近期瑞士科学家发现了胚胎干细胞保持“全能”的秘密：一种被称为“Pramel7”的蛋白质能阻止其内遗传物质甲基化，使它能发育成任何类型的细胞。
胚胎干细胞被认为是一种“全能”细胞，可以分化成所有类型的细胞，而成*人干细胞和实验室培养的人工胚胎干细胞都没有这种“全能性”。之前研究发现，甲基化程度越低，基因组就越开放，细胞分化潜力越大。“多能性”成*人干细胞只能调用与自身功能相关的遗传物质，与其他类型细胞有关的遗传物质都被甲基化，基因表达被抑制，从而很难分化成其他类型的细胞，比如利用脂肪干细胞很难获得神经或肝脏细胞。
在最新研究中，瑞士苏黎世大学拉斐拉·桑托罗和苏黎世大学医院的保罗·西内里共同领导的研究团队发现，在发育最初几天的天然胚胎里，一种被称为“Pramel7”的蛋白质表达非常活跃，可以阻止遗传物质因甲基化而呈“封闭”状态，保持基因组的开放性。而在人工培养的胚胎干细胞内几乎没有发现该蛋白质的存在。
研究团队通过实验发现，关闭与“Pramel7”蛋白有关的基因表达后，基因组甲基化水平会急剧升高，干细胞停止发育，导致胚胎死亡。这意味着，该蛋白质虽然仅在胚胎发育的最初几天发挥作用，但其对维持正常发育至关重要。
研究还发现，加强该基因在人工胚胎干细胞里的表达，就可以生成更多的“Pramel7”蛋白，降低整个基因组的甲基化水平。这一发现或可提高人工胚胎干细胞的分化潜力，用于医学研究和器人修复。西内里表示，他们希望能利用这一最新发现，通过人工胚胎干细胞培育出可移植的骨骼组.织，开发出治疗严重骨骼损伤的全新方法。
胚胎干细胞研究的科学价值在于其诱人的应用前景。如果最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖，将对胚胎干细胞的基础研究和临床应用带来积极的影响，使之有可能在以下领域发挥重要作用。
1．揭示人及动物的发育机制及影响因素
生命最大的奥秘便是人是如何从一个细胞发展为复杂得不可思议的生物体的。人胚胎细胞系的建立及人胚胎干细胞研究，可以帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件，使人深刻认识数十年来困扰着胚胎学家的一些基本问题，促进对人胚胎发育细节的基础研究。人胚胎干细胞的体外可操作性，可以一种伦理上可接受的方式，提供在细胞和分子水平上研究人与体发育过程中极早期事件的方法。这种研究不会引起与胎儿实验相关联的伦理问题，因为仅靠自身胚胎干细胞是无法形成胚胎的。
2.药学研究方面
胚胎干细胞系可分化为多种细胞类型，又是能在培养基中不断自我更新的细胞来源。它发展为胚体后的生物系统，可模拟体内细胞与组.织间复杂的相互作用，这在药物研究领域具有广泛的用途。胚胎干细胞有望在短期内就能体现的优势在于药物筛选中。目前用于药物筛选的细胞都来源于动物或癌细胞这样非正常的人与体细胞，而胚胎干细胞可以经体外定向诱导，为人类提供各种组.织类型的人与体细胞，这使得更多类型的细胞实验成为可能。虽不会完全取代在整个动物和人与体上的实验，但会使药品研制的过程更为有效。当细胞系实验表明药品是安全的且效果良好，才有资格在实验室进行动物和人与体的进一步实验。
在候选药物对各种细胞的药理作用和毒性试验中，胚胎干细胞提供了对新药的药理、药效、毒理及药代等研究的细胞水平的研究手段，大大减少了药物检测所需动物的数量，降低了成本。另外，由于胚胎干细胞类似于早期胚胎的细胞，它们有可能用来揭示哪些药物干扰胎儿发育和引起出生缺陷。人胚胎干细胞还可以用于其它用途。由于这类细胞本质上可以无限量地产生人与体细胞，它们对于旨在发现稀有人蛋白的研究计划理应有用。国际上许多制药公司、学者都瞄准了这一重要的研究领域。
3.细胞替代治疗和基因治疗的载体
胚胎干细胞最诱人的前景和用途是生产组.织和细胞，用于“细胞疗法”，为细胞移植提供无免疫原性的材料。任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组.织细胞来治疗。如用神经细胞治疗神经退行性疾病(帕金森病、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等)，用胰岛细胞治疗糖尿病，用心肌细胞修复坏死的心肌等。
胚胎干细胞还是基因治疗最理想的靶细胞。这里的基因治疗是指用遗传改造过的人与体细胞直接移植或输入病人与体内，达到控制和治愈疾病的目的。这种遗传改造包括纠正病人与体内存在的基因突变，或使所需基因信息传递到某些特定类型细胞。
当然，干细胞技术的最理想阶段是希望在体外进行“器人克隆”以供病人移植。如果这一设想能够实现，将是人类医学中一项划时代的成就，它将使器人培养工业化，解决供体器人来源不足的问题；使器人供应专一化，提供病人特异性器人。人与体中的任何器人和组.织一旦出现问题，可像更换损坏的零件一样随意更换和修理。 |
