目的：人胚胎干细胞(human embryonic stem cell，hES)是一类来源于人囊胚阶段内细胞团的全能细胞，主要具有两方面显著特征：一是自我更新的能力，二是全能性。本实验的目标就是在体外培养和鉴定人胚胎干细胞的基础上，探索和优化人胚胎干细胞向神经细胞方向分化的方法，确定用于细胞移植的最佳细胞，同时确定移植细胞标记物的可靠性和有效性。移植实验完成前，在免疫缺陷动物中确定移植用细胞的安全性，确保胚胎干细胞来源的神经细胞不形成肿瘤。在上述工作的基础上，将分化后、标记完善的神经细胞移植到食蟹猴的海马区，确定胚胎干细胞来源的神经细胞在体内的存活、生长以及迁移的情况，确定分化后细胞在体内的发育完善过程。 材料与方法：在常用的MEF滋养层细胞上以及Matrigel上培养人胚胎干细胞，通过免疫组织化学方法和RT-PCR方法确定胚胎干细胞的未分化状态；将胚胎干细胞接种到N2827添加Noggin的培养体系中，诱导胚胎干细胞向神经细胞方向分化，通过细胞形态、免疫组化和RT-PCR等方法确定分化过程中胚胎时期相关基因和蛋白逐渐减少，神经细胞相关基因和蛋白逐渐增加；确定最佳的细胞移植时期。采用转入GFP基因、掺入BrdU、标记超顺纳米铁颗粒等方式对分化后的细胞进行标记，首先确定标记物在体外的稳定性和可靠性。最后在确保分化后细胞安全的基础上，将标记完善的分化后细胞移植到食蟹猴的海马区，观察移植细胞在体内环境中的存活、生长和迁移情况。 结果：在MEF滋养层细胞上以及Matrigel上培养的人胚胎干细胞都呈现克隆样生长，体外可以扩增多代，免疫组化和RT-PCR中均表达胚胎期相关基因和蛋白。将胚胎干细胞接种到N2827添加Noggin的诱导培养体系中后，随着分化过程的延续，经免疫组化和RT-PCR等方法确定，胚胎时期相关基因和蛋白逐渐减少，神经细胞相关基因和蛋白逐渐增加，细胞出现神经细胞特征性的突起等形态，最终确定分化到P3和P4代的细胞可以用于细胞移植研究。将GFP转入人胚胎干细胞后，虽然随分化进程GFP绿色荧光逐渐减弱，但是GFP抗原性仍然可以作为一项标记物。转染GFP的人胚胎干细胞经过上述体系的诱导，也可以分化出神经细胞，将这些转染GFP的分化细胞同时掺入BrdU和超顺纳米铁颗粒，用于食蟹猴的移植实验。最后确定转染GFP的人胚胎干细胞在分化到P3时期的安全性后，将标记好的细胞移植到食蟹猴的海马区，影像学上能够观察到移植后的细胞，但是在组织切片中并没有观察到移植的细胞。 结论：在MEF和Matrigel上均可以保持胚胎干细胞的未分化和增殖能力。在N2827添加Noggin的培养体系中可以将人胚胎干细胞分化成神经细胞，同时转染GFP、掺入BrdU和超顺纳米铁颗粒后，可以成功的标记分化后的神经细胞。同时用于移植的细胞是具有安全性的，在MRI下可以观察到移植的细胞，但是由于移植位点、移植细胞数量等原因并没有在切片中观察到移植的细胞。