胚胎干细胞是什么？胚胎干细胞应用前景

胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES、EK或ESC细胞。）胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。

胚胎干细胞的功能：胚胎干细胞具有多能性（Pluripotency），特点是可以通过细胞分化(Cellular differentiation)成多种组织（所有组织，包括生殖系细胞）的能力。

所有细胞都携带生物体的全套遗传信息，但已分化的细胞，比如血液、骨骼和神经细胞等都只调用与自身功能相关的那部分DNA代码，其余代码会挂上甲基团，基因表达被抑制。甲基化程度越低，基因组就越开放，细胞分化潜力越大。

胚胎干细胞的相关用途

胚胎干细胞最受关注的潜在用途是它能应用于细胞替代疗法（cell replacement therapies，CRT）中。即通过将胚胎干细胞诱导分化为心肌细胞、神经元、肝细胞、骨髓细胞、胰岛细胞和内皮细胞等，再利用这些细胞替换或补充患者体内死亡或丧失功能的细胞。研究人员已能够诱导胚胎干细胞分化为NK细胞和骨髓组织。另外，研究人员已经能诱导胚胎干细胞分化为产生胰岛素的细胞。这为糖尿病的治疗带来了希望。亦有研究者试图诱导胚胎干细胞分化为产生多巴胺的细胞，以治疗帕金森综合症。

目前，使用胚胎干细胞的细胞替代疗法主要面临的挑战有：如何克服因基因型不同而可能产生的免疫排异反应、如何产生足够数量的细胞、如何诱导干细胞产生一个完整的器官、植入后的细胞、组织或器官如何与周围的组织融合，以及如何剔除未分化的干细胞，以免这些细胞一同移入患者体内，形成肿瘤。另外，胚胎干细胞亦可以用于干细胞治疗中。例如，利用基因工程技术将特定具有治疗效果的基因导入胚胎干细胞中，再诱导这些胚胎干细胞分化为目标细胞。再将这些工程细胞导入患者体内，可达到治疗疾病的目的。胚胎干细胞使用比体细胞更高效的DNA修复手段，因而相比体细胞，其基因突变率要低得多，这使胚胎干细胞还有潜力用于DNA损伤的修复。胚胎干细胞良好的分化、增殖潜能使其成为药物安全性以及药效试验的良好材料。目前，已经有使用胚胎干细胞分化而成的心肌细胞测试药物对心脏毒性的案例。未分化的胚胎干细胞也可以用于药物对发育毒性等的药物毒理研究。

胚胎干细胞应用前景

胚胎干细胞具有体外培养无限增殖、自我更新及多向分化的特性，无论是体外还是体内，胚胎干细胞均有被诱导为机体几乎所有细胞类型的可能性，正是因为这种特性，其被称为“万能细胞”。

因胚胎干细胞具有“全能”性，仅从技术角度讲，用胚胎干细胞培养的人体组织及器官治疗疾病是具有潜在价值的，主要表现在以下几方面：在器官移植方面，胚胎干细胞可作为“种子细胞”，为临床所需的组织器官移植提供大量材料，同时通过免疫排斥基因剔除后，再进行定向诱导分化，可有效避免因排斥造成组织器官移植失败的问题; 细胞治疗方面，利用胚胎干细胞的“全能”特性，使其转变为身体所需要的细胞，修复、补充缺失、损坏的细胞，达到治愈疾病的目的[8];在药学研究方面，胚胎干细胞可模拟机体细胞与组织间的复杂关系，对药学的研究具有重要的促进作用，目前主要用于药物筛选，大大削减了药物检测所需要的动物数量，降低成本，并且可取得更好的研究结果;在克隆技术方面，胚胎干细胞可无限代增殖，且不失去正常二倍体基因型及表现型，可以分化成任意人体组织器官，同时也可应用于动物的繁殖，在珍稀野生动物保护方面具有重要的意义。因此，胚胎干细胞被认为是治疗人类疾病的金钥匙。