胚胎干细胞的主要用途有哪些？
进一步说，胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞（EC细胞）的发现开始了ES细胞的生物学研究历程[1] 。
目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的，随著ES细胞的研究日益深入，生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而，人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，出于社会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用方面来看，人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响，因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高过一浪[1] 。
特征
形态特征
ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构，细胞核大，有一个或几个核仁，胞核中多为常染色质，胞质胞浆少，结构简单。体外培养时，细胞排列紧密，呈集落状生长。用碱性磷酸酶染色，ES细胞呈棕红色，而周围的成纤维细胞呈淡黄色。细胞克隆和周围存在明显界限，形成的克隆细胞彼此界限不清，细胞表面有折光较强的脂状小滴。细胞克隆形态多样，多数呈岛状或巢状。小鼠ES细胞的直径7 微米～18 微米，猪、牛、羊ES细胞的颜色较深，直径12 微米～18 微米。
分化特征
1.全能性
ES细胞的全能性指ES细胞在解除分化抑制的条件下能参与包括生殖腺在内的各种组织的发育潜力，即ES细胞具有发育成完整动物体的能力，可以为细胞的遗传操作和细胞分化研究提供丰富的试验材料。ES细胞发育全能性的标志是ES细胞表面表达时相专一性胚胎抗原（Stage specific embryonicant，SSEA），而且可以检查到Oct4基因的表达，这两种蛋白是发育全能性的标志。ES细胞中AKP及端粒酶活性较高，可用于ES细胞分化与否的鉴定。
全能性是胚胎干细胞与成体内多能干细胞之间的主要区别。在正常的培养条件下，胚胎干细胞在经过多重细胞分裂之后，仍然能保持全能性[2] 。
2.多能性
ES细胞的多能性是指ES细胞具有发育成多种组织的能力，参与部分组织的形成。将E研究人员在《自然·细胞生物学》杂志上报告说，控制Pramel7蛋白质合成的基因在内细胞群里非常活跃，但在人工培养的胚胎干细胞里活跃程度较低。加强该基因在人工胚胎干细胞里的表达，可以降低整个基因组的甲基化水平[4] 。
Pramel7蛋白质仅在胚胎发育的最初几天发挥作用，但对维持正常发育至关重要。实验发现，如果关闭相关基因，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[4] 。
这一发现可能有助提高人工胚胎干细胞的分化潜力，用于医学研究和器官修复。研究小组希望在此基础上开发出用干细胞治疗严重骨骼损伤的方法。[4]
研究进展
小鼠ES细胞
