胚胎干细胞在发育毒性评价中的应用

发布时间:2013-12-06            字体大小:  

胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESC)是从胚胎发育早期囊胚期分离内细胞团(inner cell mass, ICM)得到的未分化细胞。ESC细胞核型正常,可以无限增殖传代并维持其未分化状态,同时也能保持其分化全能性而分化成外胚层、中胚层和内胚层,再分化发育成完整个体。ESC可以通过定向诱导成为特定功能的靶器官细胞,如肝细胞、肾细胞、神经细胞和心肌细胞等,用来评价化学品毒性,探讨可能的靶器官细胞及作用机制,因此在毒性筛选、毒性靶器官确定、毒性作用机制等研究中具有独特的优势。

目前,评价化学物质是否具有发育毒性或致畸性的方法主要是II段试验。该阶段的试验耗时长,费用高,劳动密集,而且有悖于当前大环境下提倡的“3R”原则,因此探索发育毒性实验的体外可替代模型逐步成为人们努力的方向。ESC细胞具有发育全能性,通过体外诱导分化成特定类型的组织细胞后,即可根据需要对受试物的胚胎毒性进行高能量初步筛检。而且,ESC涵盖了整个早期胚胎阶段到最终分化为特定功能细胞的全过程,因此,ESC在评价化学物质是否具有胚胎毒性与发育毒性方面,较普通的细胞系更具有说服力。

胚胎干细胞试验(EST),就是利用ESC预测化学物质的胚胎毒性,是目前唯一一个利用细胞系而无需怀孕动物的发育毒性体外替代试验方法。EST具有从细胞毒性、分化抑制、以及分子生物学水平反映化合物发育毒性的潜力,欧洲替代方法研究中心(ECVAM)已于20007月正式批准EST作为体外药物和化合物毒性筛选的替代方法。


主要参考文献

1.  毒理学替代法。彭双清,郝卫东,伍一军主编。北京,军事医学科学出版社,2009年。

2.  胚胎干细胞及其代谢组学在药物安全性研究中的应用进展。李黎,柴振海,申秀萍等。中国药理学与毒理学杂志,2011256):591-595

附       件:

相关信息: