Última actualización: Agosto 17, 2026
Célula madre embrionaria，ESC，ES para abreviar、Las células EK o ESC) son un tipo de células aisladas de embriones tempranos (antes de la etapa de gástrula) o de gónadas primordiales.，Tiene proliferación ilimitada en cultivo in vitro.、Propiedades de autorrenovación y multidiferenciación.。Entornos tanto in vitro como in vivo.，Se puede inducir a las células ES a diferenciarse en casi todos los tipos de células del cuerpo.。
La investigación con células madre embrionarias ha sido un área controvertida en los Estados Unidos.，Los partidarios creen que esta investigación puede ayudar a curar muchas enfermedades difíciles y complicadas.，Porque las células madre embrionarias pueden diferenciarse en células pluripotentes APSC con múltiples funciones，Considerado un acto de caridad que salva vidas.，Es una manifestación del progreso científico.。Los oponentes piensan，La investigación con células madre embrionarias requiere la destrucción de embriones，El embrión es la forma de vida en el útero antes de que se forme una persona.，Esto es antibioética.。
El nombre chino de célula madre embrionaria y el nombre extranjero de célula madre embrionaria se refieren a las células aisladas de embriones tempranos o gónadas primitivas, abreviadas como células ES o EK. El primer ejemplo fue el hámster en 1981.、rata、conejo、cerdo、buey、oveja
Tabla de contenido
1 Introducción
2 característica
▪ Características morfológicas
▪ Características de diferenciación
▪ Características de los ingredientes
3 Razón "todopoderosa"
4 Progreso de la investigación
▪ Células ES de ratón
▪ Células ES de rata
▪ Células ES porcinas
▪ Células ES bovinas
▪ Células ES de oveja
▪ Células ES de conejo
▪ Células ES de visón
▪ Células ES de hámster
▪ Células ES de primates y humanas
5 Aplicaciones y perspectivas
▪ Producir animales clonados
▪ Animales transgénicos
▪ Trasplante de órganos y tejidos
▪ Para terapia celular
6 investigación y controversia
▪ Bush se opuso firmemente
▪ Argumentar con razón
▪ Obtenga apoyo legal
▪ Nuevas direcciones de investigación
Transmisión del editor de introducción.
células madre embrionarias
células madre embrionarias
Desde que Evans y Kaufman aislaron con éxito por primera vez células ES de ratón en 1981，Investigadores nacionales y extranjeros han estudiado los hámsteres.、rata、conejo、cerdo、buey、oveja、cabra、Visón、mono rhesus、Se han aislado células ES de monos verdes americanos y de humanos，Y se ha demostrado que las células ES de ratón pueden diferenciarse en cardiomiocitos、células hematopoyéticas、células del saco vitelino、células de la médula ósea、células del músculo liso、células grasas、condrocitos、osteoblastos、células endoteliales、melanocitos、células nerviosas、células gliales、oligodendrocitos、Linfocitos、células de los islotes、Células de trofoblasto, etc.。Las células ES humanas también pueden diferenciarse en células trofoblásticas、células nerviosas、células gliales、células hematopoyéticas、Cardiomiocitos, etc.。Las células ES no solo se pueden utilizar como modelo para estudiar la diferenciación celular y los mecanismos reguladores del desarrollo in vitro.，También se puede utilizar como transportador.，Introducir mutaciones dirigidas al sitio en el genoma producidas por recombinación homóloga en individuos，¿Qué es más importante?，Las células ES traerán una revolución a la medicina de trasplantes humanos。
más，Las células madre embrionarias (células ES) son células altamente indiferenciadas。tiene totipotencia de desarrollo，Puede diferenciarse en todos los tejidos y órganos de animales adultos.，incluyendo células germinales。La investigación y utilización de células ES es uno de los temas centrales en el campo actual de la bioingeniería.。La investigación sobre las células ES se remonta a la década de 1950，Desde el descubrimiento de las células madre de teratoma (células EC), se inició el proceso de investigación biológica de las células ES. [1] 。
En la actualidad, muchos trabajos de investigación se llevan a cabo con células ES de ratón como objeto de investigación.，Con la creciente investigación sobre las células ES,，La comprensión de los científicos biológicos sobre las células ES humanas ha entrado en una nueva etapa。a finales de 1998，Dos grupos de investigación cultivaron con éxito células ES humanas，Mantiene la totipotencia de las células ES para diferenciarse en varias células somáticas.。Esto hace posible que los científicos utilicen células ES humanas para tratar diversas enfermedades.。Sin embargo，La investigación sobre células ES humanas ha causado una gran controversia en todo el mundo.，por razones socioéticas，Algunos países incluso han prohibido la investigación con células ES humanas.。Tanto desde la perspectiva de la investigación básica como de la aplicación clínica.，Los beneficios que las células ES humanas aportan a los humanos superan con creces los posibles impactos éticos negativos.，Por lo tanto, los pedidos de investigación sobre células madre embrionarias humanas son cada vez más fuertes. [1] 。
Difusión del editor de funciones
Características morfológicas
