嵌合胚胎：干细胞研究的重大进展
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|个人分类:|系统分类:|关键词:干细胞 嵌合胚胎 再生器官
& & & 嵌合胚胎：干细胞研究的重大进展&在目前临床器官移植技术日趋成熟的情况下，全球性的供者器官短缺的问题日显突出。据估计，目前世界上需要进行心脏器官移植的患者中，有高达80％以上的心脏病人在等待合适供者器官中死亡。在10多年前人们曾致力于异种器官移植研究，希望可以用动物的器官代替人器官进行移植。由于猪的器官在大小上与人类比较匹配，所以猪器官被认为可能是合适的供体。但由于人免疫系统对猪器官的免疫排斥非常强，抗同种异体器官排斥的免疫抑制方法难以控制。一些基因和分子水平的攺造、修饰仍无法有效地控制异种排斥的发生。&世记之交，干细胞研究和克隆技术的一系列突破使人们对再生医学人造器官的前景产生了许多期待。尤其是利用胚胎干细胞在体外分化、发育形成的所谓“治疗性克隆”，以提供可供移植的供体器官，被认为是一个方向。但干细胞要在体外正常分化、发育成完整的（包括肌肉、神经、血管）、功能复杂的实体器官，并能适合临床应用是非常困难的。正当解决供者器官短缺问题陷入困境的时刻，最近一种新的干细胞操作技术的出现似乎为打破僵局提供了希望。&2010年，日本东京大学干细胞科学家Nakauchi的研究小组在Cell上发表一篇极其具有创新性的文章，他们报道用大鼠的干细胞注入胰腺发育缺陷的小鼠胚胎（apancreatic mouse embryos），这个嵌合胚胎最终在小鼠体内发育成具有大鼠胰腺的大-小鼠嵌合体。英国剑桥大学的发育生物学家、诺奖得主John Gurdon在《遗传与发育的新观点》杂志中撰文，对Nakauchi研究小组的这项工作给予了高度评价，认为：“这个工作为在发育中的动物中获得人器官铺平了道路。”这个研究小组今年2月又在《美国科学院学报》（PNAS）上发文报道他们己成功地用一个猪种的干细胞注入胰脉发育缺陷的另一猪种的胚胎，这个嵌合胚胎最终也成功地发育成带有干细胞源胰腺的嵌合猪。在这些研究的基础上，Nakauchi最近计划用这项技术制造人-猪嵌合体，以制备人的胰脏，并从中获取人胰岛细胞，用以治疗人的I型糠尿病。如果获得成功，这项技术将扩大到制造人的肾脏和心脏。新近（6月28日）出版的Science杂志用“嵌合体胚胎可能会很快火起来”（Chimeric Embryos May Soon Get Their Day in the Sun）为题报道了Nakauchi小组的工作，并发表了同行学者的评论。美国奥勒冈健康与科学大学的干细胞科学家Grompe认为，用嵌合动物获取组织和器官是非常可行的方法，如果Nakauchi小组的设想获得成功，他的方法肯定比胚胎在体外分化形成“治疗性克隆”的方法优越得多。美国弗吉尼亚的Revivicor再生医学公司（以研究异种移植为主）的CEO Ayares认为，在各种再生医学的方法中，“Nakauchi的方法有可能首先达到临床应用。”斯坦福大学的干细胞研究者Sean Wu说，Nakauchi的这项技术是“非常奇妙的”，这是从iPS细胞产生人的组织细胞的“一个非常合符逻辑的方法。”&但Nakauchi小组的这项研究面临若干伦理方面的问题。根据日本现行的干细胞研究法规，只允许在体外将人和动物的干细胞混合不超过14天，而在体内进行这类研究则是禁止的。6月18日，日本伦理委员会向政府部门提出放宽对人-动物嵌合体研究的建议。但依程序，即使获批也至少需1年的时间。这使Nakauchi非常焦虑。他创建的“嵌合胚胎”技术的关键是用遗传工程技术获得“器官发育缺陷胚胎”，而他说在他们已发表的文章中，己经把进行这种操作的路线图描绘得很详细。据他讲，他知道至少有一个中国的干细胞研究小组计划追踪开展这项研究。为了保持他在这项研究中的领先地位，他不得不跑到美国去寻求支持。目前他已经获得了加卅再生医学研究所提供的620万美元为期6年的资助，（此项资助必需在美国加卅使用）他计划在斯坦福大学建立一个实验室开展此项研究。在美国虽然没有制造人-动物嵌合体的禁令，但一直特别警示要防止让人细胞进入动物生殖细胞和脑细胞，以免人的特性可能会在动物中持续传代并在动物身上表现出来。此外，嵌合动物生成的人器官移植进入人体，有可能将猪的病原微生物带入人体；而如果植人的这种人器官中带有少量的游离的猪细胞，也可能会产生免疫排斥反应。&Nakauchi知道他进入了一个在伦理上有争议的领域。但他认为，用干细胞（胚胎干细胞ES，或诱导多能干细胞iPS）进行制造人-猪嵌合动物的一些技术问题，都说是可解决的。关于这项研究在伦理上的爭议，他坚信，一旦人们了解了他研究工作的意义，大多数人都会接受。目前他还没有向斯坦福大学提交他的研究计划，但他确信，“他们会接受我的研究计划”。Nakauchi的这项研究思路和技术都是如此的奇妙，它可能会成为干细胞研究上的一个里程碑，我们有理由关注它的后续发展。&&
