1.多能性細胞的研究歷史

人類(lèi)是地球上最好奇的一種動(dòng)物，當第一個(gè)孩子對著(zhù)自己掉下的牙齒發(fā)呆，琢磨為什么玫瑰花可以長(cháng)出新枝而自己的牙齒埋進(jìn)土里卻什么也長(cháng)不出來(lái)開(kāi)始，人類(lèi)就已經(jīng)走上了探索多能性之路了。

我們都知道，一個(gè)人的個(gè)體發(fā)育是由受精卵開(kāi)始的。由媽媽那里來(lái)的卵子和從爸爸那里來(lái)的精子結合后，形成一個(gè)受精卵，專(zhuān)業(yè)上講就是合子。受精卵一分二、二分四，以幾何級數倍增，并且不斷的分化、遷移，最終形成一個(gè)新的個(gè)體。

胚胎發(fā)育從受精卵開(kāi)始，經(jīng)歷2細胞、4細胞、8細胞、16細胞、桑椹胚、囊胚和孵化胚等階段，隨后發(fā)生附植，經(jīng)原腸化作用形成3個(gè)胚層?；旧现v，凡是取自早于囊胚期內細胞團之前的胚胎的干細胞以及與它們結構、性質(zhì)、功能一樣的細胞我們都稱(chēng)它們?yōu)榕咛ジ杉毎?。胚胎干細胞是研究多能性的最理想的材料，因為它們是除了受精卵以外分化能力最強的一?lèi)細胞。事實(shí)上，除了胎盤(pán)以外，嚴格意義上的胚胎干細胞可以分化成動(dòng)物體（實(shí)際上是小鼠）的所有種類(lèi)的細胞、組織和器官。

對于多能性的研究是一個(gè)很長(cháng)的故事，現在讓我們從頭說(shuō)起。

·不是胚胎干細胞的胚胎干細胞——胚胎癌細胞

人類(lèi)是那么想知道多能性的秘密，以至于早在19世紀，就有人提出來(lái)通過(guò)研究胚胎癌細胞來(lái)探索多能性的秘密。

為什么呢？因為胚胎實(shí)在是太小、太難得了，如果你要研究胚胎干細胞的話(huà)，必需得到非常早期的細胞，而這樣的細胞是很難從組織里分離出來(lái)的，就算分離出來(lái)也很難讓它們在人工的條件下生存下來(lái)，更不要說(shuō)保持它們的自我更新和分化的能力了。

所以，在很早以前就有人把主意打到了胚胎癌細胞的頭上。胚胎癌細胞是一類(lèi)發(fā)生于原始生殖細胞的未分化癌，由于它的特殊的生物學(xué)特點(diǎn)，人們認為它的形成在一定程度上反映了胚胎的發(fā)育，而胚胎癌細胞可能與胚胎早期未分化的干細胞相類(lèi)似。但是這種腫瘤在人或動(dòng)物體內的發(fā)病率是非常低的，這限制了胚胎癌細胞的研究，使得早期的動(dòng)物多能性的研究舉步維艱。

早在1956年巴里·皮爾斯和他的同事們就分離出來(lái)了人的胚胎癌細胞系，但是不幸的是他們所建立的細胞系以及此后其他科學(xué)家建立的人的胚胎癌的細胞系都沒(méi)有繼續分化的能力。

但是科學(xué)家們是不會(huì )輕易被困難打敗的，1958年，勒羅伊·史蒂文斯和他的同事們把小鼠早期胚胎移植到129品系小鼠的卵巢或腎臟被膜下，從而得到胚胎癌細胞。這是第一株被證明有類(lèi)似于干細胞功能的腫瘤細胞。1964年克蘭斯密斯和皮爾斯又證明單個(gè)的胚胎癌細胞具有自我更新和多向分化的功能。至此，人類(lèi)終于有了可供研究多能性的細胞系，雖然其實(shí)這不是真正意義上的胚胎干細胞，而更像是一種腫瘤干細胞。

·生殖系干細胞

另外還有一類(lèi)多能性干細胞叫做生殖系干細胞，其實(shí)分為兩類(lèi)，其中一類(lèi)也來(lái)源于胚胎，但不是來(lái)源于嚴格意義上的胚胎干細胞的產(chǎn)生時(shí)期――內細胞團，而是來(lái)源于之后的原始生殖嵴。這種細胞是選取在胚胎發(fā)育過(guò)程中的將要發(fā)育成生殖器官的那一部分組織加以分離得到的：以小鼠為例，胚胎干細胞應該是來(lái)源于受精后2-3天的胚胎，而生殖系干細胞則來(lái)源于8.5天到10天的胚胎；相對于人體而言則是5-10周的早期胚胎。這種細胞被稱(chēng)為原始生殖細胞。

剛分離出來(lái)的原始生殖細胞只能維持很短的一段時(shí)間，但由它建立起來(lái)的胚胎生殖細胞系則具有與胚胎干細胞相似的生物學(xué)特性，比如都具有自我更新能力，都可以分化成三個(gè)胚層的細胞，都有完整的二倍體染色體等等胚胎干細胞的特點(diǎn)。但是，原始生殖細胞還有它自己的特點(diǎn)，比如，它非常的嬌嫩，普通的小鼠的胚胎干細胞即可以在支持細胞（滋養層細胞）中生長(cháng)，也可以不要支持細胞生長(cháng)，但原始生殖細胞卻不能沒(méi)有支持細胞來(lái)給它做“保姆”；更重要的是，它在印跡基因上與胚胎干細胞有著(zhù)明顯的區別，以小鼠為例，9.5天的表達與體細胞一樣的印跡基因，到了10.5天就成了生殖細胞的印跡基因表達模式。這是為什么呢？研究其中的機制對我們了解胚胎發(fā)育的過(guò)程至關(guān)重要。

我們?yōu)槭裁匆芯可诚蹈杉毎?？首先，多數生殖系干細胞都有?zhù)與胚胎干細胞類(lèi)似的多能性，是研究多能性的較為理想的材料。但更重要的是，我們知道，幾乎所有的胚胎都是從受精卵開(kāi)始的，而受精卵的形成是需要來(lái)自父母雙方的生殖細胞的，那么生殖細胞是如何結合而形成受精卵，繼而形成胚胎的？生殖細胞無(wú)疑是研究這一過(guò)程的重要一步。還有，生殖系干細胞還可以被用來(lái)研究不育不孕癥，為千千萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有孩子的家庭造福。