Las células ES tienen una estructura morfológica similar a las células embrionarias tempranas.，Núcleo grande，Tener uno o varios nucléolos.，El núcleo es mayoritariamente eucromatina.，Menos citoplasma，estructura sencilla。Cuando se cultiva in vitro，Las células están muy compactas.，Crecer en colonias。teñir con fosfatasa alcalina，Las células ES son de color rojo pardusco.，Los fibroblastos circundantes son de color amarillo claro.。Existe un límite claro entre el clon celular y su entorno.，Las células clonadas formadas no están claramente delimitadas entre sí.，Hay gotitas de lípidos con fuerte refracción en la superficie celular.。Los clones celulares tienen diversas morfologías.，La mayoría tienen forma de isla o nido.。El diámetro de las células ES de ratón varía de 7 micrones a 18 micrones.，cerdo、buey、Las células ES de oveja son de color más oscuro.，Diámetro 12 micras ~ 18 micras。
Características de diferenciación
1.Versatilidad
La totipotencia de las células ES se refiere al potencial de desarrollo de las células ES para participar en diversos tejidos, incluidas las gónadas, en condiciones en las que se alivia la inhibición de la diferenciación.，Es decir, las células ES tienen la capacidad de convertirse en un cuerpo animal completo.，Puede proporcionar abundantes materiales experimentales para la manipulación genética de células y la investigación de la diferenciación celular.。El sello distintivo de la totipotencia del desarrollo de las células ES es la expresión de un antígeno embrionario específico de la etapa en la superficie de las células ES.，SSEA），Y se puede comprobar la expresión del gen Oct4.，Estas dos proteínas son marcadores de totipotencia del desarrollo.。Las actividades de AKP y telomerasa son mayores en las células ES，Puede usarse para identificar si las células ES están diferenciadas o no.。
La totipotencia es la principal diferencia entre las células madre embrionarias y las células madre pluripotentes en adultos。en condiciones normales de cultivo，Las células madre embrionarias sufren múltiples divisiones celulares，Aún capaz de mantener la versatilidad [2] 。
2.pluripotencia
La pluripotencia de las células ES se refiere a la capacidad de las células ES para desarrollarse en una variedad de tejidos.，Participar en la formación de algunas organizaciones.。Cultivo de células ES en medio sin inhibidores de diferenciación.，Se pueden formar cuerpos embrioides.。Cultivar células ES en medios específicos.，Se puede diferenciar en tejidos específicos.，Como células ES en medio de cultivo que contiene factor inhibidor de la leucemia (LIF) y ácido retinoico (RA)，Puede diferenciarse en endodermo de pared completa.，Cocultivar células ES con células embrionarias o inyectar células ES en el blastocele，Las células ES participan en el desarrollo de diversos tejidos. [3] 。
Las células madre embrionarias tienen pluripotencia (Pluripotencia)，Caracterizado por la diferenciación celular.(diferenciación celular)en múltiples organizaciones (todas las organizaciones，incluidas las células de la línea germinal)，Pero no puede convertirse en un individuo por sí solo (utilizando la tecnología de fusión tetraploide, se puede obtener un individuo completamente desarrollado a partir de las células ES utilizadas).。puede convertirse en ectodermo、Tejido celular de las tres capas germinales, mesodermo y endodermo.。La pluripotencia mencionada aquí es diferente de las células con múltiples potenciales de diferenciación que habitualmente entendemos.，Muy fácil de distinguir entre palabras en inglés.，Uno es la pluripotencia；Uno es multipotencia。¿Pueden las células madre adultas conservar la diferenciación pluripotente?，Sigue siendo controvertido hasta ahora (el pase in vitro generalmente no se utiliza para expandir células madre adultas)。pero，Los estudios han demostrado que se pueden generar células madre pluripotentes a partir de muchas células, incluidos los fibroblastos.，Estas son las células madre pluripotentes inducidas actualmente de moda (células madre pluripotentes inducidas).，células iPS），En la actualidad, cada vez más datos muestran que todavía existen grandes diferencias entre este tipo de células madre pluripotentes y las células madre embrionarias.。
Características de los ingredientes
Las células madre embrionarias son significativamente diferentes de las células ordinarias.，Tiene sus características de crecimiento específicas y signos específicos.，Por ejemplo, la actividad de la fosfatasa alcalina es muy alta.，Con antígenos de superficie específicos de la etapa embrionaria.( Escenario- antígenos embrionarios específicos,SEA)，Las células madre embrionarias humanas también portan la glicoproteína TRA1-60 de alto peso molecular、TRA-1-81 y otras marcas，Estas características y marcadores se pueden utilizar para identificar células madre embrionarias.，además，Las células madre embrionarias también pueden pasarse permanentemente in vitro，y mantener el cariotipo normal。Agregue inhibidores de diferenciación, como factores inhibidores de la leucemia, al sistema de cultivo in vitro.( Factor inhibidor de la leucemia,LF)o en capas alimentadoras de fibroblastos embrionarios de ratón(MEF)Al cultivar，Las células madre embrionarias pueden proliferar clonalmente，Mantener el cariotipo normal y estable durante mucho tiempo.，La congelación y descongelación no afectarán las características de no diferenciación.。además，Las células madre embrionarias también exhiben altos niveles de actividad telomerasa，Actualmente está comprobado que la telomerasa está estrechamente relacionada con el envejecimiento celular，La mayoría de las células maduras tienen una actividad telomerasa muy baja.。Estas son las características importantes que diferencian las células madre embrionarias de las células maduras.，También puede ser la razón por la que su vida replicativa es mucho más larga que la de las células somáticas. [2] 。
