胚胎干细胞培养方式（胚胎干细胞培养有什么意义）

在这篇文章中，我们还为你提供了一些实用胚胎干细胞培养方式的技术知识，以帮助你解决这类问题。

目的基因导入胚胎干细胞的方法

（1）①为基因表达载体的构建，是转基因技术的核心步骤，需要限制酶切割目的基因和载体，同时需要DNA连接酶链接形成重组DNA．受体细胞是动物细胞，常用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞．早期胚胎培养过程在使用合成培养基进行培养时，除了水、无机盐、氨基酸，葡萄糖、还要加入动物血清等天然成分．

（2）为使GFP基因在小鼠细胞中高效表达，需要构建重组表达载体，重组表达载体包括复制原点、启动子、终止子、目的基因、标记基因等．

（3）胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）．具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞．另一方面，在体外培养条件下，ES细胞可不断增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可以进行某些遗传改造．

（4）G418是B抗生素（对细胞有毒害作用），培养液添加G418的目的是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．常用的标记基因是抗生素基因．

（5）图中步骤⑤要将细胞注射入囊胚的内细胞团，内细胞团以后发育成胚胎，步骤⑥胚胎移植前要对代孕母鼠用激素处理，目的是使其同期发情，有相同的生理基础．

（6）检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交．

故答案为：

（1）DNA连接酶 显微注射法 血清（血浆）

（2）标记基因 启动子

（3）原始性腺 发育的全能

（4）筛选出导入目的基因的胚胎干细胞

（5）内细胞团 使其同期发情

（6）抗原-抗体

获得胚胎干细胞的方法

小鼠ES细胞

小鼠ES细胞的分离方法基本成熟，且已广泛应用于生命科学研究的各个领域。1981年Evans首次分离得到小鼠ES细胞，他以手术切除受精后2.5 d小鼠卵巢并结合激素注射干扰子宫环境，从而使胚胎延迟着床，再回收胚胎，将其体外培养于STO细胞饲养层上，结果得到了小鼠ES细胞系。Martin G R以免疫外科法剥离小鼠囊胚滋养层细胞，得到内细胞团(ICM)并将其置于STO细胞饲养层上，培养基为小鼠PSA-1 ES细胞条件培养基，结果也得到小鼠ES细胞。此后，Axelord等用微滴法得到小鼠ES细胞系；Kaufman等用单倍体延迟着床小鼠囊胚建立同源二倍体ES细胞系；Wobus等首次用原代小鼠成纤维细胞作饲养层建立了小鼠ES细胞系；Smith等首次使用大鼠肝细胞条件培养基作为分化抑制物建立了小鼠ES细胞系。Brook F A等进一步完善了小鼠ES细胞的分离方法，以致从许多品系小鼠包括近交系和突变系，都可获得ES细胞。 体细胞核移植

分离小鼠ES细胞并非只能从囊胚，也并非必须依赖饲养层细胞。Dhhaise等将52枚8-细胞小鼠胚胎消化成单个分裂球并培养于小鼠原代成纤维细胞饲养层上，所用培养基为DMEM/F12，并添加100 mL/L的胎牛血清、100 mL/L的新生犊牛血清和0.1 mmol/L的2-巯基乙醇，5天后，出现多个干细胞集落，消化传代后建立了一个ES细胞系MSB1。将MSB1注入SCID(severe combined immunodeficient mice)小鼠，能产生包含三胚层分化物的畸胎瘤，注入52枚囊胚产生了2个活的个体(1雄，1雌)，但雄性个体无生殖能力。Tojo等用同样方法从杂交小鼠(C57BL/6×DBA/2)8-细胞胚也得到了ES细胞。小鼠ES细胞具有无限增殖的自我更新能力。Suda Y等将小鼠ES细胞传250代以上没有出现转化的迹象，它们仍具有正常的二倍体核型；在生殖系嵌合体中能产生正常的配子；作为核供体能重组克隆胚胎。上述结果表明小鼠ES细胞是永生性的。