小故事：

原始生殖細胞是由田納西范德比爾特大學(xué)醫學(xué)院的松井泰久和馬里蘭州的詹姆斯·雷斯尼克在1992年同時(shí)分別分離得到的。

有趣的是，這種同一種類(lèi)型的細胞在兩個(gè)不同的實(shí)驗室在同一時(shí)間分別得到的現象在細胞生物學(xué)界比比皆是，比如小鼠的胚胎干細胞、人的胚胎干細胞以及人的誘導多能性干細胞等，發(fā)現原始生殖細胞的這兩個(gè)實(shí)驗室就分別是在1992年的9月和10月發(fā)表的文章。不知道這是歷史的必然還是純粹的巧合。

·胚胎干細胞

(1）小鼠

真正意義上的哺乳動(dòng)物的胚胎干細胞其實(shí)是從小鼠的胚胎干細胞開(kāi)始的。1981年7月9日，著(zhù)名的《自然》雜志發(fā)表了英國劍橋大學(xué)的馬丁·約翰·伊文思爵士和他的同事馬修·庫夫曼的一篇文章，報道他們建立的第一株小鼠的胚胎干細胞系。同年12月，美國加州大學(xué)的蓋爾·馬丁也在《美國科學(xué)院院報》上發(fā)表文章，報道了她所建立的小鼠胚胎干細胞系。

胚胎干細胞系的分離和建立是非常非常困難的。首先，小鼠的早期胚胎非常的小，事實(shí)上小鼠的子宮和卵巢在肉眼下基本上是看不到的，我們只能在放大鏡（體視鏡）下尋找它們的蹤跡，然后用非常精密的手術(shù)器械剝離囊胚（一般是用專(zhuān)門(mén)儀器拉制的玻璃針）。一般一只小鼠會(huì )有幾到十幾個(gè)胚胎，把它們挑出來(lái)后放在專(zhuān)門(mén)的培養皿中培養，并不是每個(gè)胚胎都可以繼續分裂生長(cháng)的，也有的胚胎長(cháng)著(zhù)長(cháng)著(zhù)就自發(fā)的分化了。而“免疫手術(shù)法”因為要進(jìn)行免疫操作，就更為困難一點(diǎn)了。

但是科學(xué)家們是不會(huì )被困難嚇倒的，英國牛津大學(xué)的保羅·特薩教授甚至做了這樣的實(shí)驗：他分別用小鼠的合子（受精卵）、2細胞、4細胞、8細胞，一直到桑椹胚和囊胚階段的胚胎建立胚胎干細胞系，比較它們的成功率以及所建立的細胞系的各種特性。這得有多大的毅力和耐性才能做到??！

事實(shí)上，早期胚胎地顯微操作是一個(gè)技術(shù)要求極高的高精度工種，在美國，一個(gè)技術(shù)精湛的顯微操作技術(shù)人員的工資比一個(gè)原子核物理教授的工資都要高，而且還供不應求，每個(gè)技術(shù)人員都是他們實(shí)驗室的“寶貝”，即使是在金融危機的時(shí)代也完全不用擔心會(huì )“下崗”。

還有值得一提的是，馬丁·約翰·伊文思爵士因為建立小鼠胚胎干細胞系、基因敲除小鼠和基因打靶上的杰出貢獻，與馬里奧·卡佩琪和奧利弗·史密斯共同分享了2007年的諾貝爾醫學(xué)與生理學(xué)獎。事實(shí)上，基因敲除和基因打靶的基礎都是小鼠胚胎干細胞系的建立，沒(méi)有胚胎干細胞系的建立，其他的基因操作根本無(wú)從談起。

 

馬丁·約翰·伊文思爵士	馬丁·約翰·伊文思爵士分離培養的小鼠胚胎干細胞

除了用自然孕育的小鼠胚胎分離胚胎干細胞外，其實(shí)現在更多的還是用核移植的方法來(lái)獲取胚胎干細胞，就是把一個(gè)來(lái)源于體細胞的核取出來(lái)，移植進(jìn)入一個(gè)小鼠的卵細胞中，經(jīng)過(guò)體外培養和刺激，使其分裂發(fā)育成早期胚胎,再分離培養成為胚胎干細胞。這種方法比直接使用胚胎更為簡(jiǎn)單，成功率也高，更重要的是沒(méi)有倫理道德?tīng)幷?，除了可以用在?dòng)物上，也可以用于人的胚胎干細胞的分離。

[延伸閱讀] 女兒國是神話(huà)嗎？ “孤雌生殖”，就是把雌性小鼠的卵母細胞拿出來(lái)經(jīng)過(guò)各種不同的物理的、化學(xué)的刺激，使其激活，形成二倍的雌原核，繼而發(fā)育成胚胎，而從這樣的胚胎中也可以分離出來(lái)胚胎干細胞。而如果這樣的胚胎繼續發(fā)育下去，就會(huì )形成“沒(méi)有父親的小鼠”了。你看，女兒國并不是只在神話(huà)傳說(shuō)中才有的。

（2）人

人的胚胎干細胞的建立要晚得多。1998年11月6日的《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇名為“人類(lèi)胚泡來(lái)源的胚胎干細胞系”的文章，介紹了第一株人類(lèi)胚胎干細胞系的分離、培養和鑒定過(guò)程。這個(gè)工作是美國威斯康星大學(xué)的詹姆斯·亞歷山大·湯姆森教授和他的同事們的研究成果，也是胚胎干細胞研究中劃時(shí)代的一件大事。

詹姆斯·亞歷山大·湯姆森是胚胎干細胞研究領(lǐng)域的大牛，在2007年也是他的實(shí)驗室，與日本山中申彌的實(shí)驗室同時(shí)得到了人類(lèi)誘導多能性干細胞，這也是干細胞領(lǐng)域劃時(shí)代性質(zhì)的一件大事，2008年，他與山中申彌共同被美國《時(shí)代》雜志評選為影響世界的100位名人的第54位。不知道他會(huì )不會(huì )是下一位諾貝爾醫學(xué)與生理學(xué)獎的獲得者，讓我們拭目以待。

 

