李向東，王秀麗

(1.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 心血管內(nèi)科，遼寧 大連 116027；2.大連醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 組織胚胎學(xué)教研室，遼寧 大連 116044)

國家自然科學(xué)基金項目(31470952)；遼寧省自然科學(xué)基金項目(2014023003，2014023018)

李向東( 1968-)，男，教授。E-mail: 997993099@qq.com

王秀麗，教授，研究方向：組織工程與再生醫(yī)學(xué)。E-mail: panpan1210@dicp.ac.cn

專家述評

10.11724/jdmu.2017.05.01

胚胎干細胞自我更新與誘導(dǎo)分化

李向東1，王秀麗2

(1.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院 心血管內(nèi)科，遼寧 大連 116027；2.大連醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 組織胚胎學(xué)教研室，遼寧 大連 116044)

本文在簡述胚胎干細胞生物學(xué)性狀的基礎(chǔ)上，重點綜述胚胎干細胞自我更新和誘導(dǎo)分化研究的相關(guān)進展，其中包括由外源性細胞因子(LIF因子)和內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄因子(Oct-4, Nanog)共同參與的自我更新調(diào)控機制；通過條件培養(yǎng)基和基因轉(zhuǎn)染的方法定向誘導(dǎo)干細胞分化以及微環(huán)境對干細胞誘導(dǎo)分化的影響及調(diào)控，最后提出干細胞研究面臨的挑戰(zhàn)?？蔀榻窈蟾杉毎幕A(chǔ)科研及應(yīng)用開發(fā)提供必要的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

胚胎干細胞；擬胚體；自我更新；分化；微環(huán)境；組織工程

生命科學(xué)是20世紀末和21世紀初自然科學(xué)中發(fā)展得最為迅猛的學(xué)科。干細胞的研究與應(yīng)用則成為其中最令人矚目的領(lǐng)域之一。近年來，伴隨生物學(xué)實驗技術(shù)的日益成熟，加之相關(guān)學(xué)科的理想結(jié)合與滲透，使得胚胎干細胞、成體干細胞以及誘導(dǎo)性多能干細胞的研究持續(xù)取得突破性進展，同時其應(yīng)用領(lǐng)域也得以不斷拓寬和深入，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。有關(guān)干細胞的定義、分類以及生物學(xué)特性的綜述已有諸多報道，本文將在簡述胚胎干細胞生物學(xué)性狀的基礎(chǔ)上，重點綜述胚胎干細胞的研究現(xiàn)狀，并提出該研究領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)，以期對今后干細胞的基礎(chǔ)科研及應(yīng)用開發(fā)提供一定的理論指導(dǎo)。

1 干細胞的生物學(xué)性狀

干細胞是來自于胚胎、胎兒或成體內(nèi)，在特定的條件下具有一定的自我更新與增殖分化能力的一類細胞[1]。這些細胞不但能夠產(chǎn)生表現(xiàn)型與基因型與自身完全相同的子細胞，而且能產(chǎn)生組成機體組織、器官的已特化的細胞 (圖1)。

圖1 干細胞分裂示意圖Fig 1 The Schematic diagram of stem cell’s dividing pattern

依干細胞的發(fā)生學(xué)來源可分為胚胎干細胞(embryonic stem cell, ESC)和成體干細胞(adult stem cell, ASC)兩大類。與ASC比較，ESC具有獨特的生物學(xué)特征：(1)發(fā)育的全能性，在一定條件下具有向內(nèi)、中、外三胚層細胞分化的能力，在理論上可以誘導(dǎo)分化為機體內(nèi)所有類型的細胞；(2)種系傳遞能力，能夠形成嵌合體動物；(3)易于進行基因修飾，ESC技術(shù)和基因打靶技術(shù)相結(jié)合，如基因敲除(gene knock-out)和基因轉(zhuǎn)染(transfection)已成為研究基因功能的重要手段。

正是基于ESC自身所特有的發(fā)育全能性，決定了干細胞生物學(xué)與干細胞組織工程學(xué)的研究方興未艾，并且在發(fā)育生物學(xué)模型、細胞替代治療和基因治療的載體以及藥物研發(fā)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛能[2]。