大鼠ES细胞

Iannaccone P M等从大鼠PVG近交系分离克隆大鼠ES细胞系-RESC-01，该细胞系对SSEA-1和AKP呈阳性，在大鼠胎儿成纤维细胞饲养层上能很好的增殖，在体内环境能分化形成多种细胞类型。RESC-01细胞系在体外悬浮培养时形成的胚体出现有节律的收缩运动，将其注入囊胚并移植假孕母鼠能生成嵌合体。Kawase等也利用大鼠胎儿成纤维细胞做饲养层，从DA大鼠品系分离建立了RES-DA1ES细胞系，它与小鼠ES细胞形态相似，表达AKP和4C9抗原。Brenin等也用不同的方法分离得到了ES细胞。Sun等以大鼠ES细胞为核供体，得到了核移植后代。Vassilieva等发现大鼠ES细胞表达SSEA-1、Oct-4和IL-6等细胞标记。

猪ES细胞

Piedrahita J A等采用STO、猪成纤维细胞和猪子宫上皮细胞作为饲养层，以DMEM为基础培养液，从猪囊胚ICM分离ES细胞，发现猪囊胚ICM在STO或PMEF饲养层上可以附着增殖，而在猪胎儿成纤维细胞饲养层上虽可附着但增殖甚微，传不过4代即发生死亡。Evans等将6天～7天猪囊胚直接培养于STO饲养层上，挑出ICM细胞经增殖传代培养建立了猪ES细胞系。Strojek R M等认为分离猪ES细胞的最适胚胎为第10天囊胚。研究表明，6日龄～7日龄胚胎在培养过程中极易发生死亡，IC

胚胎干细胞研究(16张)M克隆获得率极低，而第10天的胚胎容易培养，ICM克隆获得率较高，但细胞易于分化。Vasil’ev I M等研究了胚胎发育阶段、培养基种类、饲养层细胞等影响猪ES细胞分离的因素，结果表明不同发育阶段的附植前囊胚是影响猪ES细胞分离的限制性因素。Wheeler M B等报道猪ES细胞能形成正常的嵌合体和包含三胚层分化物的囊状胚体，在维甲酸和DMSO的作用下，猪ES细胞能分化形成上皮细胞、肌肉细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等，Miyoshi等从体外授精囊胚分离得到猪ES细胞，并以类ES细胞为核供体，获得了核移植囊胚。国内关于猪ES细胞分离克隆的研究相对较少，李松等分离得到猪ES细胞并传至第2代，在此基础上，徐军等将猪ES细胞传至3代，冯秀亮等将猪ES细胞传至5代，冯书堂等也分离得到猪ES细胞，同时对所分离的细胞进行了初步检测和鉴定，证明其具有多能性。

牛ES细胞

Saito等在加有LIF的培养基中对牛ICM进行培养，分离得到牛ES细胞并进行传代。Sims等使用与一般ES细胞分离完全不同的低密度培养法，使用BRL(buffalo rat liver)条件培养基并添加亚硒酸钠、胰岛素、运铁蛋白和50 mL/L胎牛血清，培养6 d～10 d，得到15个ES细胞系，将其作为核供体进行核移植得到659枚重构胚，卵裂率70%，囊胚率24%，将其中34枚胚胎移植27头假孕母体，13头妊娠，最后生出4头犊牛。而Stice S L等报道，以牛ES细胞为核供体建立的重组胚在移植受体后虽然会出现妊娠现象，但妊娠时间不超过60天，主要是因为胎盘畸形发育，包括缺乏子叶以及子宫阜出血反应。若将重组胚与正常8-细胞胚嵌合，则该嵌合胚可发育至85天，胎儿同样缺乏子叶，DNA分析证实50%的嵌合体胎儿组织来源于ES细胞。Ito等分析比较了牛体内和体外培养的桑椹胚分裂球和囊胚ICM分离ES细胞的效果，结果仅在囊胚组获得了类ES细胞。Cibelli等由49枚7日龄牛胚胎ICM分离到27个ES细胞系，用注射法将β-半乳糖苷酶基因导入ES细胞，选择转染的ES细胞注入8-细胞～16-细胞牛胚，其中18枚胚胎移植7头受体，妊娠5周后，得到12个胎儿。对胎儿进行检测，6个胎儿分别在生殖腺或原始生殖细胞(PGCs)中检测到标记基因，表明ES细胞参与生殖系嵌合。Cibelli等建立应用牛胎儿成纤维细胞核移植生产转基因牛类ES细胞的方法，得到6头嵌合体。Mitalipova等自致密桑椹胚分离牛ES细胞，最高一株ES细胞传至150代，且表达SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4和c-kit受体。