小鼠ES细胞的分离方法基本成熟，且已广泛应用于生命科学研究的各个领域。1981年Evans首次分离得到小鼠ES细胞，他以手术切除受精后2.5 d小鼠卵巢并结合激素注射干扰子宫环境，从而使胚胎延迟著床，再回收胚胎，将其体外培养于STO细胞饲养层上，结果得到了小鼠ES细胞系。Martin G R以免疫外科法剥离小鼠囊胚滋养层细胞，得到内细胞团(ICM)并将其置于STO细胞饲养层上，培养基为小鼠PSA-1 ES细胞条件培养基，结果也得到小鼠ES细胞。此后，Axelord等用微滴法得到小鼠ES细胞系；Kaufman等用单倍体延迟著床小鼠囊胚建立同源二倍体ES细胞系；Wobus等首次用原代小鼠成纤维细胞作饲养层建立了小鼠ES细胞系；Smith等首次使用大鼠肝细胞条件培养基作为分化抑制物建立了小鼠ES细胞系。Brook F A等进一步完善了小鼠ES细胞的分离方法，以致从许多品系小鼠包括近交系和突变系，都可获得ES细胞。分离小鼠ES细胞并非只能从囊胚，也并非必须依赖饲养层细胞。Dhhaise等将52枚8-细胞小鼠胚胎消化成单个分裂球并培养于小鼠原代成纤维细胞饲养层上，所用培养基为DMEM/F12，并添加100 mL/L的胎牛血清、100 mL/L的新生犊牛血清和0.1 mmol/L的2-巯基乙醇，5天后，出现多个干细胞集落，消化传代后建立了一个ES细胞系MSB1。将MSB1注入SCID(severe combined immunodeficient mice)小鼠，能产生包含三胚层分化物的畸胎瘤，注入52枚囊胚产生了2个活的个体(1雄，1雌)，但雄性个体无生殖能力。Tojo等用同样方法从杂交小鼠(C57BL/6×DBA/2)8-细胞胚也得到了ES细胞。小鼠ES细胞具有无限增殖的自我更新能力。Suda Y等将小鼠ES细胞传250代以上没有出现转化的迹象，它们仍具有正常的二倍体核型；在生殖系嵌合体中能产生正常的配子；作为核供体能重组克隆胚胎。上述结果表明小鼠ES细胞是永生的[5] 。
大鼠ES细胞
Iannaccone P M等从大鼠PVG近交系分离克隆大鼠ES细胞系-RESC-01，该细胞系对SSEA-1和AKP呈阳性，在大鼠胎儿成纤维细胞饲养层上能很好的增殖，在体内环境能分化形成多种细胞类型。RESC-01细胞系在体外悬浮培养时形成的胚体出现有节律的收缩运动，将其注入囊胚并移植假孕母鼠能生成嵌合体。Kawase等也利用大鼠胎儿成纤维细胞做饲养层，从DA大鼠品系分离建立了RES-DA1ES细胞系，它与小鼠ES细胞形态相似，表达AKP和4C9抗原。Brenin等也用不同的方法分离得到了ES细胞。Sun等以大鼠ES细胞为核供体，得到了核移植后代。Vassilieva等发现大鼠ES细胞表达SSEA-1、Oct-4和IL-6等细胞标记[5] 。
猪ES细胞
Piedrahita J A等采用STO、猪成纤维细胞和猪子宫上皮细胞作为饲养层，以DMEM为基础培养液，从猪囊胚ICM分离ES细胞，发现猪囊胚ICM在STO或PMEF饲养层上可以附著增殖，而在猪胎儿成纤维细胞饲养层上虽可附著但增殖甚微，传不过4代即发生死亡。Evans等将6天～7天猪囊胚直接培养于STO饲养层上，挑出ICM细胞经增殖传代培养建立了猪ES细胞系。Strojek R M等认为分离猪ES细胞的最适胚胎为第10天囊胚。研究表明，6日龄～7日龄胚胎在培养过程中极易发生死亡，ICM克隆获得率极低，而第10天的胚胎容易培养，ICM克隆获得率较高，但细胞易于分化。Vasil』ev I M等研究了胚胎发育阶段、培养基种类、饲养层细胞等影响猪ES细胞分离的因素，结果表明不同发育阶段的附植前囊胚是影响猪ES细胞分离的限制性因素。Wheeler M B等报道猪ES细胞能形成正常的嵌合体和包含三胚层分化物的囊状胚体，在维甲酸和DMSO的作用下，猪ES细胞能分化形成上皮细胞、肌肉细胞、脂肪细胞、成纤维细胞等，Miyoshi等从体外授精囊胚分离得到猪ES细胞，并以类ES细胞为核供体，获得了核移植囊胚。国内关于猪ES细胞分离克隆的研究相对较少，李松等分离得到猪ES细胞并传至第2代，在此基础上，徐军等将猪ES细胞传至3代，冯秀亮等将猪ES细胞传至5代，冯书堂等也分离得到猪ES细胞，同时对所分离的细胞进行了初步检测和鉴定，证明其具有多能性[5]
