動物胚胎干細胞的應(yīng)用與研究進展

馬志遠

摘要：胚胎干細胞（Embryonic Stem Cell，ES細胞）是從早期胚胎內(nèi)的細胞團或者是原始的生殖細胞經(jīng)過體外分化抑制培養(yǎng)分離克隆的?，F(xiàn)階段，胚胎干細胞被廣泛應(yīng)用于動物克隆、細胞工程、組織工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)以及發(fā)育生物學等層面的研究中，并起到了重要作用。鑒于此，本文將針對動物胚胎干細胞的應(yīng)用與研究展開分析，僅供各位同仁參考。

關(guān)鍵詞：胚胎干細胞;應(yīng)用與研究

一、動物胚胎干細胞的研究進展分析

我國對于動物胚胎干細胞的研究起步較晚，但總體發(fā)展速度較快。首先，在基礎(chǔ)研究方面，尚克剛等人建立了針對小鼠的胚胎干細胞系。賴學良則構(gòu)建了兔的胚胎干細胞系。另外，西北農(nóng)林科技大學的實驗室從1994年開始，相機分離出了能傳5代的豬類胚胎干細胞;最多能傳6代的牛類的胚胎干細胞;最多能傳到9代的小鼠類胚胎干細胞。1997年，我國開始利用流產(chǎn)兒針對人類的胚胎干細胞進行研究。到了1999年，牛類的胚胎干細胞已經(jīng)可以傳到15代，并能夠以冷凍的方式進行保存。從這里我們能看出，我國對于動物胚胎干細胞的研究進展非常迅速，且獲得了不錯的效果。

二、動物胚胎干細胞的應(yīng)用

（一）生產(chǎn)克隆動物

從理論上來說，胚胎干細胞能夠無限地增殖下去，并且它們的表現(xiàn)型、基因型不會丟失，能夠在進行核移植后，在核供體內(nèi)獲得大量基因型、表現(xiàn)型相同的個體。通過胚胎干細胞技術(shù)，能實現(xiàn)動物克隆，從而解決一些哺乳動物遠緣雜交的問題，產(chǎn)生出一些較為珍貴的新興物種，這對保護珍稀野生動物有非常重要的應(yīng)用價值。

（二）生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物

借助胚胎干細胞，我們能生產(chǎn)一些轉(zhuǎn)基因動物，這樣可以有力打破物種間的界限，突破傳統(tǒng)動物間的親緣限制，提升動物種群的變異程度。另外，借助胚胎干細胞，能實現(xiàn)定向的育種、變異，通過同源重組技術(shù)對胚胎干細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進行操作，就有可能創(chuàng)造出新的物種。結(jié)合胚胎干細胞技術(shù)，能在細胞水平上對于一些早期胚胎進行合理選擇，提升選樣的精確性，進而縮短育種時間。

（三）促進組織工程發(fā)展

細胞工程綜合了工程學、生物學兩門科學的技術(shù)，它能培育出一些對人有益的組織、器官或者動物細胞。通過將種子細胞放在生物降解聚合物上，能夠較快培養(yǎng)出一些器官或者組織，還可將其移植給有需要的病患，從而實現(xiàn)臨床治療的功能。借助體細胞核移植技術(shù)，可以在體外生產(chǎn)出人的克隆細胞，當這些克隆胚胎發(fā)育到胚囊的時候，將其分離出體外，獲得胚胎干細胞。而后通過定向誘導分化，能夠讓胚胎干細胞生產(chǎn)出神經(jīng)組織、肌肉組織等細胞組織，以此用來對人體喪失功能的器官或組織進行修復(fù)。

在傳統(tǒng)的組織修復(fù)或者移植的過程中，需要考慮來自免疫反應(yīng)的各類問題，通過對胚胎干細胞技術(shù)深入研究，能有效解決此類免疫排斥反應(yīng)，這也讓胚胎干細胞逐漸成為治療各類疾病，開展組織或器官也移植的重要手段。在實踐應(yīng)用中，我們可以從病人身上取出一部分體細胞，而后將其進行培養(yǎng)，將其轉(zhuǎn)化為胚胎干細胞，而后在體外對其進行培養(yǎng)，當期發(fā)展到囊胚階段后，對其進行誘導分化，使胚胎干細胞成長為病人需要的組織或者器官，最后將這些器官、組織移植到病人體內(nèi)。通過這樣的方式，能有效避開免疫排斥反應(yīng)，對解決各類器官移植問題有重要應(yīng)用意義。

（四）用于細胞治療

細胞治療一般是指，將那些經(jīng)過改造的體細胞重新移植到病人體內(nèi)，從而實現(xiàn)治療、控制疾病的目的。一般來說，胚胎干細胞經(jīng)過操作后，仍可以在體外進行增殖，為此，我們可以將胚胎干細胞作為載體，對某些細胞的基因數(shù)、點位以及表達程度進行改造、篩選，從而獲得一個較為穩(wěn)定、健康的轉(zhuǎn)基因胚胎干細胞系。這樣能有效克服當前基因治療中，導入基因表達難以控制，在體外進行基因操作容易被傳染等各類問題。

（五）研究胚胎發(fā)育的基因調(diào)控

胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的條件下，能夠產(chǎn)生基因上的變異，而后通過篩選、嵌入的方式，將基因傳遞到生殖系統(tǒng)。通過胚胎干細胞技術(shù)，能夠?qū)€體發(fā)育的遺傳基因做出分析，并對相應(yīng)的基因進行調(diào)控。誘捕載體的基本原理是，通過創(chuàng)設(shè)一個報道基因，其表達主要是依靠細胞內(nèi)源的順勢調(diào)元件，報道基因載體在某個內(nèi)源基因附近或基因內(nèi)插入。在理論上來說，插入基因的表達，通常能體現(xiàn)出該插入部分內(nèi)源基因的特征。因此，在發(fā)育過程中，基因起到了非常重要的作用。

三、結(jié)語

綜上所述，通過對動物胚胎干細胞的研究進展和應(yīng)用進行分析，能夠讓人們更為深入地了解我國動物胚胎干細胞技術(shù)的研究進程，也能為后續(xù)動物胚胎干細胞的發(fā)展指明方向。在實踐中，我們可以通過對胚胎干細胞在生產(chǎn)克隆動物、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物、促進組織工程發(fā)展、用于細胞治療、研究胚胎發(fā)育的基因調(diào)控等層面的應(yīng)用進行研究，大幅提升動物胚胎干細胞在畜牧業(yè)、醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用效果，為社會發(fā)展創(chuàng)造更大財富。

參考文獻：

[1]何蘭花.胚胎干細胞的研究進展及其應(yīng)用[J].黑龍江動物繁殖，2002，010（004）：10-13.