2 胚胎干細胞研究現(xiàn)狀

在干細胞的研究與應(yīng)用中，ESC一直是引人關(guān)注的熱點[3-4]。但若要真正實現(xiàn)ESC的應(yīng)用價值，明確其自我更新及多向分化的調(diào)控機制、實現(xiàn)其高效定向分化才是問題的關(guān)鍵。故這里重點針對上述兩個方面的問題對ESC的研究現(xiàn)狀加以綜述。

2.1 ESC自我更新的研究

ESC的自我更新是一個極其復(fù)雜的調(diào)控過程，其中包括外源性細胞因子和內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄因子的共同參與。

2.1.1 細胞因子刺激的自我更新：用僅添加血清的培養(yǎng)基進行單一培養(yǎng)，既不能獲得ESC，也不能維持ESC的生長。但通過與滋養(yǎng)層細胞共培養(yǎng)或使用添加有白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor, LIF)的培養(yǎng)基便可以維持ESC的自我更新?，F(xiàn)已明確LIF的基因結(jié)構(gòu)，蛋白表達以及其發(fā)揮生物學(xué)作用的具體分子途徑[5]。LIF蛋白主要由180個氨基酸組成，分子內(nèi)部二硫鍵對于維持LIF分子的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性起重要作用[6]。該蛋白主要是通過與LIF受體(LIF receptor, LIFR)相結(jié)合促進LIFR發(fā)生二聚體化后，并經(jīng)由以下信號傳導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)細胞增殖[7]：(1)JAK激酶介導(dǎo)下轉(zhuǎn)錄子STAT3發(fā)生酪氨酸磷酸化后激活的途徑；(2)在接頭分子SHP2和Gab1的參與下激活Ras-Erk絲裂原活化蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng)。

此外，在維持ESC多能性的研究中也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在與LIF基因缺失的成纖維細胞共培養(yǎng)時，ESC并未完全分化，而僅是表現(xiàn)為堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase, AP)陽性集落數(shù)目的減少，即ESC仍部分保留有未分化的潛能[8]。由此說明，在ESC實現(xiàn)其自我更新的過程中尚有其他的非LIF途徑共同參與，而所謂“非LIF途徑”就是指由各種干細胞轉(zhuǎn)錄因子所參與的過程。LIF調(diào)控ESC實現(xiàn)自我更新的信號傳遞路徑見圖2。

圖2 LIF調(diào)控ESC實現(xiàn)自我更新的信號傳遞路徑Fig 2 The signal pathway of ES cells self-renewing regulated by LIF

2.1.2 干細胞轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同維持自我更新：Oct-3/4是目前被公認的與ESC多向分化潛能相關(guān)的重要轉(zhuǎn)錄因子之一。Oct-3/4屬于POU(Pit-Oct-Une)家族，通過結(jié)合位于啟動子活增強子區(qū)域8堿基位點ATGCAAAT來調(diào)控靶基因的表達，與胚胎發(fā)育中的多向分化潛能密切相關(guān)[9]。小鼠胚胎表達Oct-4始于4～8細胞期的細胞核部位，且在整個桑椹胚期均可檢測到。至囊胚(胚泡)期，Oct-4蛋白集中高水平表達于ICM，而在滋養(yǎng)外胚層卻迅速下降。Oct-4在維持干細胞潛能中所扮演的角色是通過對內(nèi)源基因進行靶向干擾而加以明確的。該因子不但參與多潛能細胞的最初形成，而且還在維持著干細胞自我更新的狀態(tài)[10]。

與Oct-4比較，Nanog代表了一個不同的同源結(jié)構(gòu)域蛋白。Nanog的表達先是在桑椹胚期；而高水平的Nanog mRNA則持續(xù)存在于囊胚早期[11-12]。有趣的是，在胚胎植入前Nanog的表達卻開始下降。這個動態(tài)的表達譜表明：在胚胎發(fā)育的過程中若避免多潛能ESC的非控性增殖，Nanog的下調(diào)是至關(guān)重要的。為了證實Nanog是不依賴于細胞因子(LIF)而參與維持ESC的自我更新，研究者將Nanog基因整合至ESC，在LIFR拮抗劑的情況下，該修飾細胞在體外傳代2次以后，仍保留有自我更新的能力。而未經(jīng)處理的對照組則完全分化。接下來切除修飾細胞Nanog基因，則對LIF的依賴性再度恢復(fù)。而將這些Nanog表達細胞進行胚泡注射時，發(fā)現(xiàn)這些供體細胞能夠參與嵌合體內(nèi)各組織器官的發(fā)育形成。上述工作有力證明了在ESC實現(xiàn)自我更新的非LIF依賴性的調(diào)控途徑中，Nanog 分子是不可忽視的[13]。