牛ES细胞
Saito等在加有LIF的培养基中对牛ICM进行培养，分离得到牛ES细胞并进行传代。Sims等使用与一般ES细胞分离完全不同的低密度培养法，使用BRL(buffalo rat liver)条件培养基并添加亚硒酸钠、胰岛素、运铁蛋白和50 mL/L胎牛血清，培养6 d～10 d，得到15个ES细胞系，将其作为核供体进行核移植得到659枚重构胚，卵裂率70%，囊胚率24%，将其中34枚胚胎移植27头假孕母体，13头妊娠，最后生出4头犊牛。而Stice S L等报道，以牛ES细胞为核供体建立的重组胚在移植受体后虽然会出现妊娠现象，但妊娠时间不超过60天，主要是因为胎盘畸形发育，包括缺乏子叶以及子宫阜出血反应。若将重组胚与正常8-细胞胚嵌合，则该嵌合胚可发育至85天，胎儿同样缺乏子叶，DNA分析证实50%的嵌合体胎儿组织来源于ES细胞。Ito等分析比较了牛体内和体外培养的桑椹胚分裂球和囊胚ICM分离ES细胞的效果，结果仅在囊胚组获得了类ES细胞。Cibelli等由49枚7日龄牛胚胎ICM分离到27个ES细胞系，用注射法将β-半乳糖苷酶基因导入ES细胞，选择转染的ES细胞注入8-细胞～16-细胞牛胚，其中18枚胚胎移植7头受体，妊娠5周后，得到12个胎儿。对胎儿进行检测，6个胎儿分别在生殖腺或原始生殖细胞(PGCs)中检测到标记基因，表明ES细胞参与生殖系嵌合。Cibelli等建立应用牛胎儿成纤维细胞核移植生产转基因牛类ES细胞的方法，得到6头嵌合体。Mitalipova等自致密桑椹胚分离牛ES细胞，最高一株ES细胞传至150代，且表达SSEA-1、SSEA-3、SSEA-4和c-kit受体[5] 。
国内钱永胜等以PMEF为饲养层，得到传至第 2 代的牛 ES 细胞，杨奇等、安立龙等分别得到传至第 3 代和第 6 代的牛 ES 细胞，并且证明其具有多能性[5] 。
羊ES细胞
Handyside等以绵羊皮肤成纤维细胞和胎儿成纤维细胞作饲养层，从7日龄～8日龄绵羊囊胚分离类ES细胞，结果得到内胚层样细胞而无ES细胞出现。Tsuchiya用免疫外科法分离8 天～9 天绵羊囊胚ICM，培养于STO细胞饲养层上，得到2个类ES细胞系，传至4代。Tillmann等用胎牛肝成纤维细胞作饲养层分离得到传至20代的绵羊类ES细胞和40代的山羊类ES细胞。Modinski等将绵羊国内，目前只见到徐令等、卢光秀等从体外授精桑椹胚分离到人类ES细胞[5] 。
应用及前景
生产克隆动物
ES细胞从理论上讲可以无限传代和增殖而不失去其正常的二倍体基因型和表现型，以其作为核供体进行核移植后，在短期内可获得大量基因型和表现型完全相同的个体，ES细胞与胚胎进行嵌合克隆动物，可解决哺乳动物远缘杂交的困难问题，生产珍贵的动物新种。亦可使用该项技术进行异种动物克隆，对于保护珍稀野生动物有著重要意义[6] 。
转基因动物
用ES细胞生产转基因动物，可打破物种的界限，突破亲缘关系的限制，加快动物群体遗传变异程度，可以进行定向变异和育种。利用同源重组技术对ES细胞进行遗传操作，通过细胞核移植生产遗传修饰性动物，有可能创造新的物种；利用ES细胞技术，可在细胞水平上对胚胎进行早期选择，这样可以提高选样的准确性，缩短育种时间[6] 。
器官组织移植