詹姆斯·亞歷山大·湯姆森教授	詹姆斯·亞歷山大·湯姆森教授分離培養的人胚胎干細胞

 湯姆森他們使用的是由捐獻者在體外人工受精的受精卵（這些受精卵應該是做試管嬰兒時(shí)廢棄剩下的材料，由患者授權捐出），他們一共選取了36個(gè)冷凍或未經(jīng)冷凍的受精卵，其中20個(gè)在特殊的培養基中發(fā)育成了胚泡。他們選取了其中的14個(gè)分離胚泡中的內細胞團，其中5個(gè)最終形成了胚胎干細胞系。

他們?yōu)樽约旱娜祟?lèi)胚胎干細胞系制定了嚴格的定義：（1）必需來(lái)源于著(zhù)床前或正在著(zhù)床的早期胚胎；（2）可以長(cháng)期增殖而不分化；（3）具有穩定的可以分化成三個(gè)胚層的能力。在他們的文章中，這些目的都達到了。

到目前為止，他們所分離得到的人類(lèi)胚胎干細胞系在世界各地的實(shí)驗室中得到了廣泛的應用，是最經(jīng)典的人類(lèi)胚胎干細胞系。套句“大腕”里的話(huà)：如果一個(gè)研究人類(lèi)胚胎干細胞的實(shí)驗室如果用的不是來(lái)自于湯姆森實(shí)驗室的H1或H9等細胞系，你簡(jiǎn)直就不好意思和人打招呼！

事實(shí)上，湯姆森實(shí)驗室的胚胎干細胞研究是有著(zhù)非常深厚的科研基礎的，在人類(lèi)胚胎干細胞之前，他們就分別在1995年和1996年首次分離鑒定了恒河猴和狨猴的胚胎干細胞，同時(shí)做了大量的胚胎干細胞自我更新及多能性機制方面的研究，所以由他們實(shí)驗室首次分離鑒定出人類(lèi)胚胎干細胞和人類(lèi)誘導多能性干細胞一點(diǎn)兒也不奇怪。

·成長(cháng)的故事——人與小鼠的胚胎干細胞的不同

到目前為止，研究最多的，還是人與小鼠的胚胎干細胞，但是實(shí)際上這兩種干細胞還是有很大的區別的，這些區別在干細胞學(xué)界引起了巨大的曠日持久的爭議，到目前為止還無(wú)法得出一個(gè)定論。

從經(jīng)典的定義上來(lái)講，胚胎干細胞必需是來(lái)自于囊胚期的內細胞團的細胞，但是人們發(fā)現這些細胞并不都是一致的，而是多種細胞的混合體。那么，我們很容易就可以想得到，從這些細胞出發(fā)，我們得到的它們的后代也不會(huì )是完全相同的，有的也許更幼稚一點(diǎn)，有的也許更成熟一點(diǎn)。

事實(shí)上也確實(shí)是如此，一個(gè)細胞系的細胞也許通過(guò)一定的實(shí)驗條件的選擇，可以達到一致，但是不同批次不同品系甚至不同物種的胚胎干細胞就會(huì )有很大的差別了。

拿人和小鼠的胚胎干細胞來(lái)講吧，人的胚胎干細胞無(wú)論是在形態(tài)上還是在很多生物學(xué)特性上都更類(lèi)似于小鼠的上皮胚胎干細胞，而人的生殖系干細胞卻長(cháng)得很像小鼠的胚胎干細胞。因為上皮層在胚胎發(fā)育中是晚于囊胚期的，所以人們一致傾向于認為人的所謂“胚胎干細胞”實(shí)際上比小鼠的要“成熟”。為了得到更為“幼稚”的人類(lèi)的胚胎干細胞，人們做了各種各樣的嘗試，但到目前為止還沒(méi)有什么得到定論的結果。畢竟，人和小鼠本來(lái)就是兩種不同的物種，究竟是怎么發(fā)育和進(jìn)化的，到目前為止還是一個(gè)謎。

但，科學(xué)的目的不就是揭示世界上的謎團的嗎？

·誘導多能性干細胞

目前，胚胎干細胞研究中最熱的一個(gè)方向其實(shí)是“誘導多能性干細胞”，就像干細胞界的“超女”和“快男”一樣，2006年一炮而紅，至今粉絲眾多，短短4年，發(fā)表的文章就已經(jīng)超過(guò)2500篇，真的可以說(shuō)得上是炙手可熱。在這個(gè)領(lǐng)域中國科學(xué)家也貢獻頗多，可以說(shuō)我們是和世界上的其他科學(xué)家站在同一個(gè)起跑線(xiàn)上，齊頭并進(jìn)。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，動(dòng)物體的胚胎發(fā)育其實(shí)是一個(gè)程序化的過(guò)程，從受精卵開(kāi)始，不斷的分裂、增殖、分化，在什么時(shí)候什么位置表達什么蛋白都是設定好的，而這個(gè)設計圖就藏在我們的DNA序列之中，生而有之。做為進(jìn)化樹(shù)上較為高等的哺乳動(dòng)物，這個(gè)程序化的過(guò)程大部分是不可逆的，所以才有所謂的終末分化細胞。

但是，人們?yōu)榱搜芯慷嗄苄缘拿孛?，總是在想方設法地想要逆轉這個(gè)過(guò)程。最初人們想出的辦法就是核移植，把一個(gè)體細胞的核移入到一個(gè)去核的卵細胞中，讓這個(gè)卵細胞分裂增殖，這就意味著(zhù)重新啟動(dòng)了那個(gè)體細胞的發(fā)育程序，從而得到一個(gè)新個(gè)體，綿羊“多莉”就是這樣來(lái)的。

但這并不能完全說(shuō)明問(wèn)題，因為我們只是拿一個(gè)細胞的一部分逆回到了原始的狀態(tài)，而且還是通過(guò)把它和原始細胞融合才能得到。所以不能就此滿(mǎn)足的科學(xué)家繼續探索，終于在2006年日本的帥哥科學(xué)家山中申彌第一個(gè)做出了小鼠的誘導多能性干細胞，第二年又和美國的一個(gè)實(shí)驗室同時(shí)做出了人的誘導多能性干細胞。

這種細胞就是通過(guò)實(shí)驗室人工誘導的方法（最初是用病毒轉基因的方法）來(lái)使已經(jīng)終末分化的細胞重編程成為最為“幼稚”的胚胎干細胞。不需要卵細胞，只需要一些病毒、質(zhì)粒和化合物，就可以把一個(gè)體細胞恢復成具有胚胎干細胞特性的細胞。神奇吧？

關(guān)于誘導多能性干細胞的具體研究我們將會(huì )在后面的章節進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的論述。

 

