馬志遠(yuǎn)
摘要:胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem Cell,ES細(xì)胞)是從早期胚胎內(nèi)的細(xì)胞團(tuán)或者是原始的生殖細(xì)胞經(jīng)過(guò)體外分化抑制培養(yǎng)分離克隆的?,F(xiàn)階段,胚胎干細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物克隆、細(xì)胞工程、組織工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)以及發(fā)育生物學(xué)等層面的研究中,并起到了重要作用。鑒于此,本文將針對(duì)動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用與研究展開(kāi)分析,僅供各位同仁參考。
關(guān)鍵詞:胚胎干細(xì)胞;應(yīng)用與研究
一、動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展分析
我國(guó)對(duì)于動(dòng)物胚胎干細(xì)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(duì)小鼠的胚胎干細(xì)胞系。賴學(xué)良則構(gòu)建了兔的胚胎干細(xì)胞系。另外,西北農(nóng)林科技大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室從1994年開(kāi)始,相機(jī)分離出了能傳5代的豬類胚胎干細(xì)胞;最多能傳6代的牛類的胚胎干細(xì)胞;最多能傳到9代的小鼠類胚胎干細(xì)胞。1997年,我國(guó)開(kāi)始利用流產(chǎn)兒針對(duì)人類的胚胎干細(xì)胞進(jìn)行研究。到了1999年,牛類的胚胎干細(xì)胞已經(jīng)可以傳到15代,并能夠以冷凍的方式進(jìn)行保存。從這里我們能看出,我國(guó)對(duì)于動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展非常迅速,且獲得了不錯(cuò)的效果。
二、動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用
(一)生產(chǎn)克隆動(dòng)物
從理論上來(lái)說(shuō),胚胎干細(xì)胞能夠無(wú)限地增殖下去,并且它們的表現(xiàn)型、基因型不會(huì)丟失,能夠在進(jìn)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(gè)體。通過(guò)胚胎干細(xì)胞技術(shù),能實(shí)現(xiàn)動(dòng)物克隆,從而解決一些哺乳動(dòng)物遠(yuǎn)緣雜交的問(wèn)題,產(chǎn)生出一些較為珍貴的新興物種,這對(duì)保護(hù)珍稀野生動(dòng)物有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
(二)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
借助胚胎干細(xì)胞,我們能生產(chǎn)一些轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,這樣可以有力打破物種間的界限,突破傳統(tǒng)動(dòng)物間的親緣限制,提升動(dòng)物種群的變異程度。另外,借助胚胎干細(xì)胞,能實(shí)現(xiàn)定向的育種、變異,通過(guò)同源重組技術(shù)對(duì)胚胎干細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)進(jìn)行操作,就有可能創(chuàng)造出新的物種。結(jié)合胚胎干細(xì)胞技術(shù),能在細(xì)胞水平上對(duì)于一些早期胚胎進(jìn)行合理選擇,提升選樣的精確性,進(jìn)而縮短育種時(shí)間。
(三)促進(jìn)組織工程發(fā)展
細(xì)胞工程綜合了工程學(xué)、生物學(xué)兩門(mén)科學(xué)的技術(shù),它能培育出一些對(duì)人有益的組織、器官或者動(dòng)物細(xì)胞。通過(guò)將種子細(xì)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(shí)現(xiàn)臨床治療的功能。借助體細(xì)胞核移植技術(shù),可以在體外生產(chǎn)出人的克隆細(xì)胞,當(dāng)這些克隆胚胎發(fā)育到胚囊的時(shí)候,將其分離出體外,獲得胚胎干細(xì)胞。而后通過(guò)定向誘導(dǎo)分化,能夠讓胚胎干細(xì)胞生產(chǎn)出神經(jīng)組織、肌肉組織等細(xì)胞組織,以此用來(lái)對(duì)人體喪失功能的器官或組織進(jìn)行修復(fù)。
在傳統(tǒng)的組織修復(fù)或者移植的過(guò)程中,需要考慮來(lái)自免疫反應(yīng)的各類問(wèn)題,通過(guò)對(duì)胚胎干細(xì)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(xì)胞逐漸成為治療各類疾病,開(kāi)展組織或器官也移植的重要手段。在實(shí)踐應(yīng)用中,我們可以從病人身上取出一部分體細(xì)胞,而后將其進(jìn)行培養(yǎng),將其轉(zhuǎn)化為胚胎干細(xì)胞,而后在體外對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng),當(dāng)期發(fā)展到囊胚階段后,對(duì)其進(jìn)行誘導(dǎo)分化,使胚胎干細(xì)胞成長(zhǎng)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(guò)這樣的方式,能有效避開(kāi)免疫排斥反應(yīng),對(duì)解決各類器官移植問(wèn)題有重要應(yīng)用意義。
(四)用于細(xì)胞治療
細(xì)胞治療一般是指,將那些經(jīng)過(guò)改造的體細(xì)胞重新移植到病人體內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)治療、控制疾病的目的。一般來(lái)說(shuō),胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)操作后,仍可以在體外進(jìn)行增殖,為此,我們可以將胚胎干細(xì)胞作為載體,對(duì)某些細(xì)胞的基因數(shù)、點(diǎn)位以及表達(dá)程度進(jìn)行改造、篩選,從而獲得一個(gè)較為穩(wěn)定、健康的轉(zhuǎn)基因胚胎干細(xì)胞系。這樣能有效克服當(dāng)前基因治療中,導(dǎo)入基因表達(dá)難以控制,在體外進(jìn)行基因操作容易被傳染等各類問(wèn)題。
(五)研究胚胎發(fā)育的基因調(diào)控
胚胎干細(xì)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(guò)篩選、嵌入的方式,將基因傳遞到生殖系統(tǒng)。通過(guò)胚胎干細(xì)胞技術(shù),能夠?qū)€(gè)體發(fā)育的遺傳基因做出分析,并對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)行調(diào)控。誘捕載體的基本原理是,通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)報(bào)道基因,其表達(dá)主要是依靠細(xì)胞內(nèi)源的順勢(shì)調(diào)元件,報(bào)道基因載體在某個(gè)內(nèi)源基因附近或基因內(nèi)插入。在理論上來(lái)說(shuō),插入基因的表達(dá),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(guò)程中,基因起到了非常重要的作用。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)對(duì)動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展和應(yīng)用進(jìn)行分析,能夠讓人們更為深入地了解我國(guó)動(dòng)物胚胎干細(xì)胞技術(shù)的研究進(jìn)程,也能為后續(xù)動(dòng)物胚胎干細(xì)胞的發(fā)展指明方向。在實(shí)踐中,我們可以通過(guò)對(duì)胚胎干細(xì)胞在生產(chǎn)克隆動(dòng)物、生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、促進(jìn)組織工程發(fā)展、用于細(xì)胞治療、研究胚胎發(fā)育的基因調(diào)控等層面的應(yīng)用進(jìn)行研究,大幅提升動(dòng)物胚胎干細(xì)胞在畜牧業(yè)、醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用效果,為社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造更大財(cái)富。
參考文獻(xiàn):
[1]何蘭花.胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J].黑龍江動(dòng)物繁殖,2002,010(004):10-13.