羊ES细胞

Handyside等以绵羊皮肤成纤维细胞和胎儿成纤维细胞作饲养层，从7日龄～8日龄绵羊囊胚分离类ES细胞，结果得到内胚层样细胞而无ES细胞出现。Tsuchiya用免疫外科法分离8 d～9 d绵羊囊胚ICM，培养于STO细胞饲养层上，得到2个类ES细胞系，传至4代。Tillmann等用胎牛肝成纤维细胞作饲养层分离得到传至20代的绵羊类ES细胞和40代的山羊类ES细胞。Modinski等将绵羊ES细胞与囊胚嵌合得到2只嵌合体绵羊。Campbell等用第1代～第3代的类ES细胞作核供体进行核移植，得到了4只绵羊。

兔ES细胞

Graves K H等从兔子附植前囊胚分离得到ES细胞，并进行了初步鉴定，证明它们具有在饲养层上保持未分化状态的增殖能力，体外传代培养1年以上，仍具有正常的核型，且能形成包含三胚层分化物的胚体。之后，Niemann等以PMEF为饲养层，建立了9个兔ES细胞系。Schoonjans L等将兔ES细胞注入囊胚获得了包括生殖系在内的嵌合体兔子。陈颖等以PMEF为饲养层培养兔分割囊胚，结果得到传至7代的兔ES细胞，将第2代的兔ES细胞与囊胚进行嵌合，得到1只皮毛嵌合体仔兔，但未证实ES细胞是否参与了生殖系嵌合。

胚胎干细胞在什么情况下只增殖不不分化

体外培养时，培养基底层用小鼠的成纤维细胞就可以防止胚胎干细胞的分化，尽量减少诱导胚胎干细胞的分化所需因素，。分化即因选择性表达，胚胎干细胞所处的位置，周围的细胞、物质等等都可以诱导分化，体内看似与体外差不多，其实各种分化的调控是体外培养无法达到的， 所以如果要在体外培养时增殖，应该就可以用普通培养细胞的方法即细胞克隆。

具体步骤

一、复苏

1.把冻存管从液氮中取出来，立即投入37℃水浴锅中，轻微摇动。液体都融化后(大概1-1.5分钟)，拿出来喷点酒精放到超净工作台里。

2.把上述细胞悬液吸到装10ml培养基的15ml的离心管中(用培养基把冻存管洗一遍，把粘在壁上的细胞都洗下来)，1000转离心5分钟。

3.把上清液倒掉，加1ml培养基把细胞悬浮起来。吸到装有10ml培养基的10cm培养皿中前后左右轻轻摇动，使培养皿中的细胞均匀分布。

4.标好细胞种类和日期、培养人名字等，放到37℃的5%CO2培养箱中培养，细胞贴壁后换培养基。

5.根据细胞增长速度2-3天换一次培养基。

二、传代

1.培养皿中的细胞覆盖率达到80%-90%时要传代。

2.把原有培养基吸掉。

3.加适当的胰蛋白酶(能覆盖细胞就行)，消化1-2分钟。

4.细胞都变圆后加入等体积的含血清的培养基终止消化。

5.用移液枪吹打细胞，让细胞悬浮起来。

6.把细胞吸到10ml或15ml的离心管中，1000转离心5分钟。

7.倒掉上清液，加1-2ml培养基，把细胞都吹起来。

8.根据细胞种类把细胞传到几个培养皿中。一般，癌细胞分5个，正常细胞传3个。继续培养。

三、冻存

把细胞消化下来并离心(同上)。用配好的冻存液把细胞悬浮起来，分装到灭菌的冻存管中，静止几分钟，写明细胞种类，冻存日期。4℃30min，-20℃30min，-80℃过夜，然后放到液氮灌中保存。

