[发明专利]具有两条活性X染色体的人孤雌胚胎干细胞系及其衍生物

说明书

技术领域

本发明涉及多能性胚胎干细胞，尤其是涉及一种人孤雌胚胎干细胞系及其衍生物。

背景技术

众所周知，所谓孤雌生殖是在无需精子的条件下，自发或经物理、化学刺激，使卵细胞发育成为一个胚胎的过程。即无雄性配子的任何作用，由雌性配子产生的胚胎。不论其是否发育成个体，均称为孤雌生殖。自然界孤雌生殖是一种繁殖现象，在爬行类动物、鱼类动物、鸟类动物也存在着一定的孤雌生殖现象。

哺乳动物虽然不能通过这种方式进行繁殖，但是可以通过体外人工刺激模拟受精过程，使卵母细胞在无需精子条件下被激活，从而获得孤雌胚胎。这是一项重要的生物技术，可用于间接评估卵母细胞的质量、分析早期胚胎发育中父系母系配子相互作用、研究胚胎发育初始机制。同时成熟卵母细胞的体外激活方法还是通过核移植进行动物克隆的必要条件(Gasparrini et al.，2004；Sengoku et al.，2004；Zhu et al.，2003)。孤雌激活的卵母细胞对研究人类卵母细胞的激活进程及原核胚胎的形成提供可替代资源(Sengoku et al.，2004)。

孤雌生殖技术也是建立胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell，ESC)系的一项重要技术(Mizutani et al.，2004)。ESC是从早期胚胎内细胞团(inner cellmass，ICM)或原始生殖细胞(primordial germ cells，PGCs)分离出来的多能性干细胞，后者又称为胚胎生殖细胞(embryonic germ cells，EG cells)。这些细胞能够在体外长期增殖而保持不分化状态，具有正常二倍体核型，表达各种多能干细胞特异性标记，且能在体内外分化为代表三个胚层的各种细胞和组织类型(包括生殖腺和生殖细胞)。虽然随着医学技术的发展，越来越多的疾病被攻克，但是由于自身细胞不可逆的坏死或功能缺陷所导致的疾病，至今仍未有有效的治疗方法，其中代表性的疾病有糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默综合症、脊髓损伤、白血病、心肌梗塞等。治疗这类疾病最有效的方法就是进行细胞或器官移植，遗憾的是，受这些疾病折磨的病人数量远远超过了可供移植的器官数量。人类胚胎干细胞的出现使这些疾病的治疗成为可能，虽然现阶段的研究尚未能达到临床应用的水平，但是利用胚胎干细胞进行体外培养、增殖、分化的研究已经取得了很大的进展，从而为进一步的细胞、组织或器官移植奠定了基础，将来可用于无数疾病的治疗，它的应用涉及医学的各个领域，是未来再生医学最具潜力的种子细胞。ESC临床应用的主要障碍是其衍生物的移植可能会导致同种异体排斥反应(Drukker and Benvenisty，2004)。这种排斥反应的危险程度与供受体间的细胞表面抗原呈递蛋白的不一致程度成正相关。最理想的移植状态是，供体组织的主要组织相容性复合物(Major HistocompatibilityComplex，MHC)与受体完全一致。人类的MHC被命名为人白细胞抗原(HumanLeukocyte Antigen，HLA)系统。供受体的HLA抗原匹配可以减少受体细胞毒T细胞的反应，从而增加移植物存活的几率。为了解决移植后的免疫排斥问题，必须使用抗排斥药物或者建立一个很大的ES细胞库来进行配型。前者使用抗排斥药物对人体有害，而后者是一个巨大的工程，近期内不可能实现。由于体细胞克隆技术的出现，使人们意识到建立具有与患者相同组织相容性复合物的胚胎干细胞系的设想成为可能。如此，人们可以得到没有免疫排斥的胚胎干细胞系，然后诱导分化成所需的细胞进行替代性治疗。但是这种方法存在克隆效率低、卵子来源有限以及伦理学争议大等缺点。