首次！美國成功使用胚胎幹細胞培育出完整小奶牛！

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胚胎幹細胞

導 讀

胚胎幹細胞是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來的一類細胞，如何使其在體外保持不分化狀態是一個難點。而在最近的一項研究中，科學家成功地使牛胚胎幹細胞保持在原始狀態。

經過幾十年的努力，科學家們終於從奶牛中獲得胚胎幹細胞（ES細胞），並將其保持在原始狀態。這些ES細胞能夠變成各種組織，例如皮膚、肌肉和骨頭。使用這些幹細胞有助於調整和保存奶牛的優良遺傳特性。這項研究不僅可以使奶牛產奶更多、肉質更鮮嫩，還可以使奶牛對疾病的抵抗力更強、分娩時併發症更少。這一發現也可能為研究牛的基本發育和模擬人類疾病開闢新的途徑。

東蘭辛密歇根州立大學發育生物學家Jose Cibelli說，「我以為我一輩子都不會看到這樣的事情發生。」在他過去的研究中，實驗室培養皿中的牛ES細胞總會發育成其他細胞類型，這意味著它們很快就會失去「幹細胞」的多能性。

加州大學戴維斯分校的生殖生物學家Pablo Juan Ross曾經在Cibelli的實驗室工作，希望培養條件能使ES細胞保持原始狀態，這樣可以更容易地改善動物的遺傳。因此，發育生物學家Juan CarlosIzpisúaBelmonte和他所在的研究小組，將從牛胚胎中分離出來的幹細胞暴露在新的培養基中。培養基中有兩個關鍵成分：促進細胞生長和增殖的蛋白質，以及抑制它們分化成更成熟的細胞類型的物質。

科羅拉多州科羅拉多州立大學的生殖生理學家喬治·賽德爾（George Seidel）在研究中同時使用加速器和制動器，結果在實驗室中生長一年以上的細胞能夠保持其多能狀態。並且免疫系統較弱的小鼠被注射這些細胞後，長出由多種類型細胞組成的腫瘤（畸胎瘤），這表明它們是真正的多能幹細胞。

隨著克隆技術的發展，人們對牛胚胎幹細胞的興趣有所下降。使用與多利相同的技術，將來自成體細胞的DNA置於剝離DNA的細胞核中，可以複製產奶更多或生長迅速的奶牛的優良遺傳特性。具有這些優良特性的公牛為畜牧業者帶來了大量利潤，他們向牲畜和奶牛生產者出售精液，使後者的奶牛受精，並為每一代奶牛帶來更好的特質。

但是Cibelli指出，這些用於克隆的細胞壽命是短暫的，它們只能分裂20或30次。而長效ES細胞同樣可以使畜牧業者獲得優質奶牛，卻沒有多利技術的限制。

如果能夠成功地將ES細胞培育成牛精子和卵細胞，家畜遺傳學公司可以將這些精子和卵子結合起來，創造出具有新基因組合的胚胎，然後從最好的胚胎中分離出更多的幹細胞。他們可以使用這種循環幹細胞，不斷改良遺傳特性，而不需要任何動物的誕生。這可能會加速遺傳進程。

對於生物醫學研究人員來說，從一個新物種獲取ES細胞也可能開闢新的研究途徑。作者指出，科學家可以調整這些細胞的基因來創建大鼠動物模型，比小鼠更能模擬人類疾病。

儘管在奶牛中取得了成功，但絕大多數物種的ES細胞仍然難以捉摸。Ross說，到目前為止，新的培養基似乎對羊細胞起作用，但對豬來說卻是失敗的。Cibelli現在關注狗的技術，因為獲得這些多能細胞可能產生新的獸醫治療方法或新的人類疾病模型。

參考資料：

First cow embryonic stem cells could lead to healthier, more productive livestock.

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