什么是胚胎干細(xì)胞？

胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell, ES cell)也稱ES細(xì)胞，是一種存在于著床前早期胚胎中的具有全能性的細(xì)胞。

胚胎干細(xì)胞能在體外進(jìn)行培養(yǎng)傳代,保持未分化二倍體狀態(tài)以及其全能性，具有形成嵌合體動(dòng)物(chimeric animal)的能力。

由于其具有全能性,故廣泛用于胚胎發(fā)育及胚胎工程方面的研究。

胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)的原則是:

在促進(jìn)胚胎干細(xì)胞增殖的同時(shí)，維持其未分化二倍體狀態(tài)。胚胎干細(xì)胞一旦分化即失去其全能性，失去二倍體正常核型的細(xì)胞則會(huì)大大降低形成嵌合體(chimera)的能力，特別是進(jìn)入種系形成生殖細(xì)胞的能力。

胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)的一般方法:

目前體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的方法歸納起來有二大類：有飼養(yǎng)層培養(yǎng)法和無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法。

（一）有飼養(yǎng)層培養(yǎng)法：

主要應(yīng)用小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（MEF）和STO細(xì)胞作為飼養(yǎng)細(xì)胞（MEF 和STO都能分泌促進(jìn)胚胎干細(xì)胞增殖和抑制胚胎干細(xì)胞自主分化的因子）；經(jīng)si裂霉素-C或γ-射線處理終止其分裂后制備成飼養(yǎng)單層(feeder layer)，將胚胎干細(xì)胞種植在這樣的單層上。

實(shí)驗(yàn)過程，主要分為以下三步：準(zhǔn)備飼養(yǎng)層細(xì)胞、飼養(yǎng)單層制備、接種干細(xì)胞培養(yǎng)。

飼養(yǎng)層培養(yǎng)法卻存在著不可避免的缺點(diǎn)：

1、 飼養(yǎng)層細(xì)胞生命期有限，不能在體外長期傳代。在體外傳代時(shí)間太長，其產(chǎn)生促增殖因子和抑制分化因子的能力會(huì)減弱甚至喪失。

2、 MEF細(xì)胞的染色體干擾：飼養(yǎng)層細(xì)胞會(huì)影響干細(xì)胞遺傳物質(zhì)?！?/p>

3、 si裂霉素-C的影響：飼養(yǎng)層細(xì)胞需要用到si裂霉素-C，該物質(zhì)可能會(huì)影響干細(xì)胞的增殖。

4、 異種抗原及污染的影響：飼養(yǎng)層細(xì)胞作為異種抗原也會(huì)影響干細(xì)胞的健康，還有發(fā)生細(xì)胞間融、引入其他動(dòng)物源性病原體，給臨床移植治療帶來風(fēng)險(xiǎn)。

5、 所用試劑復(fù)雜，批次不可控：所用材料的批次之間的波動(dòng)，限制了培養(yǎng)物之間的可重復(fù)性。

6、 實(shí)驗(yàn)周期長，培養(yǎng)基配制復(fù)雜：現(xiàn)在市場上有多種多樣的干細(xì)胞培養(yǎng)基可供選擇，大多數(shù)都是在基礎(chǔ)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加例如白血病抑制因子（LIF）這樣的多功能細(xì)胞因子，但無論進(jìn)口還是國產(chǎn)的產(chǎn)品，都不免有價(jià)格高昂的缺點(diǎn)。而自己配制，又會(huì)面臨操作繁瑣、易污染等問題。而且飼養(yǎng)層培養(yǎng)法從培養(yǎng)飼養(yǎng)細(xì)胞開始，至少需要一周時(shí)間才能得到所需的干細(xì)胞，周期過長。

（二）無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法：

利用各種能分泌抑制分化因子的細(xì)胞制備條件培養(yǎng)基，或在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入重組的LIF制備成條件培養(yǎng)基。使用這樣的條件培養(yǎng)基培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞，可以不使用飼養(yǎng)層細(xì)胞，能保證小鼠胚胎干細(xì)胞增殖的同時(shí)維持未分化二倍體狀態(tài)。

無飼養(yǎng)層培養(yǎng)類似普通細(xì)胞培養(yǎng)，主要分為以下幾個(gè)步驟：培養(yǎng)瓶預(yù)處理、配制培養(yǎng)基、消化干細(xì)胞、接種、培養(yǎng)。

相較于飼養(yǎng)層培養(yǎng)法，無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：更加簡便、節(jié)省時(shí)間；但缺點(diǎn)也十分明顯：

1、 培養(yǎng)的細(xì)胞質(zhì)量不穩(wěn)定：由于自行配制的培養(yǎng)基，不可控因素較多，缺少營養(yǎng)細(xì)胞對(duì)的存在，干細(xì)胞生長狀況也不穩(wěn)定，直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2、 成本高昂：商品化的培養(yǎng)基，根據(jù)品質(zhì)不同，價(jià)格也是從幾百元到幾千元不等，直接增加了干細(xì)胞的培養(yǎng)成本。

3、 需要不斷對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行調(diào)整，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員有很高的要求：無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法需要人為添加各種各樣的細(xì)胞因子，不同的干細(xì)胞還需要進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整以適應(yīng)不同的生長需求，因此培養(yǎng)難度更高，對(duì)技術(shù)人員的操作水平及經(jīng)驗(yàn)有很高的要求。

更便捷的干細(xì)胞培養(yǎng)

近日，一項(xiàng)新技術(shù)——干細(xì)胞完quan培養(yǎng)基培養(yǎng)法問世！這項(xiàng)重大突破，兼顧了上述兩種培養(yǎng)法的優(yōu)點(diǎn)又巧妙規(guī)避了它們的致命缺點(diǎn)，大大降低了干細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)門檻！

Ausbian干細(xì)胞完quan培養(yǎng)基，在含微量胎牛血清的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，通過添加一種人永生化干細(xì)胞系的條件培養(yǎng)基混合組成，含有多種生長因子，具有促進(jìn)干細(xì)胞增殖、抑制干細(xì)胞分化及維持干細(xì)胞表型，增加干細(xì)胞的傳代次數(shù)的作用，可廣泛應(yīng)用于人及動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞及各種組織來源的成體干細(xì)胞的培養(yǎng)。

無需額外添加和二次配制，更省去了體現(xiàn)制備飼養(yǎng)層的復(fù)雜操作，根據(jù)細(xì)胞生長情況每2-3天更換一次培養(yǎng)基，使實(shí)驗(yàn)更簡單，可以大大縮短時(shí)間成本；培養(yǎng)的干細(xì)胞品質(zhì)更穩(wěn)定，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員技術(shù)要求也更低，節(jié)省人力成本，輕輕松松讓干細(xì)胞茁壯成長。