再生医学及细胞替代治疗得以临床应用必须基于组织工程学的研究进展，其研究核心是种子细胞、生物材料及组织工程化的构建。相比数量少、来源困难的成体干细胞，胚胎干细胞由于其高度的未分化、较强的增殖能力及理论上可在特定条件下分化为机体三个胚层所有子细胞的全能性而成为组织工程“上游”研究无可替代的技术储备。1998年人类胚胎干细胞的成功建系被誉为上世纪末重大科技突破之一。 　　本项目基于从事人类辅助生育技术，在获得北京大学医学部伦理委员会的允许后，得到有限的人植入前囊胚捐赠，于2003年成功建立了4个人胚胎干细胞系B4、B7、PKU1和PKU2，并从PKU1系中分离形成2个单克隆胚胎干细胞系，PKU1.1在体外培养稳定传代可至107代，并保持未分化状态，为多向分化奠定了基础。继而本项目首次应用单克隆人胚胎干细胞系对细胞替代治疗中最具有应用前景及可能的四种细胞的体外定向诱导分化进行探索。 　　1. 首次提出在分化末期加入长效胰高血糖素样肽-1拟似物Exendin-4，获得了90%以上表达C肽阳性的胰岛样细胞；细胞/PLGA支架复合物进行体内移植后明显降低了糖尿病模型鼠的饥饿血糖。本项工作被生物材料学最有影响力的杂志"Biomaterials"接受。 　　2. 首次采用改良的无血清四步法，人胚胎干细胞PKU1.1诱导所得的分化细胞中酪氨酸羟化酶阳性率高达90%以上，这一比例优于目前所有采用经拟胚体诱导的结果；将分化细胞移植至帕金森模型鼠后可在脑内存活四周，且在一定程度上改善了模型鼠的旋转行为。 　　3. 首次提出三步法培养方案，人胚胎干细胞体外二维培养后进行细胞/藻酸盐/PLGA支架复合物三维培养，通过体外、体内序贯培养将人胚胎干细胞PKU1.1有效诱导为软骨样细胞。 　　4. 首次报导化学物质抗坏血酸在人胚胎干细胞向心肌细胞分化中添加的适当浓度和时间，发现抗坏血酸和5氮杂胞苷联合应用能提高向心肌细胞的分化效率，二者呈正向协同作用，促进人胚胎干细胞PKU1.1向心肌细胞的分化。 　　本研究成功建立了人胚胎干细胞系以及成熟的体外诱导分化方案，为久远的细胞替代治疗构筑了稳定的平台，具有良好的临床应用前景；在国内外一流杂志共发表学术论文12篇，其中SCI收录7篇，论文被引18 次；国际会议交流2次；培养博士5名。

　　再生医学及细胞替代治疗得以临床应用必须基于组织工程学的研究进展，其研究核心是种子细胞、生物材料及组织工程化的构建。相比数量少、来源困难的成体干细胞，胚胎干细胞由于其高度的未分化、较强的增殖能力及理论上可在特定条件下分化为机体三个胚层所有子细胞的全能性而成为组织工程“上游”研究无可替代的技术储备。1998年人类胚胎干细胞的成功建系被誉为上世纪末重大科技突破之一。 　　本项目基于从事人类辅助生育技术，在获得北京大学医学部伦理委员会的允许后，得到有限的人植入前囊胚捐赠，于2003年成功建立了4个人胚胎干细胞系B4、B7、PKU1和PKU2，并从PKU1系中分离形成2个单克隆胚胎干细胞系，PKU1.1在体外培养稳定传代可至107代，并保持未分化状态，为多向分化奠定了基础。继而本项目首次应用单克隆人胚胎干细胞系对细胞替代治疗中最具有应用前景及可能的四种细胞的体外定向诱导分化进行探索。 　　1. 首次提出在分化末期加入长效胰高血糖素样肽-1拟似物Exendin-4，获得了90%以上表达C肽阳性的胰岛样细胞；细胞/PLGA支架复合物进行体内移植后明显降低了糖尿病模型鼠的饥饿血糖。本项工作被生物材料学最有影响力的杂志"Biomaterials"接受。 　　2. 首次采用改良的无血清四步法，人胚胎干细胞PKU1.1诱导所得的分化细胞中酪氨酸羟化酶阳性率高达90%以上，这一比例优于目前所有采用经拟胚体诱导的结果；将分化细胞移植至帕金森模型鼠后可在脑内存活四周，且在一定程度上改善了模型鼠的旋转行为。 　　3. 首次提出三步法培养方案，人胚胎干细胞体外二维培养后进行细胞/藻酸盐/PLGA支架复合物三维培养，通过体外、体内序贯培养将人胚胎干细胞PKU1.1有效诱导为软骨样细胞。 　　4. 首次报导化学物质抗坏血酸在人胚胎干细胞向心肌细胞分化中添加的适当浓度和时间，发现抗坏血酸和5氮杂胞苷联合应用能提高向心肌细胞的分化效率，二者呈正向协同作用，促进人胚胎干细胞PKU1.1向心肌细胞的分化。 　　本研究成功建立了人胚胎干细胞系以及成熟的体外诱导分化方案，为久远的细胞替代治疗构筑了稳定的平台，具有良好的临床应用前景；在国内外一流杂志共发表学术论文12篇，其中SCI收录7篇，论文被引18 次；国际会议交流2次；培养博士5名。