牛胚胎干细胞建系方法及其影响因素

摘要

学术背景:小鼠胚胎干细胞的建系方法已基本成熟,对于建立牛胚胎干细胞无限系的相关报道较少。目的:就牛胚胎干细胞的研究概况、建系方法及影响因素等问题进行概括性论述。检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1980-01/2007-06的相关文献,检索词"bovine,Embryonic Stem Cells,Embryonic Germ Cells",并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1998-01/2007-06的相关文献,检索词"牛,胚胎干细胞,胚胎生殖细胞",并限定文章语言种类为中文。共检索到70篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①文章所述内容应与牛胚胎干细胞密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:①重复性研究。②Meta分析。文献评价:文献的来源主要是通过对牛胚胎干细胞的研究概况、建系方法及影响因素等方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中,6篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①已有报道从牛鲜胚内细胞团、原始生殖细胞、体外受精胚胎和核移植胚胎中成功分离获得牛类胚胎干细胞。②影响牛胚胎干细胞建系的因素包括胚胎日龄、培养方法、饲养层、细胞因子、传代方法等。③传统的从牛囊胚内细胞团和原始生殖细胞中分离培养胚胎干细胞时会遇到诸多瓶颈,不少学者尝试通过卵母细胞的孤雌生殖和体外成熟、受精来拓宽胚胎干细胞的来源。牛原始生殖细胞的分离过程中,易造成大量原始生殖细胞损失和凋亡,若使用密度梯度离心或特异性荧光抗体标记后通过流式细胞仪进行分离筛选,可能会起到较好的效果。如果使用转白血病抑制因子或干细胞生长因子基因的同源牛胎儿成纤维细胞作饲养层,既可克服外源蛋白污染及动物种间病原交叉感染等问题,同时又提供了培养牛胚胎干细胞所需的外源因子,提高了饲养层的质量。对胚胎干细胞集落进行转基因,通过荧光显微镜可以很清楚地知道所需传代的集落及传代时机。不同学者报道的牛胚胎干细胞碱性磷酸酶的表达有差异,可能与不同的染色程序和细胞分化程度、表型有关,因此碱性磷酸酶活性能否作为牛多能干细胞的特异标记还有待进一步研究。结论:尽管目前有关牛胚胎干细胞的培养与应用技术已取得一定进展,但如何维持牛胚胎干细胞自我复制及多潜能分化的调控机制、如何确定不同的细胞因子联合使用时对牛胚胎干细胞的剂量效应、不同胚胎干细胞系在分化能力上是否存在差异、如何提高利用牛胚胎干细胞制作嵌合体的成功率等诸多问题还有待深入研究。