干细胞领域的牛人们

体细胞克隆牛的研究进展1997年，体细胞克隆绵羊多莉的诞生，改变了以往教科书中的哺乳动物已分化的体细胞不能重新去分化而重获全能性的概念。

1998年，体细胞克隆牛获得成功。

体细胞克隆动物的成功是几十年来生物学领域的重大突破之一，它引起了社会的广泛兴趣和关注。

因为该技术可能对未来农业、医学和人类自身产生重大影响。

为了使我国科学家能抓住机遇，在体细胞动物克隆领域研究中尽快加入国际竞争的行列并走在国际前列，国家自然科学基金委员会于1998年不失时机地设立了“家畜体细胞无性繁殖的研究”的重点项目。

这个项目，不仅可为发育生物学的基本理论研究提供很好模型，更重要的是在我国建立家畜克隆技术并在未来国民经济发展中发挥重要作用。

因此，该项目既具有科学上的前沿性，又符合国家重大发展需求。

“家畜体细胞无性繁殖的研究”项目（批准号39830280）是国家自然科学基金委员会的重点科研项目。

1999年、2000年和2002年，体细胞克隆山羊、转基因克隆山羊和克隆牛分别在我国降生。

2002年2月27日同行专家在中国科学院动物研究所对该项目进行了验收与鉴定。

专家们对项目成果给予了高度评价，一致认为，通过该项目的研究，我国的家畜克隆技术已迈入世界先进水平。

克隆牛研究是由中国科学院动物研究所生殖生物学国家实验室克隆动物研究组与山东五里墩中大动物胚胎工程中心合作完成的。

通过成批体细胞克隆牛的研究，我国科学家已建立了从家畜体细胞培养、卵母细胞成熟、卵子去核、重构胚构建、胚胎体外培养、胚胎移植等成套的较成熟的操作方法和规程，标志着我国成为继英国、日本、新西兰和美国等国家之后，掌握体细胞克隆家畜关键技术的少数国家之一。

体细胞克隆牛和克隆羊的成功，使我国在动物胚胎工程高科技领域已走在国际前沿。

该项目的研究可能为未来畜牧业的发展提供一个新的增长点。

特别是奶牛克隆胚胎应用技术，在我国奶牛业十分落后的条件下，一旦提高效率并投入生产应用，将对畜牧经济发展产生重要影响。

几种干细胞的研究进展（文献综述）朱芳芳 09级生科2班 40908104【摘要】干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。

根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。

根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。

由于干细胞具有可塑性, 可用于治疗各种外伤、病理损伤、组织缺陷性疾病、免疫缺陷性疾病和遗传疾病等, 可用于各种医学实验, 几乎涉及所有医学范畴, 具有广阔发展前景。

【关键词】胰腺干细胞人胚胎干细胞神经干细胞细胞培养临床应用20 世纪是生命科学发展最为迅猛的时代,它已成为自然科学中最引人注目的领域。

1998 年美国两个实验室分别报告了人胚胎干细胞(embryonic stem cell ,ES 细胞) 和胚胎生殖细胞(embryonic germ cell , EG细胞) 建系成功。

ES 细胞是人体内最原始的细胞,它具有较强的再生能力,在干细胞因子和多种白细胞介素的联合作用下可扩增出各类细胞,分离、保存并在体外人工大量培养使之成为各种组织和【1、2】器官已成为干细胞研究的首要课题。

1.胰腺干细胞的研究及发展1. 1 人类胰腺干细胞的分化和起源对人类而言,胚胎胰腺的发育起源于内胚层两个的原基背侧和腹侧原基, 背侧的原基是由前肠膨部分化而成, 于胚胎第26 天出现; 腹侧的原基则由胆十二指肠原基的胆管凸部分化而成, 在28～31 天出现; 41 天以后, 较大的背侧和腹侧原基渐渐融合生长, 形成胰腺的雏形, 逐渐发育为分泌导管及沿其排列的腺泡及管道, 其后腹侧原基形成成型胰腺的胰头(包括钩突) ,【3】背侧原基则发育为胰体和胰尾。

1. 2 胰腺胚胎干细胞的分离和培养目前对于胰腺胚胎干细胞的分离培养, 主要有酶消化法、悬浮培养法和气液界面培养法等。

榜样的力量是无穷的。

每个领域都有取得杰出成就的成功人士，他们也是后生崇拜学习的偶像。

科研领域也不例外。

作为目前最热门的研究领域--干细胞，该领域的大牛都有谁？他们都在做什么？笔者总结了一下这个领域的牛人，分为国际篇、华人篇和国内篇三部分介绍。

本文仅代表笔者的个人观点，欢迎补充。

7 s2 z3 p- Z5 f. {) w/ n: l5 ]) ]3 ], I' c! f一、国际篇( Z2 S! S; q5 t, K& F) [+ S2 b! m2 L& u6 t. w8 s) j2 p山中伸弥（Shinya Yamanaka）# n5 D& A- m% v- Z5年前，提起Shinya Yamanaka，可能只有做胚胎干细胞的人略有耳闻，而现在他的名字在科研领域可谓是家喻户晓。