冻存液的配制:70%的完全培养基+20%FBS+10%DMSO.DMSO要慢慢滴加，边滴边摇。

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。胚胎干细胞研究在美国一直是一个颇具争议的领域，支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症，是一种挽救生命的慈善行为，是科学进步的表现。而反对者则认为，进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。由胚胎来源的原始(未分化)细胞，它们具有分化成为众多特异细胞类型的潜能。

生物特性

ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构，细胞核大，有一个或几个核仁，胞核中多为常染色质，胞质胞浆少，结构简单。体外培养时，细胞排列紧密，呈集落状生长。用碱性磷酸酶染色，ES细胞呈棕红色，而周围的成纤维细胞呈淡黄色。细胞克隆和周围存在明显界限，形成的克隆细胞彼此界限不清，细胞表面有折光较强的脂状小滴。细胞克隆形态多样，多数呈岛状或巢状。小鼠ES细胞的直径7μm～18μm，猪、牛、羊ES细胞的颜色较深，直径12μm～18μm。

ES细胞的全能性指ES细胞在解除分化抑制的条件下能参与包括生殖腺在内的各种组织的发育潜力，即ES细胞具有发育成完整动物体的能力，可以为细胞的遗传操作和细胞分化研究提供丰富的试验材料。ES细胞发育全能性的标志是ES细胞表面表达时相专一性胚胎抗原（Stagespecificembryonicant，SSEA），而且可以检查到OTC4基因的表达，这两种蛋白是发育全能性的标志。ES细胞中AKP及端粒酶活性较高，可用于ES细胞分化与否的鉴定。ES细胞的多能性是指ES细胞具有发育成多种组织的能力，参与部分组织的形成。将ES细胞培养在不含分化抑制物的培养基上，可以形成类胚体。将ES细胞在特定培养基进行培养，可以定向分化成特定组织，如ES细胞在含有白血病抑制因子（LIF）和维生素A酸（RA）的培养基上，可以分化形成全壁内胚层，将ES细胞与胚胎细胞共培养或将ES细胞注入囊胚腔中，ES细胞就会参与多种组织的发育。

应用前景

生产克隆动物：ES细胞从理论上讲可以无限传代和增殖而不失去其正常的二倍体基因型和表现型，以其作为核供体进行核移植后，在短期内可获得大量基因型和表现型完全相同的个体，ES细胞与胚胎进行嵌合克隆动物，可解决哺乳动物远缘杂交的困难问题，生产珍贵的动物新种。亦可使用该项技术进行异种动物克隆，对于保护珍稀野生动物有着重要意义。

生产转基因动物：用ES细胞生产转基因动物，可打破物种的界限，突破亲缘关系的限制，加快动物群体遗传变异程度，可以进行定向变异和育种。利用同源重组技术对ES细胞进行遗传操作，通过细胞核移植生产遗传修饰性动物，有可能创造新的物种；利用ES细胞技术，可在细胞水平上对胚胎进行早期选择，这样可以提高选样的准确性，缩短育种时间。

用于器官组织移植：作为一种被称之为“种子细胞”的ES细胞，为临床的组织器官移植提供大量材料。人ES细胞经过免疫排斥基因剔除后，再定向诱导终末器官以避免不同个体间的移植排斥。这样就可能解决一直困扰着免疫学界及医学界的同种异型个体间的移植排斥难题。

治疗人类胚胎干细胞群：细胞治疗是指用遗传工程改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到治愈和控制疾病的目的。ES细胞经遗传操作后仍能稳定地在体外增殖传代。以ES细胞为载体，经体外定向改造，使基因的整合数目、位点、表达程度和插入基因的稳定性及筛选工作等都在细胞水平上进行，容易获得稳定、满意的转基因ES细胞系，为克服基因治疗中导入基因的整合和表达难以控制，以及用作基因操作的细胞在体外不易稳定地被转染和增殖传代开辟了新的途径。