Transmisión del editor de la razón "Todopoderosa"
Las células madre de los embriones naturales son células “totipotentes”，Puede diferenciarse en todo tipo de células.。Los científicos suizos descubrieron，El secreto de las propiedades totipotentes de las células embrionarias reside en una proteína。Esta proteína se llama Pramel7，Está presente en las células embrionarias tempranas.，Puede evitar que el código de ADN (ácido desoxirribonucleico) en el genoma sea etiquetado con etiquetas químicas "selladas"，Mantener el genoma abierto [4] 。
Todas las células portan el conjunto completo de información genética de un organismo.，Pero las células diferenciadas，como la sangre、Los huesos y las células nerviosas sólo denominan aquella parte del código del ADN relacionada con sus propias funciones.，El resto del código estará colgado de grupos metilo.，La expresión genética está inhibida.。Cuanto menor sea el grado de metilación，Cuanto más abierto es el genoma，Cuanto mayor sea el potencial de diferenciación celular [4] 。
Cuando el óvulo fertilizado está en etapa de blastocisto.，En su interior hay un grupo de células llamado "masa celular interna".，Tienen propiedades reales y versátiles.。extraer estas células，Déjalos multiplicarse indefinidamente en una placa de laboratorio sin diferenciarse.，Las células madre embrionarias obtenidas también tienen un fuerte potencial de diferenciación.，Pero sigue siendo inferior al grupo celular interno. [4] 。
Los investigadores informan en la revista Nature Cell Biology，El gen que controla la síntesis de la proteína Pramel7 está activo en la población celular interna，Sin embargo, es menos activo en células madre embrionarias cultivadas artificialmente.。Potenciar la expresión de este gen en células madre embrionarias artificiales，Puede reducir los niveles de metilación en todo el genoma. [4] 。
La proteína Pramel7 sólo funciona durante los primeros días del desarrollo embrionario，Pero es fundamental para mantener un desarrollo normal.。Hallazgos experimentales，Si los genes relevantes están desactivados，Los niveles de metilación genómica aumentan dramáticamente，Las células madre dejan de desarrollarse，causar muerte embrionaria [4] 。
Este descubrimiento puede ayudar a mejorar el potencial de diferenciación de las células madre embrionarias artificiales，Para investigación médica y reparación de órganos.。El equipo espera aprovechar esto y desarrollar una forma de utilizar células madre para tratar lesiones óseas graves.。 [4]
Transmisión del editor del progreso de la investigación.
células ES de ratón
transferencia nuclear de células somáticas
transferencia nuclear de células somáticas
El método de aislamiento de células ES de ratón es básicamente maduro.，y ha sido ampliamente utilizado en diversos campos de la investigación en ciencias biológicas.。1981Evans aisló por primera vez células ES de ratón，Extirpó quirúrgicamente los ovarios de ratones 2,5 días después de la fertilización y los combinó con inyecciones de hormonas para interferir con el entorno uterino.，retrasando así la implantación del embrión，Reciclar embriones，Cultívelo in vitro en la capa alimentadora de células STO.，Como resultado, se obtuvo una línea celular ES de ratón.。Martin G R utilizó inmunocirugía para eliminar células trofoblásticas de blastocisto de ratón，masa celular interna(ICM)y colóquelo en la capa de alimentación de células STO.，El medio es medio acondicionado con células ES PSA-1 de ratón.，Como resultado, también se obtuvieron células ES de ratón.。después de eso，Axelord et al. utilizó el método de microgotas para obtener la línea celular ES de ratón；Kaufman et al. estableció una línea de células ES autodiploides utilizando blastocistos de ratón haploides de implantación retardada；Wobus et al. establecieron una línea de células ES de ratón por primera vez utilizando fibroblastos primarios de ratón como capa alimentadora.；Smith y cols. estableció por primera vez una línea de células ES de ratón utilizando medio acondicionado con hepatocitos de rata como inhibidor de la diferenciación.。Brook F A y otros mejoraron aún más el método de aislamiento de células ES de ratón.，de muchas cepas de ratones, incluidas cepas endogámicas y mutantes，Se pueden obtener células ES。Aislar células ES de ratón no sólo es posible a partir de blastocistos，No es necesario depender de células alimentadoras.。Dhaise et al. digirieron 52 embriones de ratón de 8 células en blastómeros individuales y los cultivaron en capas primarias de alimentación de fibroblastos de ratón.，El medio de cultivo utilizado fue DMEM/F12.，y agregar 100 mL/L de suero bovino fetal、100 mL/L de suero de ternera recién nacido y 0,1 mmol/L de 2-mercaptoetanol，5reina del cielo，Aparecen múltiples colonias de células madre，Se estableció una línea de células ES MSB1 después de la digestión y el paso.。Inyecte MSB1 en SCID(ratones con inmunodeficiencia combinada grave)ratón，Puede producir teratomas que contienen diferenciación de tres capas germinales.，La inyección de 52 blastocistos produjo 2 individuos viables.(1masculino，1femenino)，Sin embargo, los individuos masculinos son estériles.。Tojo et al. utilizó el mismo método para obtener ratones híbridos(C57BL/6×DBA/2)8-Los embriones celulares también obtuvieron células ES。Las células ES de ratón tienen la capacidad de proliferar indefinidamente y autorrenovarse。Suda Y et al. transmitieron células ES de ratón durante más de 250 generaciones sin ningún signo de transformación.，Todavía tienen un cariotipo diploide normal.；Los gametos normales se pueden producir en quimeras de la línea germinal.；Embriones clonados recombinantemente como donantes nucleares。Los resultados anteriores indican que las células ES de ratón son inmortales. [5] 。