有關(guān)Oct-4與Nanog之間的相互關(guān)系，迄今尚未形成較為全面的認識。但有研究表明，Oct-4表達可能利于Nanog蛋白的動態(tài)表達及定量調(diào)節(jié)，即二者之間可能存在一定的協(xié)同作用，從而促進ESC實現(xiàn)自我更新[14]。

2.1.3 其它外源性因子調(diào)控ESC自我更新：已經(jīng)證明在ESC體外傳代培養(yǎng)的過程中，若添加BMP4、BMP2、GDF6替代血清成分，ESC仍可以進行自我更新。但BMP/GDF發(fā)揮其作用必須依賴于LIF的激活[15-16]。在單獨含有BMP的條件下，ESC將向非神經(jīng)細胞方向分化。但若與LIF聯(lián)合作用，即便是滋缺失養(yǎng)層細胞和血清組分的情況下也能夠維持ESC的自我更新。BMP這種抑制分化的效應(yīng)似乎是與其誘導(dǎo)Id家族成員的表達有關(guān)。Id成員均為負性轉(zhuǎn)錄調(diào)控修飾因子，能夠參與ESC分化抑制的調(diào)節(jié)，也成為BMP/GDP信號參與ESC自我更新的關(guān)鍵路徑。此外，也有相關(guān)證據(jù)表明，Wnt通路能夠短期維持小鼠和人ESC的多向分化潛能[17-18]。但尚未明確Wnt信號的特異性激活是否將有利于ESC多向分化潛能的維持，而在多次克隆傳代培養(yǎng)過程中，上述效應(yīng)是否依然發(fā)生。

綜上，ESC的自我更新是多因素、多環(huán)節(jié)、多徑路所共同調(diào)節(jié)的過程。但目前我們所認知的部分還很有限，只有在信號傳導(dǎo)方面開展更多的工作才有可能揭示ESC自我更新的奧秘，才能為ESC誘導(dǎo)分化的研究提供相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，促進高效、定向分化的實現(xiàn)。

2.2 干細胞分化的研究

除上述對ESC自我更新的調(diào)控的研究，干細胞領(lǐng)域內(nèi)另一個備受關(guān)注的熱點便是干細胞的分化。 目前對干細胞發(fā)育調(diào)控的研究不斷深入，已有越來越多類型的分化細胞被誘導(dǎo)、鑒定出來。以下分別從ESC定向分化及調(diào)控的進展方面加以介紹。

2.2.1 ESC定向誘導(dǎo)分化的研究：“擬胚體(embryoid bodies, EBs)形成法”是目前研究ESC體外分化的常規(guī)方法(圖3)。但該方法只能產(chǎn)生含有多種分化的組織細胞的混合體，而不能形成單一的細胞克隆。為了獲取一定數(shù)量的ES源細胞，基于前期的研究基礎(chǔ)，人們開始嘗試其他可以實現(xiàn)ES細胞定向分化的誘導(dǎo)途徑。

圖3 懸滴法制備擬胚體示意圖Fig 3 Forming of embryoid bodies (EBs) with hanging drops method

(1)通過設(shè)置培養(yǎng)條件，添加條件培養(yǎng)基，實現(xiàn)定向的細胞分化。有人將小鼠ESC置于含堿性成纖維生長因子(FGF-2)的培養(yǎng)基中增殖，后加入血小板生長因子(PDGF)，在二者的混合培養(yǎng)基內(nèi)，得到了表達神經(jīng)膠質(zhì)前體標志分子的多能祖細胞。當去除FGF-2和PDGF后，這些細胞最終只向著少突神經(jīng)膠質(zhì)或星形膠質(zhì)細胞分化。Vogel G[19]將人ESC培養(yǎng)至EBs后，分離出部分分化的EBs在bFGF的培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)，最終獲得96%表達神經(jīng)元標志的細胞。此外，若將ESC置于TISFn的條件培養(yǎng)基內(nèi)進行階段培養(yǎng)，然后在含多種生長因子的N2無血清培養(yǎng)基內(nèi)誘導(dǎo)即可獲得表達insulin和其他胰腺內(nèi)分泌激素的類胰島細胞[20]。以上均證明，條件培養(yǎng)基在ESC的定向誘導(dǎo)中占有不可或缺的重要地位。

