猪胚胎干细胞在生物医学研究之应用与展望

          哺乳动物之胚胎干细胞(embryonic stemcells)系生自囊胚之内细胞团(innercell mass)，于体外具有自我再生与无限增生的细胞特性，且在适当的调控机制之下，具发育成为三个原始胚层中所有形态细胞之潜能。干细胞的相关研究为胚胎发育生物学开启一个新的研究领域，且因为胚干细胞具有分化多能性(pluripotency)之潜能，在未来的细胞替代疗法(cellreplacement therapy)，抑或是细胞移植与生物医学工程等应用，提供了一个具有价值的来源。干细胞的研究已有许多卓越的成果，包括有诱导人类胚胎干细胞分化形成神经无、胰岛β细胞以及心肌细胞等，这些成果在临床上可以应用于帕金森氏症
粮尿病以及心脏病等之新疗法之开发。此外，在神经细胞受损方面，干细胞的细胞替代疗法亦能有效率地衍生出神经细胞族群，这在未来脊椎动物操作医疗的应用上是相当具有潜力的。
          许多研究指出在人类胚胎干细胞与小鼠胚胎干细胞之间存在许多的差异性，因此认为从小鼠胚胎干细胞试验所得到结果并不能直接应用于人类胚胎干细胞上，尤其是与神经分化有关之基因表现与调控机制；而常见的畜产动物-猪，因为在解剖学、免疫与生理学上的诸多特性都与人类相当接近，加上猪的许多器官大小亦与人类相接近，故此，猪便成为提供人类生猪医学研究的优良动物模式。猪曾经被做为人类疾病治疗上的动物模式，包括有先天性心脏病、高血压、器官移植以及药理与毒物学试验等，且猪胚胎干细胞与人类胚胎干细胞之间的特性亦相当接近，两者皆需要依靠供养细胞共培养，且不受白血病抑制因子(leukemia inbibitory factor,LIF)抑制其分化潜能。就形态学与细胞学特异性而言，猪胚胎干细胞与人类胚胎干细胞同样会形成干细胞群落(ES cell colony)之干细胞特有形态，且两者皆会表现stage-specificembryonic antigen3/4(SSEA3/4),且均不表现仅见于小鼠胚胎干细胞的SSEA1抗原。
           虽然从畜产动物建立具有分化多能性的胚胎干细胞较鼠类困难，然本所生理组已顺利自著床前的囊胚成功建立与衍生猪胚胎干细胞株，且经过适当诱导后，可定向分化成神经细胞，并形成类神经网络。因此，未来将进一步借由猪胚胎干细胞的研究模式，进而得到人类胚胎干细胞研究上所不易取得的重要信息，并希望能运用于神经损伤与退化之治疗模式研究。
                                                                 （作者：张道权；河南正大仔猪繁育基地；电话：0396-7191710）

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