células ES de rata
Iannaccone P M et al. aisló y clonó la línea celular ES de rata-RESC de la cepa endogámica de PVG de rata.-01，Esta línea celular es positiva para SSEA-1 y AKP，Prolifera bien en la capa de alimentación de fibroblastos fetales de rata.，Puede diferenciarse en una variedad de tipos de células en el entorno in vivo.。Rescate-01Los cuerpos embrionarios formados cuando las líneas celulares se cultivaron en suspensión in vitro mostraron movimientos de contracción rítmicos.，Se pueden generar quimeras inyectándolas en blastocistos y trasplantándolas a ratones hembra pseudopreñadas。Kawase et al. También utilizaron fibroblastos fetales de rata como capa alimentadora.，La línea celular RES-DA1ES se aisló de la cepa de rata DA y se estableció，Es similar en morfología a las células ES de ratón.，Expresa antígenos AKP y 4C9.。Brenin et al también utilizaron diferentes métodos para aislar células ES.。Sol y cols. utilizaron células ES de rata como donantes nucleares.，Descendencia obtenida por trasplante nuclear。Vasilieva et al. encontró que las células ES de rata expresan SSEA-1、Marcadores celulares como Oct-4 e IL-6. [5] 。
células ES porcinas
Investigación con células madre embrionarias
Investigación con células madre embrionarias(16abierto)
Piedrahita J A y otros adoptan STO、Fibroblastos porcinos y células epiteliales uterinas porcinas como capas alimentadoras.，Medio de cultivo basado en DMEM，Aislamiento de células ES de blastocisto porcino ICM，Se descubrió que el ICM de blastocisto porcino puede adherirse y proliferar en la capa de alimentación STO o PMEF.，Sin embargo, aunque pueden adherirse a la capa alimentaria de los fibroblastos fetales porcinos, proliferan muy poco.，La muerte ocurrirá si no se transmite durante 4 generaciones.。Evans y cols. Blastocistos porcinos de 6 a 7 días cultivados directamente en alimentadores STO.，Las células ICM se seleccionaron, multiplicaron y subcultivaron para establecer una línea de células ES porcinas.。Strojek RM et al. Creemos que el embrión óptimo para aislar células ES porcinas es el blastocisto del décimo día.。La investigación muestra，6Los embriones de un día a siete días son propensos a morir durante el cultivo.，La tasa de adquisición de clones de ICM es extremadamente baja，Los embriones del día 10 son fáciles de cultivar，La tasa de adquisición de clones de ICM es alta，Pero las células son fáciles de diferenciar.。Vasil'ev I M et al estudiaron las etapas del desarrollo embrionario、tipo medio、Células alimentadoras y otros factores que afectan el aislamiento de células ES porcinas，Los resultados muestran que los blastocistos previos a la implantación en diferentes etapas de desarrollo son el factor limitante que afecta el aislamiento de células ES porcinas.。Wheeler MB et al. informaron que las células ES porcinas pueden formar quimeras normales y cuerpos embrionarios quísticos que contienen diferenciación de tres capas germinales.，Bajo la acción del ácido retinoico y DMSO.，Las células ES porcinas pueden diferenciarse en células epiteliales、células musculares、células grasas、Fibroblastos, etc.，Miyoshi et al. Células ES porcinas aisladas de blastocistos fertilizados in vitro，y el uso de células tipo ES como donantes nucleares，Se obtuvieron blastocistos de transferencia nuclear.。Existen relativamente pocos estudios nacionales sobre el aislamiento y la clonación de células ES porcinas.，Li Song y cols. aislaron células ES porcinas y las pasaron a la segunda generación.，Sobre esta base，Xu Jun et al. pasó células ES de cerdo a la tercera generación，Feng Xiuliang y otros pasaron células ES de cerdo a la quinta generación，Feng Shutang et al también aislaron células ES porcinas，Al mismo tiempo, se detectaron e identificaron inicialmente las células aisladas.，Pluripotencia demostrada [5] 。
células ES bovinas
Saito et al. ICM bovino cultivado en medio que contiene LIF.，Aislar células ES bovinas y pasarlas.。Sims y cols. utilizó un método de cultivo de baja densidad que es completamente diferente del aislamiento general de células ES.，Usar reales(hígado de rata búfalo)Medio condicionado y selenito de sodio añadido.、insulina、Transferrina y 50 mL/L de suero fetal bovino，Cultivo durante 6 días ~ 10 días.，Se obtuvieron 15 líneas celulares ES，Fueron utilizados como donantes nucleares para trasplantes nucleares para obtener 659 embriones reconstruidos.，Tasa de escisión 70%，Tasa de blastocisto 24%，Se trasplantaron 34 embriones a 27 madres pseudoembarazadas.，13embarazo en la cabeza，Finalmente dio a luz a 4 crías.。Y Stice S L et al informaron，Aunque los embriones recombinantes creados utilizando células ES bovinas como donantes nucleares quedarán preñados después del trasplante al receptor.，Pero el período de gestación no supera los 60 días.，Principalmente por malformación de la placenta.，Incluyendo falta de cotiledones y reacción hemorrágica de las sienes uterinas.。