(2)利用特定細胞表面標志或加入系列特異性的標志基因，通過熒光激活的細胞分選法(fluorescent activated cell screening, FACS)或篩選性培養(yǎng)基選出特定類型的細胞，進行再培養(yǎng)，產(chǎn)生特定的分化細胞[21-22]。

通常對造血前體細胞的篩選都是通過FACS進行的，因為相對于其他類型的前體細胞，該細胞的表面標志比較明確，均可商品化購買，最終獲得的細胞純度可以達到99%。而對基因修飾后ESC進行篩選分化的操作則多集中在心肌細胞的研究領(lǐng)域，這可能要歸結(jié)為心肌誘導(dǎo)分化方面的相關(guān)研究開展得最早，進展得也最為深入[23]。研究者通過構(gòu)建具有α-MHC或MLC-2v啟動子的篩選質(zhì)粒，經(jīng)誘導(dǎo)分化、篩選可獲得高純度的、可表達MHC，α-肌動蛋白(α-actin)及中等纖維結(jié)蛋白(desmin)等特征蛋白的ES源心肌細胞[24-25]。上述研究為獲取一定數(shù)量的靶細胞提供了理想的實驗手段，也使得ESC源細胞的臨床應(yīng)用漸趨于現(xiàn)實可行。

ESC所特有的生物學(xué)潛能決定了其在干細胞研究中的主導(dǎo)地位。但這并非意味著ESC可以涵蓋甚至是替代ASC在細胞治療中所發(fā)揮的作用。近年來在干細胞替代治療中，ASC以及誘導(dǎo)性多能干細胞以其來源廣泛、類型多樣以及非免疫原性等優(yōu)勢已經(jīng)備受研究者的關(guān)注，顯示出前所未被認知的應(yīng)用潛能，但在這里不加贅述。

2.2.2 胚胎干細胞分化的調(diào)控：ESC本身所具有的分化潛能的多樣性，反映了干細胞分化發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜性。目前對其調(diào)控機制的研究還非常有限，可分為內(nèi)源性和外源性調(diào)控兩個方面，二者相輔相成，不可分割。其中，內(nèi)源性調(diào)控主要涉及干細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)蛋白、結(jié)構(gòu)因子、轉(zhuǎn)錄因子等，可影響干細胞非對稱性有絲分裂及細胞因子的分泌等，從而實現(xiàn)對干細胞分化發(fā)育的調(diào)控[26-27]。有關(guān)干細胞分化的外源性調(diào)控，近年來也越來越受到關(guān)注。所有參與調(diào)控的外源性因素共同組成了干細胞的微環(huán)境。2000年，Watt和Hogan[28]聯(lián)合在《Science》發(fā)表《走出伊甸園：干細胞與微環(huán)境》的文章，首次強調(diào)了微環(huán)境在干細胞分化調(diào)控所發(fā)揮的重要作用。對此本綜述將做重點闡述。

微環(huán)境(microenvironment)，或者稱為“壁龕(niche)”概念的首次提出是基于造血干細胞(HSC)分化的研究中[29]，但現(xiàn)在已經(jīng)外延至包括所有控制干細胞命運—自我更新、分化或凋亡的外源性信號，可能存在于干細胞之間，干細胞與基質(zhì)間，以及干細胞與遠端非直接接觸的理化因素之間[30]。目前研究者將其分為以下幾個方面：

(1)分泌因子。大量的分泌因子參與了干細胞命運的調(diào)控過程，其中具有代表性的是：TGFβs和Wnts家族[31]。TGFβ信號蛋白家族成員能夠促進神經(jīng)嵴干細胞的分化發(fā)育；在那些通過非對稱性分裂來實現(xiàn)其自我更新的組織中，Wnts能夠通過α-catenin路徑來激活干細胞轉(zhuǎn)錄以促進組織更新。此外，在卵裂球的非對稱性分類中Wnt信號則能夠控制紡錘體的定向性，并促進內(nèi)胚層的發(fā)育。

