疑難問題:浙科版選修3《現(xiàn)代生物科技》P42頁有“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞為胚胎,是一種末分化的細(xì)胞,具有發(fā)育的全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官”這里所說的胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,而浙科版必修1明確指出胚胎干細(xì)胞是是多能干細(xì)胞,那么胚胎干細(xì)胞是全能干細(xì)胞還是多能干細(xì)胞?
胚胎干細(xì)胞(embryonic stemcell,簡稱ES。)胚胎干細(xì)胞是早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞,它具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內(nèi)環(huán)境,ES細(xì)胞都能被誘導(dǎo)分化為機體幾乎所有的細(xì)胞類型。所以教材上說是具有發(fā)育全能性。
實際上,只有受精卵和早期卵裂球細(xì)胞具有發(fā)育為完整個體的能力,是全能干細(xì)胞。當(dāng)胚胎發(fā)育到囊胚時,其干細(xì)胞具有分化為各種細(xì)胞類型的能力,是多能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞的發(fā)育全能性指胚胎干細(xì)胞具有多能性,在解除分化抑制的條件下能參與包括生殖腺在內(nèi)的各種組織的發(fā)育潛力,但無法獨自發(fā)育成一個個體。它可以發(fā)育成為外胚層、中胚層及內(nèi)胚層三種胚層的細(xì)胞組織。
我們這里理解的發(fā)育全能性是可分化成三胚層的任意細(xì)胞,而多種潛能細(xì)胞則只能分化成為有限的幾種細(xì)胞。據(jù)科學(xué)家研究,人類ES細(xì)胞也可以分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、造血細(xì)胞、心肌細(xì)胞等。
據(jù)科學(xué)家研究成果,ES細(xì)胞的全能性主要體現(xiàn)在以下幾方面:
①形成畸胎瘤。將ES細(xì)胞注入同源動物皮下可形成畸胎瘤,包括三個胚層細(xì)胞;
②形成類胚體。培養(yǎng)ES細(xì)胞在非粘附底物中懸浮生長,或控制增殖細(xì)胞數(shù)目。能夠使之生成類胚體,它是一個與畸胎瘤相似的多種系混雜的集合體、具有三個胚層組織;
③直系分化。通過控制ES細(xì)胞生長環(huán)境,或遺傳操縱特定基因表達(dá),ES
細(xì)胞可直接分化成某特定種系細(xì)胞,例如將神經(jīng)決定基因NeuroD2和NeuroD3轉(zhuǎn)入ES細(xì)胞,可使之分化為神經(jīng)細(xì)胞;
④形成嵌合體。將ES細(xì)胞注射到同種動物囊胚腔中后,可以形成嵌合體(chimera),ES細(xì)胞可以參與嵌合體各個器官包括生殖腺的發(fā)育。這是檢驗一個細(xì)胞系是否為ES細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)。
1981年Evans和Kaufrnan及Martin首次由小鼠中分離得到鼠的胚胎干細(xì)胞。
至今已分離得到的胚胎干細(xì)胞物種有:金黃地鼠(1988)、貂(1993)、豬(1994,1997)、雞(1996)、恒河猴(1995)、絨猴(1996)。
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