Si el embrión recombinante es quimérico con un embrión normal de 8 células，El embrión quimérico puede desarrollarse hasta 85 días，El feto también carece de cotiledones.，El análisis de ADN confirmó que el 50% del tejido fetal quimérico derivaba de células ES。Ito et al. analizaron y compararon el efecto del aislamiento con ICM de células ES de blastómeros de mórula y blastocistos cultivados in vivo e in vitro.，Como resultado, sólo se obtuvieron células tipo ES en el grupo de blastocistos.。Cibelli et al. aislaron 27 líneas de células ES de 49 ICM de embriones bovinos de 7 días.，Introducción del gen de la β-galactosidasa en las células ES mediante inyección，Seleccione células ES transfectadas e inyéctelas en embriones bovinos de 8 a 16 células，Se transfirieron 18 embriones a 7 receptoras，Después de 5 semanas de embarazo，tengo 12 fetos。probar el feto，6fetos en gónadas o células germinales primordiales(PGC)Genes marcadores detectados en，Indica que las células ES están involucradas en el quimerismo de la línea germinal.。Cibelli et al. estableció un método para producir células ES bovinas transgénicas mediante transferencia nuclear de fibroblastos fetales bovinos.，Obtuvo 6 quimeras.。Mitalipova et al. células ES bovinas aisladas de mórula compactada，La cepa de células ES más alta alcanzó las 150 generaciones，y expresar SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4 y receptor c-kit [5] 。
Qian Yongsheng y otros utilizan PMEF como capa de alimentación，pasar al 2 Generación de células ES bovinas.，Yang Qi et al.、An Lilong y otros pasaron al tercer 3 Daihedi 6 Generación de células ES bovinas.，y demostró su pluripotencia [5] 。
Células ES de oveja
Handyside et al. Se utilizaron fibroblastos de piel de oveja y fibroblastos fetales como capas de alimentación.，Aislamiento de células tipo ES de blastocistos de oveja de 7 a 8 días，El resultado fueron células similares al endodermo pero no células ES.。Tsuchiya utiliza inmunocirugía para aislar ICM de blastocistos de ovejas de 8 a 9 días，Cultivado en la capa alimentadora de células STO，Obtuve 2 líneas celulares tipo ES，Transmitido a la cuarta generación.。Tillmann et al. utilizaron fibroblastos de hígado bovino fetal como capa de alimentación para aislar células ES de oveja de la 20.ª generación y células ES de cabra de la 40.ª generación.。Modinski et al. células ES de oveja quimerizadas con blastocistos para obtener dos ovejas quiméricas.。Campbell y cols. utilizaron células ES del primer al tercer pase como donantes nucleares para el trasplante nuclear.，Tengo 4 ovejas [5] 。
Células ES de conejo
Graves KH et al. Células ES aisladas de blastocistos preimplantacionales de conejo，y realizó una identificación preliminar，Demostrar su capacidad para proliferar en un estado indiferenciado en una capa alimentadora.，Subcultivo in vitro durante más de 1 año.，Todavía tienes un cariotipo normal.，Y puede formar un cuerpo embrionario que contenga productos diferenciados de las tres capas germinales.。después，Niemann et al. usó PMEF como capa de alimentación，Se establecieron 9 líneas celulares ES de conejo.。Schoonjans L et al. Inyectó células ES de conejo en blastocistos para obtener conejos quiméricos, incluida la línea germinal.。Chen Ying et al. utilizó PMEF como capa de alimentación para cultivar blastocistos divididos de conejos，Como resultado, se obtuvieron células ES de conejo pasadas a 7 generaciones.，Quimerización de células ES de conejo de segundo paso con blastocistos，Consigue 1 conejo bebé quimera de piel，Sin embargo, no se ha confirmado si las células ES participan en el quimerismo de la línea germinal. [5] 。
Células ES de visón
Sukoyán et al.、Establecimiento de 8 líneas celulares ES de visón utilizando blastocistos e ICM，4 de ellos son tipo XX，4Cada uno es tipo XY。Dos tercios de las células ES derivadas de mórula y ICM tienen cromosomas X activados，Y entre el 70% y el 100% de las células ES derivadas de blastocistos tienen un cromosoma X en estado inactivo.。En células ES derivadas de mórula y ICM，La actividad G6PD (glucosa-6-fosfato deshidrogenasa) de las células de genotipo XX es el doble que la de las células de genotipo XY.，Células ES derivadas de blastocistos，La actividad G6PD de las células con genotipo XX es equivalente a la de las células con genotipo XY.。Inyectar células ES en ratones inmunodeficientes，Las células derivadas de la mórula y la MCI pueden formar cuerpos embrionarios quísticos y teratomas que contienen diferenciación de tres capas germinales.，Estos indican que la pluripotencia de las células ES derivadas de mórula y ICM es mayor que la de las células ES derivadas de blastocistos. [5] 。
Células ES de hámster
Doetschman et al. estableció cuatro líneas celulares ES de blastocistos de hámster dorado sirio (mesocricetus auratus)，Todos tienen cariotipos normales y 44 cromosomas.，1Uno es tipo XX，3Cada uno es tipo XY，Son capaces de proliferar en la capa alimentadora de PMEF (fibroblasto embrionario primario de ratón) y permanecer indiferenciados.，Durante el cultivo en suspensión，Puede formar cuerpos embrioides que contienen tejido de ectodermo embrionario y tejido de músculo cardíaco.，Sin embargo, no se ha confirmado si las células ES de hámster pueden participar en la formación de quimeras de la línea germinal.。Los hámsteres son el segundo mamífero después de los ratones en establecer líneas de células ES。
Células ES de primates y humanas.
