干細(xì)胞及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展
以干細(xì)胞體外分化作為正常人類發(fā)育的模型，可用于檢測(cè)藥物對(duì)發(fā)育的影響，或通過(guò)干細(xì)胞分化獲取多種類型的正常體細(xì)胞，可用于檢測(cè)藥物對(duì)不同細(xì)胞的毒理作用。 由于對(duì)人類在子宮內(nèi)的各個(gè)發(fā)育階段的觀察和實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行，有關(guān)人類早期發(fā)育的研究一直難以開(kāi)展。以往只能通過(guò)對(duì)果蠅、斑馬魚(yú)和小鼠等模式生物的研究來(lái)獲取人類發(fā)育的相關(guān)信息，而物種間的差異使研究結(jié)果尚不足以完全反映人類發(fā)育的情況。干細(xì)胞具有多向分化潛能，以干細(xì)胞作為模型，可在體外再現(xiàn)從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分化至各個(gè)組織器官發(fā)育的過(guò)程，為研究人類早期發(fā)育的機(jī)制提供了平臺(tái)。例如可以通過(guò)研究干細(xì)胞不同分化階段的基因表達(dá)情況，了解有哪些基因參與了特定的發(fā)育過(guò)程;也可以在分化的過(guò)程中控制某關(guān)鍵基因在特定時(shí)期表達(dá)或沉默，從而研究該基因在不同發(fā)育時(shí)期中的作用。這將有助于闡明某些早期胚胎發(fā)育缺陷的相關(guān)機(jī)制，幫助我們找到預(yù)防與治療的方法;有助于我們利用發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵基因和因子定向誘導(dǎo)干細(xì)胞向特定的功能細(xì)胞分化等。
干細(xì)胞也是進(jìn)行基因操作很好的工具。近十年來(lái)，有關(guān)將外源基因?qū)爰?xì)胞的技術(shù)有很大的發(fā)展，但是外源基因能成功整合入細(xì)胞基因組并長(zhǎng)期穩(wěn)定表達(dá)的效率并不高，而干細(xì)胞具有很強(qiáng)的自我擴(kuò)增能力，能夠耐受基因?qū)牒箝L(zhǎng)時(shí)間的篩選過(guò)程，一旦與外源基因整合，單個(gè)穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞就能無(wú)限擴(kuò)增成為穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞系用于研究，從而避免了體細(xì)胞增殖能力有限，需要反復(fù)導(dǎo)入的問(wèn)題。因此，可以利用干細(xì)胞作為基因治療的載體進(jìn)行移植。由于對(duì)基因的改造和修飾可以在體外培養(yǎng)的細(xì)胞中完成，減少了基因直接用于人體治療的未知不良影響。
干細(xì)胞還可以作為很好的藥物篩選平臺(tái)。目前藥物的篩選大多采用整體動(dòng)物模型或細(xì)胞株作為進(jìn)行藥理、毒理的檢測(cè)系統(tǒng)。動(dòng)物模型具有物種間的差異，不能完全代表人體反應(yīng)，而大多數(shù)人細(xì)胞株多為永生化的腫瘤細(xì)胞系，難以反映正常人類細(xì)胞的反應(yīng)性。以干細(xì)胞體外分化作為正常人類發(fā)育的模型，可用于檢測(cè)藥物對(duì)發(fā)育的影響，或通過(guò)干細(xì)胞分化獲取多種類型的正常體細(xì)胞，可用于檢測(cè)藥物對(duì)不同細(xì)胞的毒理作用。干細(xì)胞及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有可能為現(xiàn)有的藥物篩選體系帶來(lái)革命性的進(jìn)步。
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