關于孤雌單倍體胚胎干細胞的建立的介紹

　　1983年Kaufman [1]等曾報道從建立了源自小鼠單倍體卵母細胞單倍體干細胞系，因此這些單倍體細胞只含有母源基因。然而，所有這些由孤雌胚胎產生細胞系在培育過程中都會自發產生二倍體的核型。

　　在2011年，Elling [2]等提出假設：haESCs可能存在與在孤雌早期胚胎中，haESCs也許能從囊胚中產生。Elling等通過實驗證明了是可以通過小鼠孤雌胚胎建立haESCs，即孤雌單倍體胚胎干細胞（parthe -nogenetic haploid embryonic stem cells, PG-haESCs）。

　　Elling等建立PG-haESCs方法簡述如下。能否建立胚胎干細胞的關鍵步驟在于未受精的卵母細胞是否能夠被“激活”產生干性，形成孤雌的胚胎，那么就需要在體外重復這一“激活”過程。卵母細胞一旦受精，會產生一個Ca震蕩信號，激活母源mRNA轉錄等一系列的“激活”信號，使第二極體排除，受精卵開始卵裂，進而產生整個發育過程。研究發現，可以通過SrCl2（濃度為25mM）或者5%乙醇重復這一過程，使孤雌卵母細胞發生激活。

　　Elling等通過這種方式激活了孤雌卵母細胞，排除第二極體后，得到了只含有來自母體的一套染色體。隨后就是細胞系的建立過程。Elling等將激活后的卵母細胞移植到另一個代孕母體中。根據他們的假設，在囊胚期(embryonic day = 3.5d)取出了已經發生多次分裂的單倍體細胞，并在適合誘發胚胎干細胞的培養基中離體培養。熒光活性細胞分選（fluorescence-activated cell sorter, FACS）循環篩選表明一小部分孤雌來源的細胞含有“減量的DNA（a reduced DNA content）”。通過多次FACS純化，Elling等得到了兩種不同的囊胚期細胞（被命名為HMSc1和HMSc2）。通過流式細胞分析（flow cytometric analysis）兩個細胞系細胞的DNA含量，發現在有絲分裂G1期含有1n倍的染色體，在有絲分裂G2期含有2n倍的染色體。再通過進一步的遺傳學分析可以得出通過該種方式能夠制備孤雌單倍體胚胎干細胞。

　　同年，Leeb等 [3]也獨立地報道了建立了小鼠單倍體胚胎干細胞的成果。Leeb等同樣采用了SrCl2來激活從超速排卵（super -ovulated）的母鼠體內提取的未受精的卵母細胞。與Elling等不同的是，Leeb等沒有采用將激活的卵母細胞移植入代孕母鼠體內，而是將激活的卵母細胞置于M16介質中培養，誘導大約22%的卵母細胞轉化為囊胚期細胞。接下來，Leeb等僅提取了內細胞團（inner cell mass, ICM）進行進一步的實驗。Leeb等將內細胞團細胞置于一種含有白血病抑制因子（leukaemia inhibitory factor，LIF）的2i介質中培養。之后，ICM細胞轉化為27組胚胎干細胞系。再通過流式細胞分析，確認單倍體細胞含量保守估計在60%以上。