一个科学家小组目前已经完全弄清楚了人类胚胎干细胞起源和维护所必需的各种组分。这项研究由麦迪逊大学的James Thomson及其同事完成，他们试图查明人类胚胎干细胞培养时所需要的各种组分，以避免黑箱处理法带来的风险。

人类胚胎干细胞具有分化成任何一种细胞的潜力，但在培养物中繁殖它们是一个充满挑战的课题。过去，研究者常在一个含有饲养细胞的商品性血清替代物薄层中培养人类胚胎干细胞，但这种方法会导致细胞繁殖性降低，并引入具有潜在毒性的分子。研究者从小鼠饲养细胞或血清组分中获得了小鼠唾液酸，并用它对所有人类胚胎干细胞系的污染物进行鉴定，这样的研究符合联邦资金资助允许范围。

Thomson和其他实验室的前期研究表明，通过使用高浓度的基本纤维原细胞生长因子对培养介质进行补充，可以除去饲养细胞。如今，Thomson及其同事试图找到一个商品性血清替代物和细胞生长基质的替代品。他们利用各种已知组分开发出了一种培养介质，发现这一介质能够支持联邦政府批准的人类胚胎干细胞的培育。这些细胞系在培养一段时间后会丧失小鼠唾液酸。当被问及这是否增加了这些细胞系应用于临床治疗的可能性时，Thomson谨慎地说：“你不得不经过很多步骤才能表明它们是安全的，如果你在十分清楚的条件下获得了新的细胞系，那很显然地表明它们是更为安全的。”

他的实验室目前已在组分已知的介质中成功培育出两种新的人类胚胎干细胞系，但这两种细胞系在培养延长期后都出现了核型畸变现象。Thomson计划重复这一过程，以确定畸变是否与新的介质本身或细胞处置方式有关。

在目前使用的培养介质中，另一个需要了解的组分是基质，它常取自于小鼠肿瘤。Thomson实验室的研究人员从人类特有产物中为基质找到了一种替代物。这一构成完全清楚的新型基质的缺点是生产成本非常高。Thomson对此表现得非常实际：“我们已经知道了基质的构成，现在我们需要的是便宜。”如何降低这种新型基质的生产成本，是下一步工作的关键。

尽管面临这些困难，Thomson依然自信地认为，有关人类胚胎干细胞起源和培养的问题，不久将在很大程度上得到解决，最后只留下更为严峻的挑战，即找到人类胚胎干细胞的分化条件。“非常需要优秀的发育生物学家加入进来，”Thomson总结说，但他也指出了前进道路上的另一个巨大障碍：“我认为，当前的瓶颈问题，主要是来自于政治方面，而非科学方面。”

注：本文译自2006年3月号的《自然-方法学》，版权为英国NPG出版集团所有。