2.為什么要研究胚胎干細胞

·胚胎干細胞在再生醫學(xué)中的重要作用 

相對于目前已經(jīng)大量用于臨床的成體干細胞來(lái)講，胚胎干細胞從長(cháng)遠來(lái)講，在再生醫學(xué)中具有更輝煌的前景。

這是由胚胎干細胞的兩個(gè)特點(diǎn)決定的：首先，胚胎干細胞具有強大的自我更新和無(wú)限增殖的能力，這樣就可以源源不斷的提供用于修復的細胞；其次，胚胎干細胞還有強大的分化能力，理論上講，嚴格意義上的胚胎干細胞可以分化成除了胎盤(pán)組織以外的人體所有種類(lèi)的細胞，也就是說(shuō)我們想要什么細胞它就能變成什么細胞。

強大吧？我們前面講到的那么多的成體干細胞和它一比，就都成了“小菜一碟”了。事實(shí)上，胚胎干細胞可變成各種各樣的成體干細胞，再分化成我們要的細胞。

所以，做為種子細胞，胚胎干細胞將是再生醫學(xué)的終極種子，現在所用的各種成體干細胞的療法最終都將讓位于胚胎干細胞。

·從胚胎發(fā)育到終極問(wèn)題

“我是誰(shuí)？我從哪里來(lái)？我又要到哪里去？”

這大概是每個(gè)人在成長(cháng)過(guò)程中都會(huì )問(wèn)自己的一個(gè)問(wèn)題，這也是我們人類(lèi)的一個(gè)終極問(wèn)題。從笛卡爾的“我思故我在”到現代神經(jīng)遺傳學(xué)、進(jìn)化心理學(xué)理論，人類(lèi)一直在這個(gè)問(wèn)題上不停地追問(wèn)、不停地探討。而研究胚胎的發(fā)育正是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)關(guān)鍵。

讀過(guò)生物的人都知道，每個(gè)胚胎發(fā)育的過(guò)程實(shí)際上也是一個(gè)生物進(jìn)化的小規模重演，這是為什么呢？理論很多，但基本比較得到共識的看法是：生物的胚胎發(fā)育，是一個(gè)基因調控的過(guò)程，不同的基因依次被打開(kāi)、關(guān)閉。由于這是一個(gè)信號一級一級地放大的過(guò)程，越早表達的基因，其后來(lái)的影響將會(huì )被越放越大。因此能夠保留的突變一般發(fā)生在胚胎發(fā)育的晚期，因為如果突變發(fā)生在發(fā)育的早期，將會(huì )對后面的發(fā)育過(guò)程發(fā)生重大的影響，其結果往往是災難性的。這樣，那些較早表達的基因，往往是在進(jìn)化史上較為古老的祖先基因，較晚表達的基因，則是后來(lái)逐漸加入的。因此胚胎發(fā)育的過(guò)程就是一個(gè)從祖先基因到新近基因的依次表達的過(guò)程，所以可以在此過(guò)程中重演進(jìn)化過(guò)程的某些特征。

所以對胚胎發(fā)育的研究也是對進(jìn)化過(guò)程的一種研究，正是解決我們從哪里來(lái)的這個(gè)終極問(wèn)題的一個(gè)方面。我們可以通過(guò)研究早期胚胎哪些基因在何時(shí)打開(kāi)何時(shí)關(guān)閉，來(lái)推測它們在生物體中的作用，乃至在整個(gè)生物進(jìn)化中的作用，從而勾畫(huà)出生物進(jìn)化的全景。

還有，“我”是從哪里來(lái)的呢？“自我意識”是如何產(chǎn)生的呢？這是神經(jīng)發(fā)育學(xué)要解決的一個(gè)問(wèn)題?，F在人們已經(jīng)知道，人類(lèi)早在胚胎期就已經(jīng)有了意識，那么這些意識是從何時(shí)，從哪些細胞中開(kāi)始產(chǎn)生的呢？“我”到底是如何認識到“我”的呢？這就要在胚胎的發(fā)育中尋找答案。但是我們總不能刨開(kāi)媽媽的肚子研究里面的胚胎吧？所以從胚胎干細胞開(kāi)始研究胚胎早期發(fā)育也是神經(jīng)發(fā)育學(xué)的主要手段。

最后，通過(guò)研究胚胎干細胞來(lái)研究胚胎的早期發(fā)育，還有一個(gè)非常接近與實(shí)用的目的，就是改善人類(lèi)的生殖。我們知道，大部分的流產(chǎn)實(shí)際上都發(fā)生在懷孕早期，而發(fā)生流產(chǎn)的原因多數都是胚胎發(fā)育出現了錯誤造成的。實(shí)際上很多畸形、遺傳性疾病也都是在胚胎發(fā)育的早期就開(kāi)始了，所以對胚胎干細胞的研究可以在根本上了解這些錯誤是如何造成的，最終避免在生育過(guò)程中發(fā)生這些錯誤，以達到優(yōu)生優(yōu)育的目的，并為廣大不孕不育癥患者帶來(lái)福音，還給他們一個(gè)幸福的家庭。

·藥物篩選和基因操作

胚胎干細胞也是研究人類(lèi)疾病的良好模型。

一般研究一個(gè)疾病，最好就是可以有一個(gè)相應的動(dòng)物模型，比如胰島素的發(fā)明就得益于建立了狗的糖尿病模型。但對于大多數的人類(lèi)疾病而言，人們都尚未建立相應的動(dòng)物模型。還有一些疾病，如艾滋病、丙型肝炎等，致病的病毒只能感染人和黑猩猩，大大的限制了對這些疾病的研究。而胚胎干細胞因為可以分化成體內的各種細胞，我們就可以根據各種疾病發(fā)生的不同機制用胚胎干細胞來(lái)建立相應的疾病模型，從而研究疾病的發(fā)生、發(fā)展、并最終找到適宜的治療方案。

比如，我們可以把建立某個(gè)疾病特異性的胚胎干細胞系，然后讓它在體外向我們需要的方向分化，在分化的過(guò)程中觀(guān)察和檢測它的各種基因的表達與調控，對照正常的胚胎干細胞系的分化過(guò)程，我們就可以從中研究這個(gè)疾病發(fā)生的機制。

