胚胎干细胞药物筛选模型2021-11-24 08:55:49
世纪80年代, Evans等首次从发育中的小鼠胚囊分离出胚胎干细胞。此后, 关于胚胎干细胞的研究不断涌现, 作为一种全能干细胞, 胚胎干细胞在药物筛选过程中具有重要作用。Ding等建立了一个简便的高通量筛选方法, 致力于中药提取物的筛选, 以增强型绿色荧光蛋白为指标, 研究7种不同的中药提取物(地黄、灵芝、松花粉、三七总皂苷、灵芝孢子粉、白术和川穹)在不同浓度时对于鼠胚胎干细胞生长的作用效果。结果表明, 在质量浓度为0.01%和0.10%时, 三七总皂苷、灵芝孢子粉、白术和川穹提取物促进细胞增殖。对这4种中药提取物进行随机混合, 形成的11种中药混合物再进一步筛选, 结果显示, 三七总皂苷和灵芝孢子粉的等量混合物在质量浓度为0.01%时, 促进细胞增殖作用十分明显。此后, 他们还研究了灵芝孢子粉、银杏和淫羊藿对细胞增殖的影响, 发现质量浓度为0.01%~0.10%时, 灵芝孢子粉提取物促进mESC增殖,
银杏提取物对mESC增殖无作用, 淫羊藿抑制mESC增殖。文献报道, 灵芝孢子粉具有提高免疫力的作用, 其药效作用机制与灵芝多糖活化淋巴细胞、促进淋巴细胞增殖有关。上述研究从胚胎干细胞角度给予了证实。胚胎干细胞还可用于建立药物在胚胎发育过程中的毒性筛查模型。Hong等研究了5种不同化合物(羟基脲、5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷、吲哚美辛和地塞米松)在鼠胚胎干细胞形成拟胚体时的毒理作用, 并在显微镜下观察药物对于拟胚体大小的影响, 发现上述药物均能使拟胚体缩小, 其中羟基脲、5-氟尿嘧啶和阿糖胞苷是强胚胎毒性化合物, 吲哚美辛和地塞米松是弱胚胎毒性化合物。后续机制研究揭示了拟胚体缩小可能是由于药物介导胚胎干细胞坏死。
银杏提取物对mESC增殖无作用, 淫羊藿抑制mESC增殖。文献报道, 灵芝孢子粉具有提高免疫力的作用, 其药效作用机制与灵芝多糖活化淋巴细胞、促进淋巴细胞增殖有关。上述研究从胚胎干细胞角度给予了证实。胚胎干细胞还可用于建立药物在胚胎发育过程中的毒性筛查模型。Hong等研究了5种不同化合物(羟基脲、5-氟尿嘧啶、阿糖胞苷、吲哚美辛和地塞米松)在鼠胚胎干细胞形成拟胚体时的毒理作用, 并在显微镜下观察药物对于拟胚体大小的影响, 发现上述药物均能使拟胚体缩小, 其中羟基脲、5-氟尿嘧啶和阿糖胞苷是强胚胎毒性化合物, 吲哚美辛和地塞米松是弱胚胎毒性化合物。后续机制研究揭示了拟胚体缩小可能是由于药物介导胚胎干细胞坏死。
近年来, 胚胎干细胞在药物筛选方面应用广泛。以胚胎干细胞为筛选模型具有以下优点: (1)胚胎干细胞一旦建系, 即可获得源源不断的细胞用于研究, 成本耗费较低; (2)胚胎干细胞能分化成胚胎所有成分, 包括外胚层、中胚层和内胚层以及这些胚体后续的分化, 因此, 该模型能评估多种与胚胎发育相关的事件, 可进行药物在胚胎发育中的毒理学研究等; (3)采用胚胎干细胞筛选模型可避免利用全胚或解离的大块胚芽细胞原初培养进行筛选, 不必培育大量怀孕动物。随着动物福利3R原则[减少、优化和替代的推进和社会经济发展的需求, 以胚胎干细胞代替整体动物试验获得越来越广泛的支持。
出自《干细胞药物筛选模型研究进展》作者徐梦莎,华允芬
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