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本文由细胞培养俱乐部转载（来源：赛尔生物） 转载仅作观点分享，版权归最初的原作者所有 如有侵犯版权，请及时联系小编 撰文丨赛尔生物 责编丨刀刀
我们知道，受精卵在胚胎发育过程中产生众多形态以及功能特化的细胞，这一过程称为细胞分化。受精卵的这一特性，称为细胞的全能性。这可使其通过细胞分裂、分化，最终变成具有不同细胞类型、复杂多样的动物或植物。事实上，最经典、深入的受精卵分化以及细胞谱系研究是在线虫中完成的。 线虫是生活在土壤里，透明的，大小仅约1毫米的线状小虫。由于它们身体透明、细胞数量适中，使得英国生物学家约翰·萨尔斯顿（John Sulston）仅通过显微镜观察，即可清晰地勾画出完整的、从单细胞（受精卵）到959个成体细胞的分化过程——这部分工作于1976年陆续发表。 2002年，萨尔斯顿因这一工作及对细胞死亡的研究，与他的导师悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）以及美国生物学家罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz）一同分享了诺贝尔生理学或医学奖。 虽然胚胎发育过程中受精卵的分化早已被认识到，但在20世纪50年代，发育中或成体中的干细胞概念并没有确立，对细胞分化的理解也不够深入。最重要的发现源自于勒罗伊·史蒂文斯（Leroy Stevens）在小鼠同系繁殖（inbreeding）中的工作。 他于1954年发表的论文，预言了胚胎干细胞的多能性、分化以及自我复制的能力，奠定了胚胎干细胞研究的基础。 另外两位学者，比阿特丽丝·敏茨（Beatrice Mintz）和卡尔·伊尔门塞（Karl Illmensee）通过向正常小鼠的胚胎注射干细胞，证明这些干细胞可分化为正常的体细胞和生殖细胞。马丁·伊万（Martin Evans）获得史蒂文斯馈赠的129品系后，成功完成了129品系和正常小鼠胚胎期细胞内细胞团（inner cell mass）的体外培养和分化，并最终确定了胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell）的概念。 体外培养的胚胎干细胞可在移植后成功分化为生殖细胞和多种体细胞，并将它们的基因型传递到下一代。这一特性称为干细胞的多能性（Pluripotency），与受精卵的全能性相对应。因这项工作及其编辑小鼠目标基因的贡献，伊万与马里奥·卡佩奇（Mario R. Capecchi）、奥利弗·史密斯（Oliver Smithies）分享了2007年诺贝尔生理学或医学奖。 在1998年，使用小鼠中建立的原理，詹姆斯·汤姆逊（James Thomson）成功实现人胚胎干细胞的体外培养，获得社会媒体的高度关注。 同样是在20世纪50年代，另一部分学者在进行着完全相反的研究。已分化的成熟细胞是否能够重新获得类似于受精卵（或干细胞）的特性？细胞分化的过程是不是丢失了部分基因，抑或是抑制了这些基因的表达？这样的抑制机制是否可逆？ 最早试图解决这个问题的是1935年的诺贝尔生理或医学奖获得者汉斯·斯皮尔曼（Hans Spemann）。他使用头发丝对蝾螈的受精卵进行精细地操作，证明4次分裂后的胚胎细胞的细胞核依然具备全能性。使用更晚期的胚胎细胞，甚至完全分化的细胞核，最著名的实验莫过于在青蛙中进行细胞核移植。这个实验仅分为两步：首先，取走卵细胞的细胞核，仅保留细胞质；其次，取出已分化的细胞核，并转移到卵细胞的细胞质中。 1952年，罗伯特·布里格斯（Robert Briggs）和托马斯·金（Thomas King）完成了在美洲豹蛙（Rana pipiens）中未受精卵细胞和已发育胚胎细胞之间的核移植，结果证实移植成功的卵细胞能够发育成正常的青蛙，但是他们同时也发现使用相对更晚期的胚胎细胞，移植后的卵细胞不能像正常受精卵一样获得全能性。他们推测，在胚胎发育过程中，细胞核可能丢失了部分基因，或者不可逆地抑制了部分基因的表达。英国科学家约翰·戈登（John Gurdon）在他博士导师米彻尔·菲施贝格（Michail Fischberg）的建议下，在非洲爪蟾（Xenopus laevis）中重复了该实验。有趣的是，戈登首先发现胚胎晚期的细胞核同样能够使得移植后的卵细胞获得全能性，从而推翻了布里格斯和金的结论。 随着发育生物学的发展，除了受精卵，人们发现发育中或者已发育成熟个体的不同组织依然保留着、具备一定分化能力的“多能性” （pluoripotency） 细胞。这类细胞虽不能像全能性的受精卵那样分化成所有的组织细胞，却也能分化成多种该组织的细胞，因此根据细胞来源，干细胞可分为胚胎干细胞和组织特异性干细胞。在现代干细胞概念的范畴里，受精卵即是一个全能性的干细胞，可以预期的是对这些来源的干细胞的研究和应用，都或多或少的会涉及伦理问题，尤其是人源胚胎干细胞。 那么提供新的干细胞来源，以避免部分伦理问题呢？自体脂肪干细胞技术就很好的解决了这个问题，这项技术采集方便，通过特殊的技术，我们得到的是一种多功能的类胚胎干细胞，有着大部分胚胎干细胞所具有的作用，而且不会涉及到伦理问题。 －［THE END］－ ▼点击文字查看相关文章 细 胞 培 养 俱 乐 部 — 聚焦基础免疫与临床转化的分享平台 — 声明：本文仅代表作者个人观点，与细胞培养俱乐部无关。本平台文首处注明来源的文章均转载于其他媒体平台，转载仅供观点分享，版权归属于原作者所有。转载的文章其原创性以及文中陈述文字和内容未经本微信平台证实，对其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本平台不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。如有侵权请联系小编撤稿（小编微信：ntwhf2005）. 微信开通“置顶功能”啦，喜欢我们的朋友可以点击蓝字 “细胞培养俱乐部”进入公众号，然后打开置顶按钮即可。 投稿与商务合作：whf_tlb@163.com |
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