ES細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因作用

  ES細(xì)胞轉(zhuǎn)基因作用的一個(gè)重要應(yīng)用是建立人類(lèi)基因病的動(dòng)物模
型。由于小鼠建模并不理想，所以，哪種動(dòng)物更適合于這種研究，
以及它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中是否易于管理就成為優(yōu)先考慮的因素。例如，在
廣泛使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行的呼吸生理研究中，使用綿羊模型系統(tǒng)研究
囊性纖維化(cystic fibrosis)就比小鼠更為合適。當(dāng)然，除非能
夠在其他種屬中獲得和小鼠一樣的由種系克隆的亞全能性細(xì)胞，否
則轉(zhuǎn)基因作用的這一應(yīng)用將只能繼續(xù)僅限于小鼠。盡管現(xiàn)有技術(shù)還
展示了另一種被稱(chēng)作基因修飾的策略，即選擇沒(méi)有種系能力的細(xì)胞
，如胎兒成纖維細(xì)胞，然后將其細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到卵母細(xì)胞中，但這種
策略要求高超的技術(shù)，還會(huì)對(duì)胎兒帶來(lái)相當(dāng)大的損害。干細(xì)胞治療
潛在的障礙

  人們對(duì)ESL細(xì)胞的主要興趣在于探索利用它們修復(fù)疾病和損傷
造成的組織、器官的前景，但由此產(chǎn)生的許多新問(wèn)題卻并未受到應(yīng)
有的重視。其中最突出的問(wèn)題是，能否使干細(xì)胞高效、直接地分化
而產(chǎn)生純凈的培養(yǎng)物，里面只包含我們需要的分化細(xì)胞類(lèi)型而不是
混合的細(xì)胞群。一旦獲得了這種混合細(xì)胞群，就不可避免地要進(jìn)行
從中嚴(yán)格剔除未分化或不適當(dāng)分化細(xì)胞的工作。剔除的方法取決于
混雜的細(xì)胞能否被容忍以及如果可以容忍，容忍的邊際是多少。一
種用于小鼠模型系統(tǒng)ES細(xì)胞分化的方法巧妙地解決了這個(gè)特殊問(wèn)題
：向細(xì)胞中轉(zhuǎn)人與抗生素抗性基因或熒光素蛋白基因編碼區(qū)相連的
啟動(dòng)子，該啟動(dòng)子只能在所需分化細(xì)胞中驅(qū)動(dòng)表達(dá)。最近的進(jìn)展是
建立了可以進(jìn)行遺傳修飾的人ESL細(xì)胞。盡管這個(gè)方法達(dá)到了有效
篩選所需分化細(xì)胞的目的，但仍然存在著這些經(jīng)過(guò)遺傳修飾的細(xì)胞
能否為臨床，而不僅僅為實(shí)驗(yàn)室所接受的問(wèn)題。
  另一個(gè)與期待中的干細(xì)胞療法密切相關(guān)的重要問(wèn)題是所需細(xì)胞
類(lèi)型的細(xì)胞周期狀態(tài)。在某些情況下，移植物中包含有非有絲分裂
后的細(xì)胞不但無(wú)用，甚至有害；在另一些情況下，又需要這種細(xì)胞
存在以滿足組織生長(zhǎng)或轉(zhuǎn)換率的需要。后一種情況發(fā)生于使ESL細(xì)
胞分化為干細(xì)胞而不是分化為所需類(lèi)型的完全分化細(xì)胞。鑒于越來(lái)
越多的證據(jù)表明干細(xì)胞的生存需要特殊的小生境，證實(shí)這種分化可
能很難實(shí)現(xiàn)。在體外建立和維持適當(dāng)?shù)摹⒛軌蚋患M織特異性干細(xì)
胞的小生境很可能成為一種意義重大的挑戰(zhàn)，應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)只能依
靠對(duì)個(gè)體組織生物學(xué)的透徹了解。
  另外一個(gè)與干細(xì)胞療法有關(guān)的重要問(wèn)題是移植到病損組織、器
官中的細(xì)胞能否成活和行使適當(dāng)?shù)墓δ?。供體細(xì)胞在受到激素、神
經(jīng)遞質(zhì)或可溶性生長(zhǎng)因子作用時(shí)，將它們放置在遠(yuǎn)離病損的部位是
可行的。但是，如果無(wú)法使用上述物質(zhì)，這些細(xì)胞在被疾病或損傷
重創(chuàng)的組織或器官中能否比原駐細(xì)胞活得更好就成問(wèn)題了。我們?cè)?br>樣才能瞄準(zhǔn)在體外“制造器官”的遠(yuǎn)期目標(biāo)，巧妙解決眼前的困難
呢?我們已經(jīng)在‘‘清理’’神經(jīng)退行性疾病(neurodegenerative
disease)的組織損傷方面取得了一些進(jìn)展，舉例來(lái)說(shuō)，利用過(guò)表達(dá)
淀粉樣前蛋白(amyloid precursor protein)的轉(zhuǎn)基因鼠證實(shí)了抗
體介導(dǎo)清除腦內(nèi)斑塊的有效性。但這類(lèi)干涉并不是在所有情況下都
需要，例如，將富含假定心肌細(xì)胞的分化ES細(xì)胞移植到大鼠左心室
的損傷區(qū)，也能夠減少損傷區(qū)域的面積并增強(qiáng)心臟功能。

(本文由上海光學(xué)儀器廠編輯整理提供, 未經(jīng)允許禁止復(fù)制http://www.sgaaa.com)