如果同時(shí)我們用不同的藥物來(lái)處理這些細胞，我們就可以找出哪些藥物可以調控這些病理機制，然后找出可以用于治療這種疾病的候選藥物。因為胚胎干細胞可以在體外無(wú)無(wú)限增殖，所以我們可用的細胞資源也是無(wú)限的，而細胞操作又相對比較容易，現代藥物篩選已經(jīng)可以做到大批量、規?；膾呙?，一次就可以篩選成百上千個(gè)化合物。這種高通量的藥物篩選正是當今藥物開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流，在我們國家也正在如火如荼的開(kāi)展，正是高科技、集約化經(jīng)濟的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，必將在未來(lái)帶動(dòng)新興科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

光是在細胞水平來(lái)進(jìn)行疾病的研究和藥物的篩選還是不夠的，最終我們還是要做到個(gè)體水平。這樣，基因敲除和基因打靶就登場(chǎng)了。

這兩個(gè)技術(shù)就是前面講到的與小鼠胚胎干細胞的發(fā)現一起，獲得2007年諾貝爾獎的研究成果。其中，小鼠胚胎干細胞系的獲得是它們的基礎，因為所有的基因操作都是在胚胎干細胞的基礎上進(jìn)行的。

當然，其中還有另一個(gè)很重要的發(fā)現，就是基因的同源重組現象。同源重組就是人們發(fā)現在生物體中如果有一段外源的DNA在序列上與自身的DNA相同或非常相似時(shí)，就有可能發(fā)生同源重組，就是這一段外源的DNA結合到自身的DNA當中去，成為自身DNA的一段。因此，如果我們把某段基因的兩端都加上一段與自身DNA相同的DNA序列，那么從理論上講，我們就可以把這段基因整合到自身DNA中，替代掉原來(lái)存在于這個(gè)地方的那一段DNA（像不像“移花接木”大法？）。如果我們接入的這段DNA是無(wú)義的（就是沒(méi)作用的）就是基因敲除，如果我們接入的DNA是為了達到某種目的的，比如突變、回復突變等，就是基因打靶。

基因敲除和基因打靶都必須是在胚胎干細胞上進(jìn)行，一是因為胚胎干細胞增殖速度快，可以無(wú)限增殖，易于進(jìn)行基因操作;另一個(gè)原因是胚胎干細胞在表觀(guān)遺傳學(xué)上與受精卵的特點(diǎn)最為接近，利用胚胎干細胞進(jìn)行的基因操作更易于得到我們所需要的動(dòng)物模型。

一般我們先用胚胎干細胞進(jìn)行基因操作，也就是敲除或是打靶，得到基因被改變的細胞之后，把這種細胞的細胞核取出來(lái)，移植到小鼠的受精卵中，再將受精卵植入小鼠的子宮，那么發(fā)育出的個(gè)體就是我們所需要的經(jīng)過(guò)基因改造的個(gè)體了。

現在基因操作的技術(shù)甚至可以做到給我們要操作的基因加一個(gè)分子開(kāi)關(guān)，當我們需要它表達或不再表達時(shí)，只要加一些特定的藥物刺激，就會(huì )使這個(gè)基因關(guān)閉或打開(kāi)，這樣我們就可以研究一個(gè)基因到底是在什么時(shí)候，什么位置發(fā)揮作用的，如果它在錯誤的時(shí)間、錯誤的地點(diǎn)表達又會(huì )發(fā)生什么事。這樣做還可以研究一些非常重要的基因，比如對生物體來(lái)說(shuō)生死攸關(guān)的基因，如果一下子就把它關(guān)閉了，這個(gè)生物體也許根本就無(wú)法出生，可是我們給它加了開(kāi)關(guān)后，就可以等動(dòng)物出生后在關(guān)閉或半關(guān)閉，然后研究它的生物學(xué)效應。

3.如何研究胚胎干細胞

我們如何來(lái)研究胚胎干細胞呢？

首先，是胚胎干細胞的分離與鑒定。

雖然到目前為止，我們已經(jīng)分離到了多種小鼠和人的胚胎干細胞系還有好多種物種的胚胎干細胞系，但是，在胚胎干細胞系的分類(lèi)和鑒定上還有很多的工作要做。就拿小鼠來(lái)說(shuō)，有的品系就很容易得到胚胎干細胞系，可有的品系就怎么也得不到，為什么呢？我們要研究其中的機制。拿人類(lèi)來(lái)講，各種疾病模型的胚胎干細胞系當然也是非常有用的了。所以，尋求更為快捷、簡(jiǎn)單、高效的分離方法一直是各國科學(xué)界努力的方向。近年來(lái)炙手可熱的誘導多能性干細胞就是這個(gè)方向上的一大突破。

分離之后就是鑒定了，前面我們已經(jīng)講過(guò)，干細胞以及胚胎干細胞都有它們自己的標志，需要通過(guò)鑒定它們來(lái)確定我們拿到的是不是真正的干細胞或胚胎干細胞。但其實(shí)因為各種胚胎干細胞在分化發(fā)育中所處的時(shí)期不同，所以其實(shí)它們之間還是有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的差別的，這也給了科學(xué)家們一個(gè)打口水仗的機會(huì )，除了一些大家公認的標志以外，總會(huì )有人提出新的標志，然后就會(huì )有人提出異議或討論，吵個(gè)不亦樂(lè )乎。不過(guò)這就是科研的必經(jīng)之路，甚至是科研的樂(lè )趣之一，吵吵更健康嘛！在這些爭論中我們對胚胎干細胞理解就會(huì )一步一步的更為深入，更為接近它的真實(shí)本質(zhì)。

但無(wú)論如何，胚胎干細胞的鑒定都有一個(gè)金標準的，對于人的胚胎干細胞，因為克隆人在倫理上的不許可，所以它的金標準是可以在免疫缺陷鼠的體內形成畸胎瘤，而這個(gè)畸胎瘤必須有發(fā)育完好的三個(gè)胚層的結構。

對于小鼠來(lái)講，則是嵌合體和四倍體小鼠的形成。（不要誤會(huì )，所謂四倍體小鼠并不是指小鼠的染色體加倍達到了四倍體，實(shí)際上出生的小鼠還是正常的二倍體，但其中會(huì )有一個(gè)四倍體的過(guò)程罷了。）

嵌合體和四倍體小鼠的形成都基于一個(gè)叫做“囊胚注射”的技術(shù)，這項技術(shù)也屬于顯微操作技術(shù)，就是把胚胎干細胞注射進(jìn)入囊胚中讓其發(fā)育成成體的一種實(shí)驗手段。

