admin 导读：人体胚胎细胞的分化过程，图片截取自Euro Stem Cell 编者按： 20世纪50年代，干细胞研究领域的弄潮儿陆续登场，彼时干细胞研究仍处在萌芽时期。随着细胞核移植等技术的发展，普通细胞也可重新逆转成为具有全能分化的干细胞。2006年，日本科学家山中伸弥仅通…
人体胚胎细胞的分化过程，图片截取自Euro Stem Cell
编者按：
20世纪50年代，干细胞研究领域的弄潮儿陆续登场，彼时干细胞研究仍处在萌芽时期。随着细胞核移植等技术的发展，普通细胞也可重新逆转成为具有全能分化的干细胞。2006年，日本科学家山中伸弥仅通过四种细胞因子，即可将普通细胞逆转成干细胞，顿时让人眼前一亮。在对青蛙，小鼠和线虫的研究中，涌现出了许多杰出的科学家，他们出色的工作不仅赢得了多个诺贝尔奖，让我们得以窥探细胞生物学领域神奇的秘密，还带来了医疗技术革命：干细胞移植。
撰文 | 郭龙华（犹他大学、斯托瓦斯医学研究所）
责编 | 叶水送
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我们知道，受精卵在胚胎发育过程中产生众多形态以及功能特化的细胞，这一过程称为细胞分化。受精卵的这一特性，称为细胞的全能性（totipotency）。这可使其通过细胞分裂、分化，最终变成具有不同细胞类型、复杂多样的动物或植物。事实上，最经典、深入的受精卵分化以及细胞谱系研究是在线虫（Caenorhabditis elegans）中完成的。
线虫是生活在土壤里，透明的，大小仅约1毫米的线状小虫。由于它们身体透明、细胞数量适中，使得英国生物学家约翰·萨尔斯顿（John Sulston）仅通过显微镜观察，即可清晰地勾画出完整的、从单细胞（受精卵）到959个成体细胞的分化过程——这部分工作于1976年陆续发表。
?细胞分化研究的模式动物之一：线虫，图片来自uu.nl
2002年，萨尔斯顿因这一工作及对细胞死亡的研究，与他的导师悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）以及美国生物学家罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz）一同分享了诺贝尔生理学或医学奖。
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约翰·萨尔斯顿（John Sulston，右）2002年获诺奖。来源：The Nobel Foundation
“恐怖片”一样的发现
虽然胚胎发育过程中受精卵的分化早已被认识到，但在20世纪50年代，发育中或成体中的干细胞概念并没有确立，对细胞分化的理解也不够深入。最重要的发现源自于勒罗伊·史蒂文斯（Leroy Stevens）在小鼠同系繁殖（inbreeding）中的工作。有一天他发现品系129小鼠有着巨大的阴囊（scrotum），于是与技术员一起杀了几只这个品系的小鼠，发现在其精囊中有头发、牙齿和血管。这个如同“恐怖片”一样的发现，是干细胞研究史上的一个里程碑。史蒂文斯由此发现了畸胎瘤（teratoma）。
?Leroy Stevens（1920-2015）, 图片来自ellsworthamerican.com
在后续的工作中，他发现癌组织中的部分细胞可被移植到正常的小鼠身上，诱导畸胎瘤的发生。如果被移植到腹膜腔，这群细胞能够发育成胚状体（embryoid bodies），这是一种类似于胚胎的培养体。进一步研究发现，这些癌组织由原生殖细胞（primordial germ cell）发育而来。移植129品系小鼠的原生殖细胞、早期胚胎细胞到成体小鼠体内，同样能诱导畸胎瘤的形成。虽然没有直接的正常胚胎干细胞的研究予以佐证，但他于1954年发表的论文，预言了胚胎干细胞的多能性、分化以及自我复制的能力，奠定了胚胎干细胞研究的基矗
另外两位学者，比阿特丽丝·敏茨（Beatrice Mintz）和卡尔·伊尔门塞（Karl Illmensee）通过向正常小鼠的胚胎注射单个畸胎瘤干细胞，证明这些干细胞可分化为正常的体细胞和生殖细胞，胚胎期注射获得的成体小鼠没有畸胎瘤。马丁·伊万（Martin Evans）获得史蒂文斯馈赠的129品系后，进行体外畸胎瘤组织的培养、多能性和细胞分化研究，成功完成了129品系和正常小鼠胚胎期细胞内细胞团（inner cell mass）的体外培养和分化，并最终确定了胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell）的概念。
文章标题：60年三获诺奖 盘点干细胞领域那些名垂青史发现
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