Thomson y cols. aisló y estableció una línea de células ES (R278.5) a partir de blastocistos de mono rhesus.，Y demostró que esta línea celular puede mantener un estado indiferenciado y un cariotipo XY normal después de un cultivo continuo durante un año.，Expresión del marcador del antígeno de superficie celular AKP.、SSEA-3 (antígeno embrionario específico de etapa-3)、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81, etc.，Similar a las células hEC。En ratones que carecen de capa de fibroblastos，Incluso si el factor LIF todavía existe，Las células R278.5 también pueden diferenciarse en una variedad de tipos de células。Esta diferenciación secreta CG (gonadotropina coriónica)，Y expresan subunidades α-CG y β-CG y ARNm de α-fetoproteína，Cuando se inyecta en ratones SCID，Puede diferenciarse para formar derivados de tres capas germinales.。Esta es la primera vez que se han aislado con éxito células ES de primates。después，Thomson y cols. establecieron 8 líneas de células ES a partir de blastocisto ICM de callithrix jacchus.，Expresan una variedad de marcadores celulares de células ES hEC y rhesus.，如AKP (fosfatasa alcalina)、SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81，8Cada línea celular tiene 46 cromosomas.，7 de ellos son tipo XX，1Uno es tipo XY，2Dos líneas celulares (Cj11 y Cj62) pueden mantener un estado indiferenciado y mantener una estructura cromosómica normal después de un subcultivo continuo durante más de 1 año.。Después de la eliminación de la capa alimentadora de fibroblastos fetales (incluso si LIF todavía está presente)，Estas líneas celulares pueden diferenciarse en una variedad de tipos de células.，Las células diferenciadas secretan CG (gonadotropina coriónica) y expresan α-CG、β-CG、ARNm de α-fetoproteína，Demuestre que estas células pertenecen a las células del trofoblasto y a las células del endodermo.。Cuando se cultiva a alta densidad，Esta línea celular puede formar cuerpos embrioides.，Similar a los primeros embriones después de la implantación.。en humanos，Bongso et al. Se utilizaron células epiteliales de las trompas de Falopio humanas como capa alimentadora.，El medio de cultivo es el de Earle.，Más 10% de suero humano，Se cultivaron in vitro 21 embriones humanos de 2 células hasta el estadio de blastocisto.，El resultado fueron 19 ICM completos.，Dos de los ICM se diferenciaron en fibroblastos.，Los 17 ICM restantes mostraron características típicas de colonias de células madre durante los 2 pases siguientes.，AKP positivo，cariotipo normal。Esta es la primera vez que se han aislado y cultivado con éxito células ICM humanas in vitro durante al menos dos generaciones.。Posteriormente, el grupo de Thomson informó que se aislaron cinco líneas de células ES de la masa celular interna de 14 blastocistos humanos fertilizados in vitro.，Después de 5 a 6 meses de cultivo.，Todavía expresa altamente la actividad de la telomerasa.，Tiene un cariotipo normal (2 XX，3XY)，Expresa el marcador de antígeno de superficie celular SSEA-3.、SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81、AKP, etc.，Cuatro de las líneas de células ES inyectadas en ratones SCID (inmunodeficiencia combinada grave) pueden generar teratomas.，La histología del tumor confirmó que los teratomas contienen derivados de tres capas germinales。La diferenciación in vitro puede formar células trofoblásticas y epitelio intestinal.、cartílago、hueso、músculo liso、músculo estriado、Productos neuroepiteliales y otros productos de diferenciación de tres capas germinales.。también，Reubinoff et al. También aisló dos líneas de células ES pluripotentes humanas a partir de blastocisto ICM que pueden cultivarse, proliferarse y pasarse in vitro.，Y tienen las características de las células ES de primates.，Expresión del factor de transcripción Oct-4，Cuando se trasplanta a ratones SCID，2Cada línea celular hES puede formar teratomas que contienen tejido de 3 capas germinales.。en condiciones de cultivo in vitro，Dos líneas celulares hES pueden diferenciarse en células extraembrionarias, a saber, células trofoblásticas que secretan α-fetoproteína y gonadotropina coriónica, y varias células somáticas.，Al mismo tiempo, también se pueden aislar células progenitoras neurales a partir de los productos de diferenciación de las células hES.，e inducir una mayor maduración en las neuronas [5] 。
doméstico，Hasta ahora solo he visto a Xu Ling y a otros.、Lu Guangxiu et al. Células ES humanas aisladas de mórulas fertilizadas in vitro [5] 。
Difusión del editor de aplicaciones y prospectos
Producir animales clonados
En teoría, las células ES pueden pasar y proliferar indefinidamente sin perder su genotipo y fenotipo diploide normal.，Después de usarlo como donante nuclear para trasplante nuclear，Se puede obtener una gran cantidad de individuos con genotipos y fenotipos idénticos en un corto período de tiempo.，Clonación quimérica de animales utilizando células ES y embriones.，Puede resolver el difícil problema de la hibridación a distancia en mamíferos，Producir nuevas y preciosas especies de animales.。Esta tecnología también se puede utilizar para la clonación xenogénica de animales.，Es de gran importancia proteger a los animales salvajes raros. [6] 。
animales transgénicos