虽然在iPS之前，他也做出了一些重要的工作，如发现Nanog 和Eras在小鼠胚胎干细胞中的作用(2003，Cell；2003，Nature)，但这些跟iPS相比，再好的工作光芒都会被掩盖，即使是CNS（Cell，Nature，Science）级别的工作。

传统的观点认为核移植是获得个体特异的多能干细胞的主要途径，但该方法技术难度高，成功率低，至今没有获得人的核移植胚胎干细胞。

笔者至今仍记得2007年初（刚进实验室）看到Shinya Yamanaka于2006年发表在Cell上关于iPS的论文时的兴奋心情。

我立刻意识到这项工作的重要性，虽然他们最初的结果并不完美，当时获得的iPS细胞按现在的标准只能算是半成品，因此部分人对这项工作的看法是半信半疑。

直到一年后，Shinya Yamanaka和Rudolf Jaenisch 同时在Nature上报道获得可以生殖系传递的iPS细胞，基本上打消了人们对这个发现的质疑，而随后越来越多的工作进一步证实这个发现。

虽然这两年内他的产出不多（2010年有分量的工作只有一篇PNAS），但仅凭2006年那篇论文已经使他成为诺贝尔奖最热门的候选人。

结局惨淡的韩剧：黄禹锡作伪案2005年底，科学界披露了一件令人震惊的事件：韩国最高科学家、“克隆之父”黄禹锡的论文被揭发作假。

韩国首尔大学就此组成调查委员会，并于2006年1月10日公布“黄禹锡造假事件”最终调查结果，证实黄禹锡及其科研小组除成功培育出全球首条克隆狗外，其余科研成果均系造假。

这场由黄禹锡担当主角的过程炽烈的韩剧，收获的竟是惨淡的结尾。

一、从贫困学生到“民族英雄”1953年，黄禹锡出生在韩国中清南道一个村庄，家境贫苦，5岁时父亲病逝，家里还有因中风而卧床15年的爷爷。

为了养活6个孩子，母亲替邻居喂养牛群，艰难度日。

黄禹锡小时候帮母亲照料生病的牛，对牛产生兴趣，立志成为一名兽医。

黄禹锡小学时成绩优秀，中学时非常用功，每晚只睡4小时。

1972年，他考入汉城国立大学兽医药学院，1982年，29岁的黄禹锡获得兽医专业博士学位。

很不巧，黄取得博士学位前一年，导师突发心脏病去世，实验室被关闭，黄在汉城国立大学谋取教职的打算遭受挫折，只好到其他学校去当客座讲师。

在韩国，客座讲师相当于自由职业，以课酬来谋生。

但黄禹锡并没放弃自己的专业，他卖掉惟一财产——52.8平方米的小户型公寓，到乡下建了一个试验农场，从事用人工授精方法培育牛的研究。

1985年，他得到去日本北海道大学从事博士后研究的机会。

在北海道大学，他接触到了当时国际科学界克隆领域知名的科学家和一批青年才俊。

这些人身上的蓬勃朝气感染了黄禹锡，也使他意识到，克隆已是生物技术的前端。

日本的访学成为黄禹锡科研生涯的转捩点，他开始集中精力于克隆研究。

1987年，黄禹锡回到首尔大学任教授，正式开始克隆研究。

在其后的十几年间，黄禹锡的事业一帆风顺，他带领科研小组取得累累成果：1993年，黄禹锡在韩国成功首推试管牛；1995年培育“超级奶牛”成功；1999年在世界上首次培育体细胞克隆牛；2002年克隆出了猪；2003年又首次在世界上培育出“抗疯牛病牛”；2004年，黄禹锡在全世界率先成功从克隆胚胎中提取出干细胞；去年，他又先后声称复制出与捐献者基因完全吻合的胚胎干细胞，成功培育出世界上首只克隆狗“斯纳皮”。

胚胎工程技术在人类生产生活中应用胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，胚胎工程技术内容丰富，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。