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人兽混合胚胎成功后:会出现杂交怪兽吗？(图)
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意义：可用于治疗疑难杂症
通过培育人兽混合胚胎，研究人员可以得到大量的干细胞，而干细胞可以分化成人体的各种组织和器官。比如科学家进行人兽细胞混种羊研究的最终目标，是在绵羊动物体内培育出病人所需的各种可移植器官，即人类可以从羊羔身上获得具有部分人类细胞的肝脏、肾脏、心脏、大脑以及其他脏器，用于人类器官移植手术。
对于很多需要进行器官移植的病人来说，人兽细胞混种羊的问世无疑是一个好消息，人兽细胞混种羊如同一个“活体工厂”，可以源源不断地为病人提供组织器官，从而延续患者的生命。
解决“一卵难求”问题
北京生命科学研究所高绍荣表示，从胚胎中提取的干细胞可塑性最强，被称为“万能细胞”，所以它在医学上，尤其是人体器官移植方面潜在价值很大，然而作为胚胎干细胞“原材料”之一的卵子来源始终是困扰科学研究者的一大问题。一般用于研究的人类卵子主要来源于选择体外受精的女性所剩余的，要想使用必须首先经过捐献者的同意，这造成卵子数量严重不足。而在目前阶段，培育一个胚胎干细胞需要几百个卵子，这相当困难。而如果用家畜和实验动物的卵子来代替人类卵子进行胚胎干细胞研究，将会解决卵子短缺的问题。
预测：混合器官短期不可能移植到人体
那么利用人兽混合胚胎得到的器官进行器官移植还有多远？
对此，高绍荣认为，可能还十分遥远。他表示，将人的胚胎干细胞移植到动物的胚胎里面，人的胚胎干细胞通过整合进一步分化成各种细胞，最终形成的是嵌合体，整个器官不可能都来自于人。如何分离和纯化这些细胞将是医学界面临的一大难题，此外，面临的排斥反应也将是一个非常难解决的问题。因此“混合器官”短期内不可能移植到人体。
要意识到不可预知的危险性
专家认为，在看到人兽杂交可能的巨大应用前景时，我们也必须意识到由此带来的生物伦理问题，以及潜在的不可预知的危险性问题。一些生物伦理学家也指出，从理论上来说，这项技术有可能用于制造新的致病细菌，甚至用于研制生物武器。
高绍荣也表示，为细胞活动提供能量的线粒体存在于细胞质中。线粒体有自己的遗传物质DNA，因此是可以复制遗传的；人体胚胎干细胞在动物卵子中发育，人的线粒体和动物的线粒体共同存在，是否存在线粒体污染，现在尚不清楚。
   
文章来源: 科技日报
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网络传播视听节目许可证号:01051232n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体.2n/4n嵌合体胚胎的构建常用方法如下图,请据图分析回答问题：4)E_百度作业帮
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2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体.2n/4n嵌合体胚胎的构建常用方法如下图,请据图分析回答问题：4)E
2n/4n嵌合体胚胎是指用四倍体(4n)胚胎与二倍体(2n)胚胎或胚胎干细胞(ES细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体.2n/4n嵌合体胚胎的构建常用方法如下图,请据图分析回答问题：4)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比,遗传物质来源的区别主要是：_____.用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体,而用核移植方法克隆的动物只是核型一致,但胞质类型却不一定相同&从哪看出是完全的复制体了,不是两个细胞融合的吗,和两个细胞中任意个都不同啊
嵌合体不是细胞融合来的.2n/4n嵌合体胚胎含有2n与4n两种不同遗传结构的细胞.二者共存,但并没有融合.美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用____处理内细胞团，使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是____。在培养动物细胞时，培养液中加抗生素的目的是____。（2）体外培养胚胎干细胞时，通常要加入____等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的____和____；早期胚胎发育在____阶段以前的细胞是全能细胞。（3）胚胎干细胞可作为培育转基因动物的受体细胞，被移入胚囊后，胚胎将发育成只有部分细胞具有目的基因的“嵌合体”，这种“嵌合体”的后代可能会丢失目的基因，原因是____。（4）早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于____等领域。（5）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有____。-乐乐题库
& 胚胎工程知识点 & “美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人...”习题详情
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美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用&处理内细胞团，使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是　&。在培养动物细胞时，培养液中加抗生素的目的是　&。（2）体外培养胚胎干细胞时，通常要加入　&等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的　&和　&；早期胚胎发育在　&阶段以前的细胞是全能细胞。（3）胚胎干细胞可作为培育转基因动物的受体细胞，被移入胚囊后，胚胎将发育成只有部分细胞具有目的基因的“嵌合体”，这种“嵌合体”的后代可能会丢失目的基因，原因是　&。（4）早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于　&等领域。（5）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有　&。&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2012-新疆乌鲁木齐一中高三第一次月考生物试题
分析与解答
习题“美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，...”的分析与解答如下所示：
将动物细胞分散开来常用胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理，胚胎干细胞具有细胞体积小，细胞核大、核仁明显等特点，动物细胞培养过程中防止杂菌污染通常加入 一些抗生素，增减基成分中通常加入动物血清，通常培养过程中，要控制好适宜的温度、PH值和渗透压，早期胚胎通常在囊胚的早期或桑椹胚时具有全能性，嵌合体的细胞有的含目的基因，有的不含有目的基因，胚胎干细胞可用于治疗某些顽症，培育出人造组织器官进行移植，用于研究细胞分化等。高度分化的动物的细胞核仍具有全能性。
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美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培...
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等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
与“美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，...”相似的题目：
下列关于胚胎移植的叙述错误的是&&&&超数排卵技术要使用一定的激素受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是原肠胚的三胚层逐渐分化形成各种器官原基滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期在胚胎移植时，受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来胚胎囊胚外表面的一层扁平细胞不断增殖分化，发育成完整的胚胎
胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于&&&&，细胞B的名称是&&&&。(2)应用2中牛完成体内受精的场所是&&&&，刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为&&&&，胚胎种植后可以通过&&&&从母体获得正常发育所需要的物质。这种试管牛的产生，采用的胚胎工程技术有&&&&（至少答出2种）等。(3)应用3中细胞C取自牛胎儿的&&&&或&&&&细胞。(4)应用4中通过&&&&技术获得二分胚①和②，得到两只小牛，可以通过PCR技术进行小牛早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对&&&&的分析进行性别鉴定。&&&&
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