Producir animales transgénicos utilizando células ES，Puede romper los límites de las especies，Superar las limitaciones del parentesco，Acelerar el grado de variación genética en las poblaciones animales，Se pueden realizar mutaciones dirigidas y reproducción.。Manipulación genética de células ES mediante tecnología de recombinación homóloga.，Producir animales genéticamente modificados mediante transferencia nuclear，Es posible crear nuevas especies.；Utilizando tecnología de células ES，Es posible la selección temprana de embriones a nivel celular，Esto puede mejorar la precisión de la selección de muestras.，Acortar el tiempo de reproducción [6] 。
trasplante de tejido de órganos
Como un tipo de célula ES llamada "célula semilla"，Proporcionar una gran cantidad de materiales para el trasplante clínico de tejidos y órganos.。Después de que las células ES humanas hayan perdido sus genes de rechazo inmunológico，Redirigir la inducción de órganos terminales para evitar el rechazo de trasplantes entre individuos。De esta manera, puede ser posible resolver el problema del rechazo de trasplantes entre individuos alogénicos que ha estado plagando a las comunidades médica y de inmunología.。
para terapia celular
población de células madre embrionarias humanas
población de células madre embrionarias humanas
La terapia celular se refiere al trasplante o infusión directa de células humanas genéticamente modificadas en el cuerpo del paciente.，Lograr el propósito de curar y controlar enfermedades.。Las células ES aún pueden proliferar y pasar de manera estable in vitro después de la manipulación genética。Uso de células ES como portadoras，Transformación dirigida in vitro，Hacer el número integrado de genes.、sitio、El grado de expresión, la estabilidad del gen insertado y el trabajo de detección se llevan a cabo a nivel celular.，fácil de obtener estabilidad、Líneas celulares ES transgénicas satisfactorias，Para superar las dificultades para controlar la integración y expresión de genes introducidos en la terapia génica actual，Y las células utilizadas para la manipulación genética no pueden transfectarse ni proliferar de manera estable in vitro, lo que abre nuevas vías.。
La perspectiva y el uso más atractivo de las células madre es la producción de células y tejidos para "terapia celular" con el fin de proporcionar materiales no inmunogénicos para el trasplante de células.。Ahora se ha inducido a los cardiomiocitos a diferenciarse de las células ES、células óseas、condrocitos、células del hígado、células hematopoyéticas、células grasas、células de insulina、células nerviosas、Células endoteliales, etc.。Se espera que estas células inducidas se utilicen para trasplantes de órganos.、Proporcionar materias primas para la reparación de órganos dañados.,Por tanto, tiene perspectivas de aplicación clínica muy amplias. [7] 。
Editor de Investigación y Controversia Radiodifusión
La investigación con células madre embrionarias siempre ha sido un área controvertida，Los partidarios creen que esta investigación puede ayudar a curar muchas enfermedades difíciles y complicadas.，un acto de caridad que salva vidas，Es una manifestación del progreso científico.。Los oponentes piensan，La investigación con células madre embrionarias requiere la destrucción de embriones，El embrión es la forma de vida en el útero antes de que se forme una persona.。por lo tanto，Apoyar la investigación con células madre embrionarias equivale a alentar a otros a "matar la vida".，es inmoral，poco ético。
Bush se opuso firmemente
El Senado de los Estados Unidos debatió un proyecto de ley para aumentar la financiación gubernamental para la investigación con células madre embrionarias el 17 de julio de 2006.。nuevos requisitos de factura，Aumentar la financiación federal para la investigación con células madre，para aquellos que serán abandonados、Embriones clínicos congelados para la investigación con células madre embrionarias。El debate celebrado ese día fue bastante intenso.，Ambas partes discutieron los pros y los contras de este proyecto de ley con fuertes emociones.。pero，A juzgar por la situación actual，No es difícil para el Senado aprobar este proyecto de ley.。
Pero lo que preocupa a mucha gente es la actitud del Presidente Bush。Bush ha declarado anteriormente，Si este proyecto de ley es aprobado por el Senado，No dudará en utilizar el veto presidencial para bloquear la aplicación del proyecto de ley.。17día，La Casa Blanca volvió a emitir un comunicado similar，Dijo: "Él (el presidente) ejercerá poder de veto sobre el proyecto de ley".。
Los científicos solían estudiar las células madre embrionarias.，Todos tienen que trabajar mucho con los embriones.，Algunas personas piensan que al hacerlo se sacrificará el embrión.，Eso significa sacrificar indirectamente una pequeña vida futura.，Esto provocó muchas objeciones éticas y reprimendas.。El comunicado de la Casa Blanca decía："Este proyecto de ley obligaría a los contribuyentes estadounidenses a apoyar financieramente la investigación con células madre de embriones humanos.，Y no deberíamos utilizar el dinero público para apoyar acciones que destruyen vidas.。"
ciertamente，Bush también tiene muchos aliados，ellos tambien piensan，Un embrión es una vida futura.，No mates la vida sólo por hacer investigación científica。Además，La investigación sobre células madre embrionarias aún se encuentra en sus primeras etapas，Aún queda un largo camino por recorrer antes de los ensayos clínicos，Sin mencionar que se usa para tratar enfermedades.。"No podemos ser crueles al experimentar con algunos embriones sólo porque no pueden convertirse en vida.。dijo el senador republicano Jim Bernning.。"¿Alguien sabe cuántos embriones será necesario destruir antes de que se puedan lograr avances sustanciales en esta área de investigación?"
