干细胞的研究是近年来生命科学领域发展最快和最受重视的前沿技术之一 ,被《 Science) 杂志评为 1999 年、 2000 年和 2003 年度世界 "十大重大科技进展" 之一。目前干细胞的研究几乎涉及生命科学和生物医药的所有领域,不仅在细胞治疗、基因治疗中显示出重要价值,还在 基因功能分析、发育生物学研究、新药筛选等方面发挥重要作用。胚胎干细胞 (Embryonic stemcellES)是由哺乳动物早期胚胎的内细胞团 (Inner cell mass,ICM)则或原生殖细胞(Primordial
germ cell,PGCs)分离出来的多潜能细胞系,它兼有胚胎细胞和一般培养细胞的双重特性。1981年 Evans 和 kaufma 首次从小鼠胚胎细胞团中分离出 ES 细胞。Matsui和 Resnik1992 年从小鼠的原生殖细胞中分离出ES细胞,这种由PGCs分离得到的 ES 细胞又称为胚胎生殖细胞EG。 这表明囊胚和PGCs 组织成为分离和克隆 ES 细胞的两大来源。到目前,多种哺乳动物的 ES 细胞分离成功。1988 年Doetshman等建立了仓鼠的 ES 细胞系,1994 年 Wheeler 和Robert 分别用胚胎培养和 PGCs 培养法获得了猪的 ES 细胞,1996 年 Thomson 等获得了猴子的 ES细胞 ,1998年Thomson等人从人的体外受精囊胚中分离得到 ES 细胞。其中小鼠 ES 细胞分离技术已经程序化,并形成商品供科研和生产使用。
ES 细胞除了进行 ES 细胞建系和定向诱导分化,还可以进行核移植、嵌合体、转基因动物方面的研究,在加快动物繁育,生产转基因动物,在建立哺乳动物发育模型、人类疾病模型、因治疗以及细胞治疗等方面有着广阔的应用前景。
小鼠 ES 细胞的建系过程见图 5-5-1。