为什么体外胚胎干细胞培养只能增不能分化

将胚胎干细胞进行体外培养，在一定条件下是可以分化的，只是基于现在相对有限的技术手段，是很难在体外控制胚胎干细胞的分化方向的。相对的，现在应用相对成熟一些的胚胎干细胞移植技术，将胚胎干细胞运用于细胞治疗，如EmCell中心通过注射的方式将胚胎干细胞导入到人体中，在不同的身体区域，胚胎干细胞在不同的条件下可以有不同的对应分化方式，emcll官网中有一些可供参考的治疗案例。

动物细胞培养和早期胚胎培养有什么区别

1、所属的生物工程范围不同

（1）动物细胞培养技术属于细胞工程中的动物细胞工程。

（2）早期胚胎培养技术属于胚胎工程。 

2、培养的目的不同

（1）动物细胞培养技术主要是为了大规模培养组织细胞来获得大量细胞产物（如干扰素、单克隆抗体等）或者获取细胞本身（用于检测有毒物质，生理、病理、药理等研究）。

（2）早期胚胎培养技术是为了得到早期胚胎。

3、细胞的来源不同

（1）动物细胞培养的细胞大多取自动物胚胎或出生不久的动物组织或器官，还需用胰蛋白酶将动物组织分散成单个细胞进行培养。

（2）早期胚胎培养的细胞一般是受精卵或核移植、转基因得到的单个的重组细胞，将重组细胞培养成早期胚胎以便于移植。

4、培养过程不同

（1）动物细胞培养过程中会出现接触抑制，故需要用胰蛋白酶分散细胞进行传代培养。

（2）早期胚胎培养过程中只要培养条件适宜一般不会出现接触抑制，但往往也需要更换培养液来适应不同发育时期的早期胚胎的营养等条件。

5、原理不同

（1）动物细胞培养技术应用了细胞增殖的原理。

（2）早期胚胎培养技术应用了细胞增殖和分化的原理。

扩展资料

根据细胞种类：原代细胞培养， 传代细胞培养

1、原代细胞：将动物各种组织从机体中取出，经各种酶(常用胰蛋白酶)、螯合剂(常用EDTA) 或机械方法处理，分散成单细胞，在合适的培养基中培养，使细胞得以生存、生长和繁殖，这一过程称原代培养。培养的细胞为正常的动物细胞，一般培养10代后不再增殖，死亡。

2、传代细胞：传代培养是细胞培养常规保种方法之一，也是所有细胞生物学实验的基础。当细胞在培养瓶中长满后就需要将其稀释分种成多瓶，细胞才能继续生长，这一过程就叫传代。传代培养可获得大量供实验所需细胞。

细胞传代要在严格的无菌条件下进行，每一步都需要认真仔细地无菌操作。培养的细胞为癌变或人为癌化的细胞，理论上可以无限增殖。癌化的方式有很多：进行癌基因突变，感染病毒，从癌症供体体内分离，物理或化学方法（如紫外，化学试剂）等。

参考资料来源：百度百科-动物细胞培养

参考资料来源：百度百科-胚胎培养

克隆技术与胚胎干细胞培养有什么不同

阶段不同。克隆技术需要经历从受精卵一直持续到相对完整的幼体的整个阶段，而胚胎干细胞培养所处的一般指的仅仅是胚胎干细胞阶段，即胚胎初期阶段。从另一方面来讲，克隆技术所需要经历的阶段包含胚胎干细胞培养所需要的阶段。

目的不同。目前克隆技术的主要目的是成功培养复制子代个体，而胚胎干细胞培养的目的更加广泛，还会涉及细胞治疗等方面。运用胚胎干细胞移植手段进行细胞治疗在目前的研究体系内更加成熟，EmCell中心运用此类治疗方式治愈了多种病症。

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