如果注射入的囊胚是一個(gè)正常發(fā)育的囊胚，那注射進(jìn)入的胚胎干細胞就與囊胚中已有的細胞一起發(fā)育、分化，最終形成嵌合體，也就是注射入的細胞與被注射的小鼠細胞混合形成的成體小鼠。在這種情況下，如果其中一只鼠是黑的，一只鼠是白的，那么出生的鼠就會(huì )是雜色的，毛色象奶牛一樣是斑駁的。

如果我們取一個(gè)剛好分裂成為兩個(gè)細胞的受精卵，用電融合的方法使它們重新變成一個(gè)細胞再發(fā)育，那么這個(gè)細胞發(fā)育出來(lái)的囊胚就只能形成胎盤(pán)（正常的胎盤(pán)實(shí)際上也是四倍體，不過(guò)是自然形成的），這時(shí)我們再把胚胎干細胞注射進(jìn)入這個(gè)囊胚，得到的胚胎就是完全由我們注入的胚胎干細胞發(fā)育而來(lái)的，而不會(huì )有受體小鼠的細胞，胚胎干細胞來(lái)源小鼠是白色的，那出生的小鼠就是白色，黑色的就會(huì )是純黑的，不會(huì )有雜色的情況出現。

四倍體小鼠是小鼠胚胎干細胞鑒定的終極手段，一個(gè)胚胎干細胞只要可以得到四倍體小鼠，就完全證明它是一株合格的胚胎干細胞，大家可以放心用了。

但在人體，這個(gè)辦法是不能用的，因為這實(shí)際上就是克隆人，在各國都是被禁止的。所以人類(lèi)胚胎干細胞的鑒定只停留在畸胎瘤的這一步，只要能在免疫缺陷的小鼠體內得到分化完全的畸胎瘤，我們就認定這是一株合格的人胚胎干細胞了。

其次，就是研究胚胎干細胞的自我更新能力。

胚胎干細胞是如何在體外不斷增殖的同時(shí)又維持著(zhù)不分化的狀態(tài)的呢？我們知道，在我們的細胞中充斥著(zhù)各種各樣的蛋白，這些蛋白相互作用、相互影響，共同來(lái)完成各種各樣的生理功能。這些蛋白相互作用的過(guò)程也是一個(gè)信息傳遞的過(guò)程，我們就稱(chēng)之為“信號通路”。胚胎干細胞自我更新的信號通路就是很多實(shí)驗室研究的課題。這些信號通路并不是單一的，它們之間也互相影響、相互交叉，還與調節其他生理機制的信號通路相互聯(lián)系和相互影響，共同構成一個(gè)立體的交叉網(wǎng)絡(luò )。我們就是通過(guò)研究各個(gè)不同的蛋白以及它們與其他蛋白的相互關(guān)系，來(lái)研究到底是什么在影響著(zhù)胚胎干細胞的自我更新。

第三，是胚胎干細胞的定向分化。

胚胎干細胞是有著(zhù)強大分化潛能的一種細胞，如果我們不用各種各樣的手段去抑制它的分化，它自己就會(huì )自發(fā)的發(fā)生分化，可是這種分化是不受控制的，分化出來(lái)的細胞也是混雜的，這是不能用于臨床治療和科學(xué)研究的。所以我們一定要研究胚胎干細胞的定向分化，讓它們只朝一個(gè)方向分化，要向神經(jīng)分化就都向神經(jīng)分化，要向心肌分化就都向心肌分化。而且在這個(gè)過(guò)程中還要提防出現“南郭先生”，因為有的時(shí)候胚胎干細胞分化出的細胞看上去似模似樣，和我們要的細胞很象，但實(shí)際上就是不干活――沒(méi)有功能或功能不全。所以尋找胚胎干細胞定向的有功能的分化方法，也是研究胚胎干細胞的一個(gè)重要內容。

最后，胚胎干細胞的終極目標還是要應用于臨床。

我們研究這么多，最終的目的還是要用它來(lái)治療疾病。前面我們已經(jīng)講過(guò)，目前才開(kāi)始世界上第一粒胚胎干細胞的人體移植實(shí)驗，但是因為胚胎干細胞強大的自我更新及分化能力，它必然是未來(lái)再生醫學(xué)的明日之星。如何應用胚胎干細胞治療疾病，如何規避各種風(fēng)險，如何降低成本，如何提高效率，這都是擺在科學(xué)家面前的問(wèn)題。這些看上去成堆的難題在以科學(xué)研究為興趣的科學(xué)家眼里就像是一大塊令人垂涎欲滴的奶油蛋糕，引人遐思，欲罷不能。

 

4.胚胎干細胞研究中存在的問(wèn)題

·倫理問(wèn)題

胚胎干細胞研究的倫理問(wèn)題，一直是一個(gè)爭論的焦點(diǎn)。2001年8月，當時(shí)的美國總統布什簽署總統令，禁止聯(lián)邦資金用于提取胚胎干細胞及其研究，只能對當時(shí)已有的21種胚胎干細胞展開(kāi)研究，致使美國的胚胎干細胞研究一度跌入低谷（不過(guò)其實(shí)世界上最好的干細胞科學(xué)家和實(shí)驗室還是云集于美國的，沒(méi)有哪個(gè)國家能夠超越）?，F在的美國總統奧巴馬則在2009年3月9日簽署總統令，宣布擴大聯(lián)邦資金用于胚胎干細胞的研究。但有關(guān)胚胎干細胞研究的合法性的爭論還遠未平息，甚至與政治因素糾結在一起，影響著(zhù)美國大選的走勢。

胚胎干細胞研究的倫理問(wèn)題涉及到了兩個(gè)基本的道德原則：一、避免或減輕人類(lèi)痛苦的原則；二、尊重人類(lèi)生命價(jià)值的原則。這二者的核心是應該如何看待人類(lèi)胚胎的道德地位。在這一點(diǎn)上有著(zhù)各種各樣的看法，主要有以下幾種：

1．胚胎享有神圣創(chuàng )造物的特殊道德地位。這一般是宗教界人士的看法，小布什自稱(chēng)是虔誠的基督徒，所以秉持這種看法，堅決反對胚胎干細胞研究。