Argumentar con base en la razón
seguidor，En particular, algunos republicanos moderados creen，Los estadounidenses necesitan ampliar la investigación con células madre。ellos señalaron，de forma voluntaria，Usar algunos embriones desechados para ampliar la investigación con células madre es lo correcto para los estadounidenses。A la investigación con células madre se le atribuye el descubrimiento de la enfermedad de Alzheimer、Esperanzas de nuevos tratamientos para enfermedades neurológicas y cerebrales como la enfermedad de Parkinson。
La ex Primera Dama de los Estados Unidos, Nancy Reagan, es una persona entusiasta que promovió activamente la elaboración de este proyecto de ley.。su marido、El expresidente Ronald Reagan murió de demencia de Alzheimer en 2004，Y si hay un gran avance en la investigación con células madre，Se espera que esta enfermedad se cure en el futuro.。"Ella todavía está dando vueltas sobre esto.。dijo el senador demócrata Edward Kennedy。"Es sabido，Es por sus esfuerzos.，Este proyecto de ley sólo existe hoy.，Sólo así es posible lograr un resultado ideal.。"
El propio Specter, presidente del Comité Judicial del Senado, es un paciente de cáncer，El cáncer también es una enfermedad que puede tratarse mediante la investigación con células madre.，por lo tanto，También es uno de los partidarios de esta moción.。También comparó a los opositores a este proyecto de ley con la resistencia que bloquea el avance de la ciencia.，Llámalos "estúpidos"，irracional，absolutamente ridículo。"
El líder de la mayoría del Senado, Frist, también opina lo mismo.。el dijo："Nos uniremos，Permitir que la ciencia siga avanzando dentro de los límites éticos y morales.。"
200619 de julio，El presidente estadounidense Bush ha utilizado su veto presidencial por primera vez en cinco años desde que asumió el cargo.，Vetado proyecto de ley del Senado para financiar la investigación con células madre embrionarias，Esta medida ha suscitado un amplio debate y preocupación en todos los ámbitos de la vida.。En contraste con esto，724 del mes，Los ministros responsables de la investigación científica de 25 países de la UE se reunieron en Bruselas para decidir，Seguirá financiando a investigadores de la UE para que realicen investigaciones limitadas con células madre humanas。Las controversias éticas se han convertido en un cuello de botella que restringe la investigación con células madre.，La ciencia y la ética vuelven a ser partes contrapuestas。
Obtenga soporte legal
Un tribunal federal de apelaciones de Estados Unidos emitió un fallo el 29 de abril de 2011.，Permitir que el gobierno federal de EE. UU. continúe financiando la investigación con células madre de embriones humanos.。Esta es una importante victoria de etapa para los partidarios de la investigación con células madre de embriones humanos en Estados Unidos. [8] 。
El Tribunal de Apelaciones del Circuito del Distrito de Columbia anunció en su fallo de ese día，Revocar una prohibición temporal sobre la investigación con células madre embrionarias humanas emitida por un juez de un tribunal de distrito de EE. UU. el año pasado.。La sentencia también sostuvo que，La financiación federal para la investigación con células madre de embriones humanos no parece violar la ley estadounidense [8] 。
23 de agosto del año pasado，El juez del Tribunal de Distrito de D.C., Royce Lamberth, emite una orden judicial temporal en una demanda presentada por dos investigadores de células madre de EE. UU.，Prohíbe la financiación federal para la investigación con células madre de embriones humanos por motivos que incluyen la violación de la ley。Lambert piensa，Una enmienda aprobada por el Congreso “prohíbe explícitamente” el uso de fondos federales para financiar todas las investigaciones que requieran la destrucción de embriones humanos.，Toda investigación con células madre embrionarias humanas implica la destrucción de embriones，Por lo tanto, las regulaciones de los Institutos Nacionales de Salud sobre la investigación con células madre de embriones humanos violan esta enmienda. [8] 。
Sin embargo, el Tribunal de Apelaciones del Circuito del Distrito de Columbia afirmó en su último fallo que，Hay "ambigüedades" en las enmiendas anteriores.，Los Institutos Nacionales de Salud tienen razones para creer，La enmienda prohíbe la práctica destructiva de extraer células madre de embriones，Pero no existe ninguna prohibición sobre la financiación federal para proyectos de investigación que utilicen únicamente células madre de embriones humanos.。En consecuencia, el Tribunal de Apelación invalidó la medida cautelar dictada por Lamberth el año pasado. [8] 。
Un portavoz de la Casa Blanca de Estados Unidos dijo ese día，El fallo del tribunal de apelaciones es una "victoria" para los científicos y pacientes estadounidenses en todo el mundo，Los pacientes se beneficiarán de los avances médicos logrados gracias a la investigación con células madre [8] 。
La investigación con células madre embrionarias humanas es controvertida en Estados Unidos。2001Año，El ex presidente estadounidense George W. Bush limitó la financiación federal a la investigación existente sobre células madre embrionarias.。El actual presidente Obama levantó las restricciones anteriores mediante una orden ejecutiva en 2009.，Obama cree que "Estados Unidos tomó una decisión equivocada en la investigación con células madre de embriones humanos"，Como resultado, algunos de los mejores científicos se ven obligados a realizar investigaciones relevantes en otros países.。La política de Obama apoya firmemente a los científicos que realizan investigaciones con células madre embrionarias，Refleja plenamente que la política científica debe basarse en la ciencia.，Por tanto, se espera que Estados Unidos ocupe una posición de liderazgo en el campo de las ciencias biológicas. [9] 。Posteriormente, ese año, los Institutos Nacionales de Salud emitieron regulaciones para la investigación con células madre embrionarias.。 [8]
nuevas direcciones de investigación
Debido a barreras como el rechazo inmunológico y dilemas éticos en la aplicación médica de células madre embrionarias,，Los científicos están probando otras formas de reemplazar las células madre embrionarias.。Los científicos están intentando utilizar la reprogramación celular para convertir las células somáticas de los pacientes en células madre para su propio uso.，Las principales ramas incluyen la transferencia nuclear.，Fusión celular de células somáticas de pacientes y células madre embrionarias de donantes.，y células madre pluripotentes inducidas。Entre ellas, las células madre pluripotentes inducidas han surgido en los últimos cinco años y rápidamente han recibido gran atención por parte de la comunidad académica.。
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