(2)膜蛋白介導(dǎo)的細胞間作用。除了分泌因子，細胞彼此間的直接接觸也是微環(huán)境中調(diào)控干細胞命運的重要因素[32]。細胞間接觸的信息主要通過跨膜蛋白分子進行傳遞，如在果蠅體內(nèi)，膜蛋白受體Notch及其配體Delta在Numb蛋白的參與下共同影響神經(jīng)干細胞的分裂，過程中Notch的活性受到抑制，從而使由Notch介導(dǎo)的細胞間相互作用產(chǎn)生偏向性，最終導(dǎo)致非對稱性分裂的發(fā)生。需指出的是，雖然β-catenin是細胞粘附連接的結(jié)構(gòu)成分，但目前對其在干細胞的調(diào)控中的具體作用卻無相應(yīng)報道。

(3)整合素和細胞外基質(zhì)。細胞外基質(zhì)成分的改變會影響干細胞的分化。其中研究得較為廣泛的就是整合素(integrins)[33]。整合素能維持干細胞存在于組織內(nèi)的相應(yīng)位置，若其表達喪失就會導(dǎo)致干細胞選擇分化或凋亡途徑以脫離干細胞的微環(huán)境。整合素也可以發(fā)揮傳遞信號的作用，當干細胞的微環(huán)境發(fā)生改變?nèi)缡艿綋p傷時，胞外某些信息可通過整合素α5β1，αvβ5，及αvβ6等傳遞給干細胞，以觸發(fā)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)控細胞的基因表達。這一過程不僅可以改變干細胞的分裂方式，而且還能夠激活干細胞的多潛能性，使干細胞產(chǎn)生一種或多種定向祖細胞，以適應(yīng)組織修復(fù)的需要。另外，這些胞外基質(zhì)還能隔絕和調(diào)節(jié)那些存在于干細胞微環(huán)境內(nèi)的分泌因子的局部濃度，間接調(diào)控干細胞的分化發(fā)育[33]。

綜上，微環(huán)境因素在調(diào)控干細胞的命運方面的確擔(dān)當著非常重要的角色，不僅維持著干細胞的自我更新，而且也在控制著干細胞的分化定向。當然其功能的發(fā)揮并不脫離于干細胞的內(nèi)源性調(diào)控因素，而是通過直接或間接的激化內(nèi)源性途徑來實現(xiàn)的。

近年來伴隨組織工程與再生醫(yī)學(xué)新技術(shù)的不斷發(fā)展，三維培養(yǎng)(three dimensional culture, 3D culture)技術(shù)因其在體外模擬構(gòu)建復(fù)雜微環(huán)境方面的獨特優(yōu)勢也被逐漸應(yīng)用至干細胞的誘導(dǎo)分化研究領(lǐng)域。 本團隊在前期工作中就曾先后成功建立基于APA微膠囊和膠原3D水凝膠的ESC培養(yǎng)體系，前者能夠影響ESC的增殖分化的調(diào)控[34]，后者則能夠高效誘導(dǎo)ESC定向分化為具有理想表型和功能的類胰島素分泌細胞[35]。其中，對比平面誘導(dǎo)體系，經(jīng)膠原3D培養(yǎng)誘導(dǎo)體系所獲得的靶細胞對高糖水平的應(yīng)答能力顯著提高。此外，新近基于3D生物材料支架體系定向誘導(dǎo)ESC分化為不同胚層來源的神經(jīng)細胞、心肌細胞、肝細胞等研究也均有成功報道[36]。這些均為“微環(huán)境調(diào)控ESC命運”這一論點提供了有力論據(jù)。微環(huán)境不但提供了大量的信號分子，而且也調(diào)控者干細胞本身對分化信號分子的選擇性應(yīng)答，由此使干細胞內(nèi)源調(diào)控基因的再程序化，最終實現(xiàn)高效定向誘導(dǎo)分化[37]。

3 干細胞研究面臨的挑戰(zhàn)

雖然干細胞在基礎(chǔ)科學(xué)與臨床應(yīng)用研究中都顯示出理想的應(yīng)用前景，但必須明確的是，干細胞作為一個嶄新的應(yīng)用元素，仍存在著一些不可回避的問題[38]。

首先，如何維持干細胞體外擴增時不發(fā)生分化？ESC和ASC在體內(nèi)外均具有自我分化的潛能，極易分化為其它細胞。雖然體外抑制干細胞分化方面已取得重大進展，但對其培養(yǎng)條件仍需優(yōu)化，以在擴增中最大限度的維持干細胞多向分化的潛能。

其次，如何定向誘導(dǎo)干細胞分化？干細胞研究的主要瓶頸問題之一就是要闡明ESC發(fā)育的調(diào)控機制，實現(xiàn)其定向誘導(dǎo)分化。另外，若使ESC真正應(yīng)用于細胞替代治療，還需解決移植細胞的發(fā)育類型及其數(shù)量的問題。如在肝細胞替代治療中，可以分離并移植那些相對發(fā)育成熟且仍保留有一定的增殖和再生潛能的細胞[39]；而對血液系統(tǒng)的持續(xù)性替代治療則要求移植相對幼稚的造血干細胞[40]。那么究竟如何選取特定發(fā)育階段的細胞進行移植——這當然也很大程度上取決于人們對干細胞定向誘導(dǎo)分化的認知。遺憾的是，人類在該方面的知識積累還很欠缺，獲得一定量靶細胞的最優(yōu)化條件尚待建立。

最后，干細胞的分離純化技術(shù)尚不夠完善。ESC分化的體系決定了其分化產(chǎn)物的混雜性。 但受限于前體細胞標識的非確定性，很難對目的細胞進行高效的分離與純化，這不但減低了移植細胞的數(shù)量，而且也存在致瘤的危險[41-42]。此外，干細胞治療中供/受體的免疫排斥的問題也不容忽視[43]。建立各種HLA表型的ESC庫、對ESC進行基因修飾以降低其免疫原性可能是解決免疫排斥問題的理想方案[44-45]。更重要的是，近年來有關(guān)誘導(dǎo)性多能干細胞和細胞重編程的突破性研究也可能為干細胞的轉(zhuǎn)化研究提供新的技術(shù)策略。 以上對ESC研究中所面臨的問題做出了系統(tǒng)的陳述，但就本質(zhì)而言，貫穿所有問題的核心只有兩個，即是闡明干細胞維持自我更新、譜系發(fā)育的機制；實現(xiàn)干細胞定向分化。而事實上，這也正是當前干細胞研究所圍繞的關(guān)鍵核心。相信伴隨生命科學(xué)技術(shù)的日趨完善與成熟，研究者會逐漸揭開“干細胞”的神秘面紗，鋪設(shè)干細胞轉(zhuǎn)化應(yīng)用的橋梁，從而最終真正將干細胞成功應(yīng)用于的臨床。

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Self-renewalanddifferentiationofembryonicstemcells

LI Xiangdong1, WANG Xiuli2

(1.DepartmentofCardiovascularDiseases，theSecondAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116027，China; 2.DepartmentofHistologyandEmbryology,CollegeofBasicMedicalSciences,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China)

This review will briefly introduce the biological characteristics of embryonic stem cells (ESCs) followed by the focuses on the mechanisms of self-renewing and the strategies of lineage-specified differentiation of ESCs in recent years. In particular, mechanisms of regulating the self-renewing of ESCs including the participation of both cytokine and transcriptional were discussed. Conditioned medium and gene transfection were also reviewed for the induced differentiation of ESCs in vitro. Most importantly, the indispensable role played by the stem cell microenvironment in regulating the fate of ESCs and the challenges that being faced by the stem cell-based therapy have also been discussed in this mini-review. It is expected that it would not only enlighten the basic research of stem cells but also promote its transformed application in clinical therapy.

embryonic stem cells (ESCs)；embryoid bodies (EBs)；self-renewing；differentiation；microenvironment；tissue engineering

R318

A

1671-7295(2017)05-0417-06

李向東，王秀麗.胚胎干細胞自我更新與誘導(dǎo)分化[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2017,39(5)：417-422，432.

2017-08-19；

2017-10-05)