关于孤雌单倍体胚胎干细胞的建立的介绍

　　1983年Kaufman [1]等曾报道从建立了源自小鼠单倍体卵母细胞单倍体干细胞系，因此这些单倍体细胞只含有母源基因。然而，所有这些由孤雌胚胎产生细胞系在培育过程中都会自发产生二倍体的核型。

　　在2011年，Elling [2]等提出假设：haESCs可能存在与在孤雌早期胚胎中，haESCs也许能从囊胚中产生。Elling等通过实验证明了是可以通过小鼠孤雌胚胎建立haESCs，即孤雌单倍体胚胎干细胞（parthe -nogenetic haploid embryonic stem cells, PG-haESCs）。

　　Elling等建立PG-haESCs方法简述如下。能否建立胚胎干细胞的关键步骤在于未受精的卵母细胞是否能够被“激活”产生干性，形成孤雌的胚胎，那么就需要在体外重复这一“激活”过程。卵母细胞一旦受精，会产生一个Ca震荡信号，激活母源mRNA转录等一系列的“激活”信号，使第二极体排除，受精卵开始卵裂，进而产生整个发育过程。研究发现，可以通过SrCl2（浓度为25mM）或者5%乙醇重复这一过程，使孤雌卵母细胞发生激活。

　　Elling等通过这种方式激活了孤雌卵母细胞，排除第二极体后，得到了只含有来自母体的一套染色体。随后就是细胞系的建立过程。Elling等将激活后的卵母细胞移植到另一个代孕母体中。根据他们的假设，在囊胚期(embryonic day = 3.5d)取出了已经发生多次分裂的单倍体细胞，并在适合诱发胚胎干细胞的培养基中离体培养。荧光活性细胞分选（fluorescence-activated cell sorter, FACS）循环筛选表明一小部分孤雌来源的细胞含有“减量的DNA（a reduced DNA content）”。通过多次FACS纯化，Elling等得到了两种不同的囊胚期细胞（被命名为HMSc1和HMSc2）。通过流式细胞分析（flow cytometric analysis）两个细胞系细胞的DNA含量，发现在有丝分裂G1期含有1n倍的染色体，在有丝分裂G2期含有2n倍的染色体。再通过进一步的遗传学分析可以得出通过该种方式能够制备孤雌单倍体胚胎干细胞。

　　同年，Leeb等 [3]也独立地报道了建立了小鼠单倍体胚胎干细胞的成果。Leeb等同样采用了SrCl2来激活从超速排卵（super -ovulated）的母鼠体内提取的未受精的卵母细胞。与Elling等不同的是，Leeb等没有采用将激活的卵母细胞移植入代孕母鼠体内，而是将激活的卵母细胞置于M16介质中培养，诱导大约22%的卵母细胞转化为囊胚期细胞。接下来，Leeb等仅提取了内细胞团（inner cell mass, ICM）进行进一步的实验。Leeb等将内细胞团细胞置于一种含有白血病抑制因子（leukaemia inhibitory factor，LIF）的2i介质中培养。之后，ICM细胞转化为27组胚胎干细胞系。再通过流式细胞分析，确认单倍体细胞含量保守估计在60%以上。