胚胎干细胞在动物科学中的应用.pdfVIP

口 研 究 与 综述 胚 胎 干 细 胞 在 动 物 科 学 中 的 应 用 于 佳 (哈尔滨师范大学 150080) 胚胎干细胞 (ES细胞 )是在胚胎发育早期——囊胚 (受 利用阴细胞生产转基因动物。具有重要的作用 ，表现在： 精后约57天)中未分化的细胞。囊胚含有约 140个细胞，外 ①促进动物生长，提高畜产品产量。目前，已将大鼠、牛、绵羊 表是 1层扁平细胞 ，称滋养层，可发育成胚胎的支持组织如胎 及人的GH基因先后导人小鼠基因组，得到的转基因小鼠在快 盘等。中心的腔称囊胚腔，腔内一侧的细胞群，称内细胞群，这 速生长期 (5—11周龄)生长速度为对照组的4倍。转bGH基 些未分化的细胞可进一步分裂、分化，发育成个体。内细胞群 因猪的研究结果表明，转基因猪 日增重增加，饲料转化率大幅 在形成内、中、外3个胚层时开始分化。每个胚层将分别分化 度提高。②生产药用蛋白。可以从转基因动物血浆和乳汁中获 形成动物体的各种组织和器官。如外胚层将分化为皮肤、眼睛 取外派药用蛋白质。从转基因动物血浆中提取重组蛋 白质的 和神经系统等，中胚层将形成骨骼 、血液和肌肉等组织，内胚 优点是可以反复采血而不需要杀死动物，缺点是采血量受到 层将分化为肝、肺和肠等。由于内细胞群可以发育成完整的个 限制和一些具有生物活性的重组蛋白质分泌进血浆对动物健 体，因而这些细胞被认为具有全能性。当内细胞群在培养皿中 康有一定的影响。动物乳腺摄取、合成、分泌蛋 白质的能力很 培养时，我们称之为胚胎干细胞。ES细胞具有相当潜力的研 强，并且能对重组蛋 白质进行加工 (包括 B一羟基化，糖基化， 究前景，对 ES细胞的主要 目的就是克隆为人类服务。 一 羟基化等)，同时能将重组蛋白质折叠成有功能的构象。 1常用项 目 因此，转基因动物乳腺成为公认的生产重组蛋 白质的理想器 大幅度提高 良种家畜的繁殖效率。Es细胞与胚胎嵌合和 官。③动物抗病育种。通过克隆特定病毒基因组中的某些编码 Es细胞核移植技术可使 1头 良种家畜在短期内生产较多的具 片段，对其进行一定修饰后转人家畜基因组，如果转基因在宿 有遗传同质型的动物。这不但可以充分发挥 良种动物的生产 主基因组中能够表达，那么畜禽对该病毒的感染应具有一定 潜力，而且可以加速动物 良种化进程。 的抵抗能力。Yamashita等将克隆的小鼠Mx基因有意义链和 抢救濒危动物，保存稀有动物遗传资源。利用ES细胞克 反意义链插入禽反转录病毒载体中，并以之传染鸡胚胎成纤 隆动物技术，一方面在短期内可以繁殖大量的濒危动物，迅速 维细胞 (CEF)。结果表明，插入有意义链反转录病毒载体传染 扩大濒危动物的群体数最；另一方面可以用冷冻的全能性细胞 的CEF对人流感病毒、禽流感病毒的感染具有抵抗作用。 作供体进行细胞核移植克隆稀有动物。 3生产用于人类器官移植的动物器官 创造新物种。用异种动物细胞核移植和异种动物胚胎嵌 使人类Es细胞与猪等动物的胚胎嵌合，通过人、猪嵌合 合的方法可获得具有新性状的克隆动物或异种动物的嵌合 体动物为人类提供可移植器官。这样，可以克服异种动物器官 体，这样有可能克服种间繁殖障碍，创造出新物种。 移植所出现的免疫排斥反应。 为实验生物学提供新材料。利用细胞核移植技术可以同 定向诱导人类Es细胞分化，形成供移植的人体器官。利 时克隆遗传基础完全相同的生物个体。这些生物个体可用于 用体细胞核移植技术在体外生产人的克隆胚胎，当克隆胚胎 遗传参数的估测，饲料营养价值的评定以及环境与动物关系 发育至袋胚时，分离并体外培养人胚胎 ICM，获取ES细胞。然 的研究等领域。