中美科学家成功构建牛核移植胚胎干细胞系

美国康涅狄格大学3月24日宣布，该校和中国科学院动物研究所的研究人员合作，首次用克隆牛胚胎建立了稳定的胚胎干细胞系。这些细胞能够无限复制，并且几乎可以转变为牛的所有组织和器官的细胞。这一研究结果提示，牛干细胞系可能比其它物种的干细胞系更适合作为深入研究用于人类细胞治疗的试验模型，因此有可能为科学家应用胚胎干细胞进行疾病治疗研究提供一个突破性工具。由康涅狄格大学再生生物学研究中心杨向中博士、田秀春博士领导的科研小组，以及动物研究所段恩奎博士合作完成的这项题为《由牛克隆胚胎建立胚胎干细胞系》的论文，发表在3月出版的《繁殖生物学》杂志上。 
杨向中说：“我们培养得到的牛干细胞与所有以往报道的细胞系在形态和标志物表达上都不同，这是第一个显示牛胚胎干细胞与人和小鼠的胚胎干细胞具有形态相似性的研究报告。” 
近年来，干细胞研究一直是生物学领域研究的热点。由于胚胎干细胞可以自我更新，分化发展成为体内的任何一种细胞，因此就可以提供潜在的、无限的特异性细胞来源，特别适用于退行性疾病的替代治疗，诸如糖尿病和帕金森氏病等。但是，要将胚胎干细胞的研究真正用于临床也不是件容易的事，必须先用非人物种进行演绎性研究。尽管研究人员目前已经建立了几个物种稳定的胚胎干细胞系，如小鼠，猴子等，但是要获得稳定的牛胚胎干细胞却非常困难。 
据了解，中美科学家的这项研究工作是从建立3株胚胎干细胞系开始的，其中1株来自体外受精胚胎，另外两株来自核移植胚胎，研究中所使用的体外技术也非常简单。卵细胞在实验室条件下被体外受精后发育成试管胚胎；核移植则需要先将未受精的卵母细胞去核，再由其他细胞的DNA替代它。经过化学和电刺激，包含有移植DNA的卵被诱导分裂，直至形成一个中空、有液体充填的空腔，空腔周围被一层细胞围绕。这个时期的胚胎被称为囊胚，其中包含胚胎干细胞的来源。 
研究人员在实验室培养出来的这3株干细胞系，能够生长形成与小鼠和人胚胎干细胞大小相似的、多层细胞集落，并具有分化为几乎所有机体组织细胞的能力。杨向中介绍说：“两株核移植细胞系的胚胎干细胞标志物的染色情况与体外受精的囊胚相同，这个结果与所有以往报道的牛胚胎干细胞不尽相同。这些细胞的胚胎干细胞特异性标志物与人非常相似，这个事实提示牛胚胎干细胞可能比小鼠更适合作为人胚胎干细胞再生研究的试验模型。” 
研究人员认为，如果能够找到一种在实验室培养胚胎干细胞的方法，就有能力利用这些健康的细胞治疗多种疾病；由于牛与人在发育上的相似性，它将有望成为研究人类疾病治疗的很好的模型。但研究人员同时表示，要达到这一目的，还需要发现新的培养组织特异性细胞和分化干细胞的有效方法。/**/