作为一种被称之为「种子细胞」的ES细胞，为临床的组织器官移植提供大量材料。人ES细胞经过免疫排斥基因剔除后，再定向诱导终末器官以避免不同个体间的移植排斥。这样就可能解决一直困扰著免疫学界及医学界的同种异型个体间的移植排斥难题。
用于细胞治疗
细胞治疗是指用遗传工程改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到治愈和控制疾病的目的。ES细胞经遗传操作后仍能稳定地在体外增殖传代。以ES细胞为载体，经体外定向改造，使基因的整合数目、位点、表达程度和插入基因的稳定性及筛选工作等都在细胞水平上进行，容易获得稳定、满意的转基因ES细胞系，为克服目前基因治疗中导入基因的整合和表达难以控制，以及用作基因操作的细胞在体外不易稳定地被转染和增殖传代开辟了新的途径。
人类胚胎干细胞群
干细胞最诱人的前景和用途是生产细胞和组织用于「细胞疗法」为细胞移植提供无免疫原性的材料。现今已从ES细胞诱导分化出心肌细胞、骨细胞、软骨细胞、肝细胞、造血细胞、脂肪细胞、胰岛素细胞、神经细胞、内皮细胞等。这些诱导后的细胞有望为器官移植、损伤器官的修复提供原材料,因而具有十分广阔的临床应用前景[7] 。
研究与争议
胚胎干细胞研究一直是一个颇具争议的领域，支持者认为这项研究有助于根治很多疑难杂症，是一种挽救生命的慈善行为，是科学进步的表现。而反对者则认为，进行胚胎干细胞研究就必须破坏胚胎，而胚胎是人尚未成形时在子宫的生命形式。因此，如果支持进行胚胎干细胞研究就等于是怂恿他
当然，布希也有很多同盟军，他们也都认为，胚胎是一个未来的生命，不能因为进行科学研究而扼杀生命。再者说，对胚胎干细胞的研究现在还只是停留在最初阶段，距离临床试验还有很长一段路要走，更不用说用于治疗疾病了。「我们不能仅仅因为有的胚胎不能发育成生命就残忍地在它们上面做试验。」共和党参议员吉姆·伯恩宁说。「有谁知道在这一研究领域取得实质性进展之前需要破坏多少胚胎呢？」
据理力争
支持者，特别是一些温和派的共和党人认为，美国人民需要扩大干细胞研究。他们指出，根据自愿的原则，利用一些废弃的胚胎扩大干细胞研究是为美国人所做的正确的事情。干细胞研究被认为是找到老年性痴呆症、帕金森症等神经和大脑疾病新疗法的希望。
前美国第一夫人南希·里根就是一位积极推动此议案形成的热心人士。她的丈夫、前总统里根2004年死于阿尔茨海默氏痴呆症，而如果干细胞研究取得突破，这种疾病以后就有望治愈。「她依然在为此事而到处奔波。」民主党参议员埃德华德·肯尼迪说。「我们都知道，正是由于她的努力，这项议案才有今天，也才有可能取得一个理想的结果。」
参议院司法委员会主席斯佩克特本人是一位癌症患者，而癌症也是一种可以依赖干细胞研究获得治疗的疾病，因此，他也是此议案的拥趸之一。他还把这项议案的反对者比喻作阻挠科学车轮前进的阻力，称他们是「愚蠢的，不理智的，绝对荒谬的。」
而参议院多数党领袖弗里斯特也持有这种观点。他说：「我们将团结起来，使得科学在伦理道德的界限之内继续前进。」
2006年7月19日，美国总统布希上任5年来首次动用总统否决权，否决了参议院一项旨在资助胚胎干细胞研究的提案，此举引起了社会各界的广泛争论和关注。与此相对的是，7月24日，欧盟25国负责科研的部长在布鲁塞尔开会决定，将继续资助欧盟科研人员有限度地开展人类干细胞研究。道德层面的争议已经成为制约干细胞研究的瓶颈，科学与伦理再次成为对立的两方。
获法律支持
美国一家联邦上诉法院2011年4月29日作出裁决，允许美国联邦政府继续资助人类胚胎干细胞研究。这是美国人类胚胎干细胞研究支持者取得的一个重要阶段性胜利[8] 。
