小鼠ES细胞系。Martin G R以免疫外科法剥离小鼠囊胚滋养层细胞，得到内细胞团(ICM)并将其置于STO细胞饲养层上，培养基为小鼠PSA-1 ES细胞条件培养基，结果也得到小鼠ES细胞。此后，Axelord等用微滴法得到小鼠ES细胞系；Kaufman等用单倍体延迟着床小鼠囊胚建立同源二倍体ES细胞系；Wobus等首次用原代小鼠成纤维细胞作饲养层建立了小鼠ES细胞系；Smith等首次使用大鼠肝细胞条件培养基作为分化抑制物建立了小鼠ES细胞系。Brook F A等进一步完善了小鼠ES细胞的分离方法，以致从许多品系小鼠包括近交系和突变系，都可获得ES细胞。分离小鼠ES细胞并非只能从囊胚，也并非必须依赖饲养层细胞。Dhhaise等将52枚8-细胞小鼠胚胎消化成单个分裂球并培养于小鼠原代成纤维细胞饲养层上，所用培养基为DMEM/F12，并添加100 mL/L的胎牛血清、100 mL/L的新生犊牛血清和0.1 mmol/L的2-巯基乙醇，5天后，出现多个干细胞集落，消化传代后建立了一个ES细胞系MSB1。将MSB1注入SCID(severe combined immunodeficient mice)小鼠，能产生包含三胚层分化物的畸胎瘤，注入52枚囊胚产生了2个活的个体(1雄，1雌)，但雄性个体无生殖能力。Tojo等用同样方法从杂交小鼠(C57BL/6×DBA/2)8-细胞胚也得到了ES细胞。小鼠ES细胞具有无限增殖的自我更新能力。Suda Y等将小鼠ES细胞传250代以上没有出现转化的迹象，它们仍具有正常的二倍体核型；在生殖系嵌合体中能产生正常的配子；作为核供体能重组克隆胚胎。上述结果表明小鼠ES细胞是永生的 。

大鼠ES细胞

Iannaccone P M等从大鼠PVG近交系分离克隆大鼠ES细胞系-RESC-01，该细胞系对SSEA-1和AKP呈阳性，在大鼠胎儿成纤维细胞饲养层上能很好的增殖，在体内环境能分化形成多种细胞类型。RESC-01细胞系在体外悬浮培养时形成的胚体出现有节律的收缩运动，将其注入囊胚并移植假孕母鼠能生成嵌合体。Kawase等也利用大鼠胎儿成纤维细胞做饲养层，从DA大鼠品系分离建立了RES-DA1ES细胞系，它与小鼠ES细胞形态相似，表达AKP和4C9抗原。Brenin等也用不同的方法分离得到了ES细胞。Sun等以大鼠ES细胞为核供体，得到了核移植后代。Vassilieva等发现大鼠ES细胞表达SSEA-1、Oct-4和IL-6等细胞标记。

猪ES细胞

Piedrahita J A等采用STO、猪成纤维细胞和猪子宫上皮细胞作为饲养层，以DMEM为基础培养液，从猪囊胚ICM分离ES细胞，发现猪囊胚ICM在STO或PMEF饲养层上可以附着增殖，而在猪胎儿成纤维细胞饲养层上虽可附着但增殖甚微，传不过4代即发生死亡。Evans等将6天～7天猪囊胚直接培养于STO饲养层上，挑出ICM细胞经增殖传代培养建立了猪ES细胞系。Strojek R M等认为分离猪ES细胞的最适胚胎为第10天囊胚。研究表明，6日龄～7日龄胚胎在培养过程中极易发生死亡，ICM克隆获得率极低，而第10天的胚胎容易培养，ICM克隆获得率较高，但细胞易于分化。Vasil’ev I M等研究了胚胎发育阶段、培养基种类、饲养层细胞等影响猪ES细胞分离的因素，结果表明不同发育阶段的附植前囊胚是影响猪ES细胞分离的限制性因素。Wheeler M B等报道猪ES细胞能形成正常的嵌合体和包含三胚层分化物的囊状胚体，在维甲酸和DMSO的作用下，猪ES细胞能分化形成上皮细胞、肌肉细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等，Miyoshi等从体外授精囊胚分离得到猪ES细胞，并以类ES细胞为核供体，获得了核移植囊胚。国内关于猪ES细胞分离克隆的研究相对较少，李松等分离得到猪ES细胞并传至第2代，在此基础上，徐军等将猪ES细胞传至3代，冯秀亮等将猪ES细胞传至5代，冯书堂等也分离得到猪ES细胞，同时对所分离的细胞进行了初步检测和鉴定，证明其具有多能性。