经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。

胚胎工程技术广泛用于生殖生物学、胚胎学、发育生物学、遗传育种学和生殖医学的研究应用，并成为这些研究领域的重要技术手段。

目前在生产上应用较多的是动物繁殖控制技术，包括人工受精技术、试管家畜技术、胚胎分割技术等。

胚胎工程是生物技术的重要组成部分，它的研究和应用不仅推动了制药、器官移植医学等领域的变革，而且还加速了畜牧业生产的发展。

目前我国在胚胎移植改良牛、羊品种，体细胞克隆牛、羊等家畜的技术方面已经进入国际先进行列。

从本世纪的三十年代起，胚胎工程技术就逐步成功地应用于畜牧业生产，尤其是在优良种畜的引进、品种的保存、种畜的迅速扩繁、品种的改良和濒危动物的保护等方面发挥了极其重要的作用，极大地提高了畜牧生产的科技水平，产生了巨大的经济效益和社会效益。

胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物的新技术。

实际上是动物细胞工程的拓展与延伸。

早在１８９１年，英国剑桥大学的赫普就在兔子身上首次成功地进行了受精卵的移植实验。

到本世纪３０年代，这项技术已在畜牧业上获得了越来越明显的效益。

进入７０年代，出现了专门从事受精卵移植的企业。

高等动物的受精卵移植又叫“家畜胚胎移植”。

它是将优良种畜的早期胚胎从供体母畜体中取出来，移到受体母畜输卵管或子宫中，“借腹怀胎”繁殖优良牲畜的技术。

胚胎工程在此基础上发展起来。

发育工程采用的新技术包括：１、胚胎冷冻技术。

为便于长途运输和随时供移植使用，将那些６～７日龄已有２０～３０个细胞的新鲜活胚胎（或分割后的半胚胎、１／４胎）在－１９６℃的超低温下冷冻贮存。

这是在冷冻精子的技术基础上进一步发展起来的一项新技术。

干细胞及其分类干细胞有两种分类方法，一是根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。

第二种分类方法是根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞（pluripotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。

胚胎干细胞的发育等级较高，是全能干细胞，而成体干细胞的发育等级较低，是多能或单能干细胞。

（一）按干细胞所处的发育阶段分类：（1）胚胎干细胞（Embryonic Stem cell，ESC）。

2004年2月12日韩国汉城国立大学公布的一张显微照片显示了新近克隆的8个人类胚胎的早期阶段。

2月11日，韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎，并从中提取出胚胎干细胞。

这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。

新华社发胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。

胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。

早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。

而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。

进一步说，胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。

它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。

研究和利用胚胎干细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。

胚胎干细胞的研究可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞的发现开始了胚胎干细胞的生物学研究历程。

目前许多研究工作都是以小鼠胚胎干细胞为研究对象展开的，如：德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由胚胎干细胞培养出的神经胶质细胞。

此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。

随着胚胎干细胞的研究日益深入，生命科学家对人类胚胎干细胞的了解迈入了一个新的阶段。

诱导性多能干细胞的制备、生物学特性、优势及临床应用前景摘要：2012年10月8日，John B. Gurdon与Shinya Yamanaka 因制备出诱导性多能干细胞〔induced pluripotent stem cells，iPSCs〕及相关领域的研究被授予诺贝尔生理学或医学奖。

两位科学家在相差40多年的时间内，探索着一个共同科学问题。

1962年，戈登教授发现细胞的特化是可以逆转的。

在一项经典实验中，他将美洲爪蟾的皮肤细胞核注入去核的卵细胞中，结果发现部分卵细胞依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。

戈登爵士做出这一重大发现之时，正是山中伸弥出生之年。

2007年，山中博士所在的研究团队通过小鼠实验，发现诱导表皮细胞使之具有胚胎干细胞特征的方法。

此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗多种心血管绝症提供了巨大助力。

诺贝尔奖委员会认为，他们精彩的成果完全颠覆了人们对发育的传统观念，关于细胞命运调控和发育的教科书内容已被重新改写。

关键词：诱导性多能干细胞、制备方法、生物学特性、与ES细胞相比的优势、临床应用前景与试行治疗方案引言：诱导性多能干细胞〔iPSCs〕具有类似于胚胎干细胞(ESC)的全能性，又无道德伦理争议，而且来源广泛，防止了免疫排斥反应，为整个干细胞生物学领域和临床再生医学提供了新的研究方向，因而被评为2008年年度十大进展之首。

山中博士亦因在细胞重编程领域的杰出奉献，获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。

诱导性多潜能干细胞在疾病的模型建立与机制研究、细胞治疗、药物的发现与评价等方面有着巨大的潜在应用价值，因此在用于临床治疗前，国内外学者针对其安全性问题进行了广泛深入的研究，采取了多种措施提高诱导性多潜能干细胞的安全性。

本文重点对诱导性多能干细胞的制备方法、生物学特性、与ES细胞相比具有的优势、临床应用前景和面临的问题及从理论上设计应用诱导性多能干细胞临床治疗帕金森病方案进行论述。