2．胚胎具有與人類(lèi)等同的道德地位。這種觀(guān)點(diǎn)認為人體的發(fā)育是一個(gè)連續的生理過(guò)程，沒(méi)有絕對的分割線(xiàn)可以區分胚胎和成體不同的道德地位，沒(méi)有理由否定胚胎階段的人類(lèi)也是人類(lèi)，每一個(gè)人類(lèi)個(gè)體都有享有維持軀體完整和生命延續的權利，所以破壞胚胎就等于殺人，是違反道德的。這也是小布什那來(lái)制定他的胚胎干細胞研究政策時(shí)的倫理依據。

3．胚胎具有潛在的人的道德地位。這種觀(guān)點(diǎn)認為，早期胚胎雖然沒(méi)有意識，沒(méi)有心理、情感和智力，但是如果發(fā)育下去就有可能獲得所有這些成體具備的特征，所以應該把胚胎看作是潛在的人，就像失去意識和行為能力的人一樣應該得到與成體相同的尊嚴和道德尊重。

4．胚胎應受到道德尊重，但不具有與人類(lèi)等同的道德地位。很多胚胎干細胞研究的科學(xué)家都秉持這樣的觀(guān)點(diǎn)。因為受精后發(fā)育到14天前的胚胎還沒(méi)有中樞神經(jīng)系統形成，沒(méi)有感知和意識，不應該看作真正的人類(lèi)個(gè)體，但它們是有著(zhù)發(fā)育成人類(lèi)個(gè)體的潛能的細胞，所以也應該得到一定程度的道德尊重。

5．胚胎僅僅是身體的一部分，不具有獨立的道德地位。這種觀(guān)點(diǎn)認為胚胎在發(fā)育到獨立的個(gè)體前，僅僅是身體的一部分，就像是一個(gè)人的其他組織器官一樣，是屬于個(gè)人的財產(chǎn)，不具有獨立的道德地位，應該尊重胚胎來(lái)源的個(gè)人的財產(chǎn)權。

在這個(gè)問(wèn)題上，基于每個(gè)人的種族、宗教、受教育程度以及意識形態(tài)的不同，每個(gè)人都會(huì )有自己的看法和主張，很難取得統一的看法，也沒(méi)有必要取得統一的看法?，F代民主社會(huì )就應該是各種觀(guān)念都能和諧相處嘛。所以聰明的科學(xué)家們想到的辦法就是規避倫理問(wèn)題。

最早的人類(lèi)胚胎干細胞取自于被棄的人類(lèi)體外受精的受精卵，它們本來(lái)是用于試管嬰兒治療不孕癥的，如果不用于胚胎干細胞研究也會(huì )被拋棄。

后來(lái)由于各種倫理上的反對以及科學(xué)家們無(wú)窮無(wú)盡的好奇心，更多進(jìn)行的是核移植的方法來(lái)獲得胚胎干細胞，就是把一個(gè)成體細胞的核置換到一個(gè)卵細胞中，再讓它發(fā)育成早期胚胎，以獲取胚胎干細胞。這種方法獲得的胚胎干細胞基本上與上一種方法得到的完全一樣，但是在某些方面，特別是在表觀(guān)遺傳學(xué)上還是有所不同的，所以好奇的科學(xué)家們眼睛還是在盯著(zhù)“原教旨主義”意義上的胚胎干細胞。

可是就連核移植得到的胚胎干細胞也是反對聲一片，小布什就是其中一個(gè)。所以科學(xué)家們又另辟蹊徑，日本的山中申彌首創(chuàng )以引入外源基因（也就是轉基因）的方法，使成體的終末分化細胞重新回到最初的幼稚狀態(tài)，就是現在最熱的研究熱點(diǎn)“誘導多能性干細胞”。當然，誘導多能性干細胞與“原教旨主義”意義上的胚胎干細胞還是存在著(zhù)許多差異，但這實(shí)際上更激起了科學(xué)家們的好奇心，它們有哪些不同？為什么不同？什么機制導致了不同？如何消除這些不同？都是我們正在研究和將要研究的課題。

目前，世界各國對胚胎干細胞研究的管理有著(zhù)不同的規定：日本、巴西、瑞士、加拿大、澳大利亞等國允許使用體外受精丟棄的受精卵獲取胚胎干細胞；中國、韓國、印度、以色列、新加坡允許治療性克隆的研究；英國是最寬松的，不但允許治療性克隆，還允許在嚴格管理和監控下的生殖性克??；美國則還在糾結中。

目前為止，在胚胎干細胞的倫理學(xué)上必較能得到共識的是：(1)胚胎干細胞研究有益于人類(lèi)，要尊重；(2)胚胎的地位和權利也要得到尊重；(3)胚胎和卵子、精子不是商品，不能買(mǎi)賣(mài)，用于研究時(shí)必須遵守相關(guān)的法律法規；(4)生殖技術(shù)需要監督和控制；(5)堅決反對克隆人。

面對迅猛發(fā)展的胚胎干細胞研究，倫理問(wèn)題確實(shí)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，但相信聰明的人類(lèi)一定會(huì )在這中間尋找到一個(gè)平衡點(diǎn)的。

·免疫問(wèn)題

要了解胚胎干細胞的免疫問(wèn)題，首先要了解的是：什么是免疫？

免疫是生物體的一種生理功能，生物體可以依靠這種功能來(lái)識別異己，破壞和排除外來(lái)物和自身產(chǎn)生的不利于自身的物質(zhì)，維持機體的生理平衡的一種功能。

它包括3方面的功能：（1）生理防御：抵御病原體及其毒性產(chǎn)物，抵御感染性疾??；（2）自身穩定：識別和清除機體新陳代謝中產(chǎn)生的衰老和死亡的細胞，保持機體穩定；（3）免疫監視：識別和消滅發(fā)生突變的細胞（比如腫瘤細胞），對細胞進(jìn)行自身監視。

一句話(huà)，免疫系統就像軍隊和警察一樣就是一個(gè)“排除異己”的系統。而要進(jìn)行干細胞治療、器官移植之類(lèi)，就是要拿別人的東西混入到自己的身體里，還要讓它們好好地為我們工作?？墒敲庖呦到y可不是那么好說(shuō)話(huà)的，它可不管你是來(lái)干什么的，它只知道你不是自己人，不是自己人它就要把你擋出去或者干掉。所以規避免疫排斥就是器官移植和干細胞治療的一件大事了。