灵长类和人类ES细胞

Thomson等从恒河猴囊胚分离并建立了一个ES细胞系（R278.5），并证明该细胞系持续培养一年仍能维持未分化状态和正常的XY核型，表达细胞表面抗原标记AKP、SSEA-3（stage-specific embryonic antigen-3）、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81等，与hEC细胞相似。在缺乏小鼠成纤维细胞层，即使还存在LIF因子，R278.5细胞也能分化为多种细胞类型。该分化物分泌CG（绒毛膜促性腺激素），并表达α-CG及β-CG的亚单位和α-胎蛋白mRNA，当注入SCID小鼠，能分化形成三胚层衍生物。这是首次成功分离灵长类ES细胞。之后，Thomson等又从美洲长尾猴（callithrix jacchus）囊胚ICM建立了8个ES细胞系，它们表达hEC和恒河猴ES细胞的一系列细胞标记，如AKP（alkaline phosphatase）、SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81，8个细胞系都有46条染色体，其中7个是XX型，1个是XY型，2个细胞系（Cj11和Cj62）持续传代培养1年多仍能维持未分化状态和保持正常染色体结构。去掉胎儿成纤维细胞饲养层后（即使LIF还存在），这些细胞系能分化形成多种细胞类型，分化的细胞分泌CG（chorionic gonadotrophin）并表达α-CG、β-CG、α-胎蛋白mRNA，证明这些细胞属于滋养层细胞和内胚层细胞。在高密度培养时，该细胞系能形成类胚体，类似于附植后的早期胚胎。在人类，Bongso等利用人类输卵管上皮细胞做饲养层，培养基为Earle’s，另外补加10%的人类血清，体外培养21枚人类2细胞胚胎至囊胚期，结果出现了19个完整的ICM，其中2个ICM分化为成纤维细胞，其余17个ICM在随后的2次传代过程中表现典型干细胞集落特征，AKP呈阳性，核型正常。这是人们首次成功分离人类ICM细胞并体外培养至少2代。随后Thomson小组报道从14个人类体外授精囊胚的内细胞团分离得到了5个ES细胞系，培养5～6个月后，仍高度表达端粒酶活性，具有正常的核型（2个XX，3个XY），表达细胞表面抗原标记SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81、AKP等，其中4个ES细胞系注入SCID（severe combined immunodeficient）小鼠能生成畸胎瘤，经肿瘤组织学证实畸胎瘤中包含有3个胚层的衍生物。体外分化能形成滋养层细胞及肠上皮、软骨、骨、平滑肌、横纹肌、神经上皮等三胚层分化物。此外，Reubinoff等也从囊胚ICM分离得到2个能够在体外培养增殖并传代的人类多能性ES细胞系，且具有灵长类ES细胞的特征，表达转录因子Oct-4，当移植于SCID小鼠，2个hES细胞系都能形成包含3个胚层组织的畸胎瘤。在体外培养条件下，两个hES细胞系能分化形成胚外细胞即分泌α-胎蛋白和绒毛膜促性腺激素的滋养层细胞和各种体细胞，同时从hES细胞的分化产物中还可分离出神经祖细胞，并诱导其进一步成熟为神经元 。

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