哥伦比亚特区巡回上诉法院当天在裁决书中宣布，撤销美国一地方法院法官去年发布的人类胚胎干细胞研究临时禁令。判决书还认为，联邦资金资助人类胚胎干细胞研究似乎并不违反美国相关法律[8] 。
去年8月23日，哥伦比亚特区地方法院法官罗伊斯·兰伯思针对两位美国干细胞研究人员提起的诉讼发布临时禁令，以违反法律等为由禁止联邦资金资助人类胚胎干细胞研究。兰伯思认为，国会曾经通过的一份修正案 「明确禁止」用联邦资金资助所有需要破坏人类胚胎的研究，而所有人类胚胎干细胞研究都会包含破坏胚胎的步骤，因此美国国家卫生研究院颁布的人类胚胎干细胞研究规范违反了该修正案[8] 。
但哥伦比亚特区巡回上诉法院在最新裁决中指出，上述修正案存在「模糊」之处，美国国家卫生研究院有理由认为，该修正案虽然禁止从胚胎中提取干细胞的破坏性行为，但并未禁止联邦资金资助那些仅使用人类胚胎干细胞的研究项目。上诉法院据此宣布兰伯思去年发布的临时禁令无效[8] 。
美国白宫一名发言人当天表示，上诉法院的裁决对美国科学家和全世界的患者来说是一个「胜利」，患者们将会从干细胞研究所带来的医学突破中受益[8] 。
人类胚胎干细胞研究在美国颇受争议。2001年，美国前任总统布希规定联邦资金仅准许用于资助已经存在的胚胎干细胞研究。现任总统奥巴马2009年通过行政命令解除了上述限制，奥巴马认为「之前美国在人类胚胎干细胞研究上采取了错误的选择，导致一些最好的科学家被迫到其他国家从事相关研究。奥巴马的政策坚定地支持科学家们开展胚胎干细胞的研究，充分体现了科学政策应建立在科学基础之上，从而使美国有望在生命科学领域处于领先地位[9] 。美国国家卫生研究院随之于当年出台胚胎干细胞研究规范。[8]
研究新方向
由于胚胎干细胞在医学应用上存在著免疫排斥以及伦理窘境等壁垒，科学家正在尝试其他途径代替胚胎干细胞。科学家试图通过细胞重编程的方法让病人的体细胞转化为干细胞供自身使用，主要的几个分支包括细胞核移植，患者体细胞与供体胚胎干细胞的细胞融合，以及诱导多能干细胞。其中诱导多能干细胞在近五年内新兴并迅速得到学术界的高度关注。
参考资料
[1] 大话干细胞．人民网 [引用日期2019-11-09]
[2] 崔红娟编著. 干细胞生物学[M]. 2014：19-20页
[3] 王旻主编. 生物工程[M]. 2015：196页
[4] 科学家发现胚胎细胞的「全能」秘密．新华网
[5] 哺乳动物胚胎干细胞研究进展．中国知网 [引用日期2019-11-09]
[6] 李青旺主编. 动物细胞工程与实践[M]. 2005：366-368页
[7] 干细胞的研究进展及应用前景．中国知网 [引用日期2019-06-18]
[8] 美法院允许政府继续资助人类胚胎干细胞研究．腾讯新闻
[9] 人类胚胎干细胞研究的基本状况与影响因素探析及其对策建议．中国知网 [引用日期2019-06-18]
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最重要的以上信息来自百度不是我写的，答应我以后这样的问题百度就好了。
用于克隆出病人自体健康器官进行没有免疫排斥的器官移植，动物方面可以是培育转基因动物和克隆动物的一种手段。
如果你是高中生，建议把选修三课本的细胞工程那一专题认真看一看，讲的很详细的。
我现在接触比较多的是脐带间质干细胞 胚胎的干细胞接触是0
干细胞呢现在主要用在这几方面
一个是受损器官的修复
一个是慢性病的治疗
一个月抗衰老的保健
我所知道的就只有这些了
延年益寿最合适不过了吧
据说可以美容抗衰老治糖尿病脑年痴呆。。。天，简直是六六六了
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