最傳統的辦法是什么呢？是“對抗性”辦法：你要把我干掉？哼哼！老子先把你干掉！用放療、化療的辦法先把病人的免疫系統干掉，然后再進(jìn)行移植。而且因為人類(lèi)的免疫系統是非常強大的――“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”，還要在以后的階段不斷地用免疫抑制劑來(lái)抑制免疫，讓軍隊和警察不能發(fā)揮作用，直至移植進(jìn)入的器官、細胞完全“化敵為我”為止。

這是一個(gè)相當危險和損傷極大的過(guò)程，很多病人還沒(méi)等到“化敵為我”就因為沒(méi)有了“軍隊和警察”而死于感染了；要么就是因為“軍隊和警察”的強烈反撲，而死于“抗宿主病”，無(wú)論是死于哪一種，都是悲劇??！

除了“對抗性”的辦法外，還有什么辦法呢？其實(shí)我們前面講到過(guò)，就是用“潛伏”的辦法，間充質(zhì)干細胞就是一種免疫原性很低的干細胞，用它來(lái)做干細胞移植，引起的免疫反應會(huì )比較低，那么相應地需要用的免疫制劑就會(huì )少很多，對身體的傷害就會(huì )小很多。

相對于間充質(zhì)干細胞，胚胎干細胞是一種免疫原性更低的干細胞，所以它更好“潛伏”。但是無(wú)論如何，它還是一個(gè)外來(lái)物，要進(jìn)行移植必然會(huì )引起免疫系統的反撲，所以如何在治療中規避免疫排斥，一直是科學(xué)家們研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

一種辦法是取得病人特異性的胚胎干細胞，就是想辦法得到需要治療的病人自己的胚胎干細胞，然后再用在病人自己身上。這樣移植進(jìn)入的也是“自己人”應該就不會(huì )有免疫反應了吧？但這還存在爭論，有待進(jìn)一步證明。

而且病人特異性胚胎干細胞并不容易取得，以前所用的方法主要是核移植，現在更火的是誘導多能性干細胞，兩者都各有利弊。

另一種辦法是進(jìn)行基因改造，把所有的胚胎干細胞都改頭換面，讓它們都失去免疫原性，這樣不就可以誰(shuí)想用都可以了嗎？但是人類(lèi)細胞上的表面抗原成千上萬(wàn)，多數還具有重要的生理功能，這是一個(gè)巨大而復雜的工程；而且基因改造也不是那么容易做的，所以這個(gè)工作做的人并不多，不能算是主流。

·生物安全問(wèn)題

胚胎干細胞的應用還存在著(zhù)一個(gè)生物安全的問(wèn)題。

首先，胚胎干細胞系是一個(gè)可以無(wú)限增殖的細胞系，這就有了成瘤性的風(fēng)險。

要知道，腫瘤的發(fā)生，第一步就是細胞的無(wú)限增殖能力，其次才是轉移性和侵襲性。腫瘤之所以是腫瘤，就是因為它不受控制的無(wú)限增殖。所以胚胎干細胞的應用，首先要解決的就是成瘤性。

但在這個(gè)問(wèn)題上目前還沒(méi)有什么好辦法，因為無(wú)限增殖正好也是我們要使用它的一個(gè)特點(diǎn)，所以最好是體外無(wú)限增殖，體內就可控增殖，這也是胚胎干細胞學(xué)家們研究的一個(gè)方向。

其次，胚胎干細胞在體外培養時(shí)，無(wú)可避免的總會(huì )用到一些動(dòng)物產(chǎn)品，比如胎牛血清啦什么的（不可能完全用人的血清來(lái)培養，成本太過(guò)于昂貴了），就算是現在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的無(wú)血清培養體系，其實(shí)里面還是添加了很多動(dòng)物體內的提取物。這些動(dòng)物產(chǎn)品的安全性就是一個(gè)問(wèn)題，如果在移植過(guò)程中有所殘留，會(huì )對人體產(chǎn)生什么樣的影響很難估計。

而且動(dòng)物體內是否會(huì )有病原物一起被帶入也是一個(gè)問(wèn)題。

大家說(shuō)了，實(shí)驗室那么干凈的環(huán)境還會(huì )有病原菌嗎？注意，這里提到的不是“病原菌”而是“病原物”，其實(shí)主要指的是“病毒”，有許多病毒在感染動(dòng)物的時(shí)候是可以整合到動(dòng)物的基因組里去的，可以隨著(zhù)動(dòng)物的世代傳遞而傳遞下去，有的病毒在動(dòng)物體內已經(jīng)被同化了，可是到了人體后又可能會(huì )被激活，造成人體的疾病。

另外，造成“瘋牛病”的朊病毒也是一個(gè)例子，它實(shí)際上是一種蛋白質(zhì)，但卻可以繞過(guò)消化系統破壞生物體的腦組織。大千世界無(wú)奇不有，誰(shuí)知道還有什么類(lèi)似的東東在動(dòng)物體內等著(zhù)作怪呢？這讓我們怎么放心直接把接觸過(guò)動(dòng)物制品的細胞注入人體呢？

當然，免疫也是一個(gè)障礙，動(dòng)物制品哪怕是再微量，對人體來(lái)說(shuō)也是異物，對過(guò)敏體質(zhì)的人來(lái)說(shuō)就有可能是致命的。

所以，如何去除在胚胎干細胞培養（實(shí)際上成體干細胞也存在這個(gè)問(wèn)題）的動(dòng)物制品污染的問(wèn)題也是干細胞應用領(lǐng)域的一件大事。做為生物安全的一個(gè)重要問(wèn)題，各國的衛生監察部門(mén)都有著(zhù)相應的嚴格的規章制度。但最釜底抽薪的辦法還是讓科學(xué)家們研究出不用動(dòng)物制品就可以在體外大規模培養各種干細胞的方法。

最后，還有一個(gè)化學(xué)品污染的問(wèn)題。

在胚胎干細胞的培養中，也無(wú)可避免的會(huì )用到很多的化學(xué)藥品，這些化學(xué)藥品對干細胞的自我更新和分化能力的維持也許是必不可少的，但一旦進(jìn)入人體就有可能造成麻煩，所以在進(jìn)入人體實(shí)驗之前，這些化合物的安全性研究也是必不可少的。

目前，胚胎干細胞研究日新月異，被用來(lái)提高胚胎干細胞各種功能的化合物也越來(lái)越多，對它們的安全性的檢測也是科學(xué)家們需要研究的一個(gè)方面。

總之，胚胎干細胞是再生醫學(xué)干細胞治療的明日之星，但如何安全、高效、便捷和便宜的應用，還有很長(cháng)的路要走。