胚胎幹細胞
 
 
胚胎幹細胞(Embryonic Stem cell)也叫ES細胞。當受精卵分裂發育成囊胚時,內胚層細胞團(Inner Cell Mass)的細胞即為胚胎幹細胞。胚胎幹細胞具有全能性,可以自我更新並具有分化為體內所有組織細胞的能力。

胚胎幹細胞(ES細胞)是一種高度未分化細胞。它具有發育的全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官,包括生殖細胞。研究和利用ES細胞是當前生物工程領域的核心問題之一。

胚胎幹細胞是在人胚胎髮育早期——囊胚(受精後約5—7天)中未分化的細胞。

囊胚含有約140個細胞,外表是一層扁平細胞,稱滋養層,可發育成胚胎的支持組織如胎盤等。

中心的腔稱囊胚腔,腔內一側的細胞群,稱內細胞群,這些未分化的細胞可進一步分裂、分化,發育成個體。內細胞群在形成內、中、外三個胚層時開始分化。

每個胚層將分別分化形成人體的各種組織和器官。如外胚層將分化為皮膚、眼睛和神經系統等,中胚層將形成骨骼、血液和肌肉等組織,內胚層將分化為肝、肺和腸等。

由於內細胞群可以發育成完整的個體,因而這些細胞被認為具有全能性。當內細胞群在培養皿中培養時,我們稱之為胚胎幹細胞。
 

 
 

人體是由200多種細胞構成的,例如神經細胞、皮膚細胞、紅細胞等等。不同的細胞擔負著不同的功能,但是所有這些細胞,都是由一個具有"全能性"的細胞--受精卵發育而來的。在受精12個小時之後,受精卵一分為二變成兩個細胞,之後再分裂為四個、八個……每12個小時細胞數目就多一倍。大約3天后,受精卵變成了一團由13到32個細胞組成的細胞團,稱為桑椹胚。在受精4到5天后,胚胎細胞的數目增加到大約500個,組成一個充滿液體的中空的圓球,稱為囊胚。這時候每個胚胎細胞都一樣,還未分化。到受精第14天,細胞開始出現分化,形成三個細胞層,人體所有的器官、組織就都由這三個細胞層分化、發育而來。從那個時候起,胚胎不僅不斷地分裂使細胞的數目擴增,而且還不斷地分化使細胞的種類也增加。到受精8週後,所有主要的器官和四肢都已形成,胚胎變成了胎兒。

所謂"幹細胞",就是指那些未分化、因而有可能分化成不同類型的細胞的細胞,"幹"的意思是可以產生分支的"主幹"。細胞還未分化的早期胚胎是乾細胞的主要來源。人類對其他動物的干細胞的研究已有不短的時間,早在1981年小鼠的胚胎幹細胞就已被分離出來研究,但遲至1998年,美國威斯康辛大學的生物學家湯姆遜(James Thomson)及其同事才首次分離、建成了第一個人類胚胎幹細胞系,是從一個被從事體外受精(即所謂"試管嬰兒")的生育診所拋棄的、受精僅五天的囊胚分離出來加以培養的。差不多同時,吉爾哈特(John Gearhart)領導的一個研究小組也報告說,從一個5到9周大的流產胎兒的組織中分離出了乾細胞。這是一個重大的科學突破。由於乾細胞能夠分化成其他細胞,因此對它的研究為治療多種慢性疾病帶來了希望,例如帕金森病、老年癡呆症、糖尿病、慢性心髒病,甚至癌症。

胚胎幹細胞是人體的"萬能細胞",理論上可以分化成任何人體組織細胞。科學家希望能用健康胚胎幹細胞培育出的組織替代病患組織,治療傳統方法難以解決的慢性疾病。

胚胎幹細胞克隆是指將病人的DNA(脫氧核糖核酸)注入到一個已經去除DNA的卵子中,約5天后該卵子生長發育成早期胚胎---一個比沙粒還要小的細胞球體。從胚胎中獲得的干細胞經刺激後,進一步發育成攜帶病人DNA信息的特殊細胞或者器官組織。 DNA缺陷修正後的特殊細胞或者器官組織可移回病人體內,而不產生排異反應。
 

   
   
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