科学家利用胚胎干细胞研究污染物对人类健康的影响

  刊登在国际杂志the Journal of Environmental Sciences (JES)上的一篇研究论文中，来自中国生态环境科学研究所等处的研究人员通过研究表示，利用胚胎干细胞或可作为一种新型模型来评估环境污染物对机体的生理效应，这种评估方法或是一种有效且节约成本的方法。
  当今社会人们更容易且会一直持续地暴露于多种工业作业产生的多种人工污染物中，当人类暴露于许多污染物中时往往会引发急慢性疾病的发生，因此进行污染物的毒性检测对于评估这些污染物对人体的潜在威胁或将起到重要的作用。
  尽管干细胞之前已经被用于进行毒理学的研究，但本文中研究者成功地描述了如何利用干细胞来精确估算环境污染物双酚A（BPA）对机体的神经毒性的效应；文章中研究人员将生物化学及基于细胞的试验进行结合，检测了当小鼠胚胎干细胞在分化时暴露于BPA后基因表达的变化情况，BPA可以引发人类患心脏疾病、糖尿病及机体异常发育等，这样研究者就可以检测并且测定BPA对特定的胚层细胞的毒性，比如内胚层、外胚层及神经祖细胞；相关研究结果表明BPA或许可以在体内改变胚胎的发育。
  研究者Francesco Faiola教授指出，相比进行传统的体外实验及动物实验而言，利用胚胎干细胞进行研究具有较大的好处，因为胚胎干细胞可以提供细胞生长的不确定性的优势，从而就使其可以拥有分化进行胚胎发育模拟的能力，而且事实上胚胎干细胞还可以分化成为多种成年机体的细胞类型。比如胚胎干细胞在培养皿中可以分化形成三维的拟胚体，这类似于胚胎发育的早期阶段，基于以上数据研究者就可以在不进行动物试验的前体下，利用胚胎干细胞来进行发育毒性试验。
  最后研究者指出，我们所开发的干细胞毒性研究系统可以非常敏感且有效地反应BPA产生的生理毒性效应，然而更有价值的是这种系统也可以被用来评估多种污染物对人类机体的毒性效应。（转化医学网360zhyx.com）
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Assessment of Bisphenol A (BPA) neurotoxicity in vitro with mouse embryonic stem cells
Journal of Environmental Sciences   DOI:10.1016/j.jes.2015.06.004
Francesco Faiola  , Nuoya Yin  , Xinglei Yao , Yuan-Liang Wang , Zhanfen Qin
The adverse effects of environmental pollution on our well-being have been intensively studied with many in vitro and in vivo systems. In our group, we focus on stem cell toxicology due to the multitude of embryonic stem cell (ESC) properties which can be exerted in toxicity assays. In fact, ESCs can differentiate in culture to mimic embryonic development in vivo, or specifically to virtually any kind of somatic cells. Here, we used the toxicant Bisphenol A (BPA), a chemical known as a hazard to infants and children, and showed that our stem cell toxicology system was able to efficiently recapitulate most of the toxic effects of BPA previously detected by in vitro system or animal tests. More precisely, we demonstrated that BPA affected the proper specification of germ layers during our in vitro mimicking of the embryonic development, as well as the establishment of neural ectoderm and neural progenitor cells.