哺乳动物孤雌胚胎发育至着床后不久就死亡，主要原因是基因印迹异常和胎盘缺陷。但成熟卵子孤雌激活后可形成发育完全的囊胚，从这种囊胚中可获得孤雌胚胎干细胞(Parthenogenetic stem cell，pES)。孤雌胚胎干细胞来自于没有完整发育潜能的卵子，从而避免了伦理学问题。并且孤雌胚胎可取自女病人卵巢，体外分化后得到的细胞与病人自身没有组织相溶性抗体的免疫排斥问题，是再生医学的理想组织材料。对孤雌胚胎干细胞的早期研究认为pES仅仅具有有限的发育能力，在嵌合体中不能发育为某些组织器官，如肌肉组织和胰脏。但对于它们自身的发育能力是否像正常受精的胚胎干细胞(fertilized stem cell，fES)具有多能性，可发育到什么程度仍然不得而知。 前期工作表明，Sr2+激活卵子孤雌发育的胚胎与受精激活的胚胎在囊胚期没有差别。我们用杂交品系小鼠MⅡ期卵子采用Sr2+激活方法成功获得多株pES细胞系，并对这些新建系的pES的生物学特性及其多能性进行鉴定，结果表明： 1.B6C3F1以及B6D2F1杂交品系小鼠MⅡ期卵子用Sr2+激活后可成功获得pES细胞系，呈现典型ES样细胞形态和传代特性。与相同品系来源的fES细胞的建系比较，孤雌胚胎有更高的建系效率。我们进一步对与建系效率有关的ERK/MAPK和WNT信号通路的作用进行了探讨，发现在孤雌胚胎中ERK表达量降低，诱导内细胞团分化的因素减少，这可能是提高建系效率的原因之一。 2.我们获得的pES细胞系体外传代至50代时仍持续表达Oct4、SSEA1和碱性磷酸酶等多能性标记，并且维持正常的40，XX核型，表明它们具有持续增殖能力并维持多能性不变。pES在体外分化时，可形成球状拟胚体，并且分化分三胚层来源的不同形态的细胞。在裸鼠皮下也能形成畸胎瘤，瘤体生长迅速，并且具有神经组织，肌肉组织和腺体样组织，充分显示其外、中、内三胚层分化能力。 3.pES与8-细胞胚胎融合或将其注入二倍体正常囊胚后，它们参与二倍体受体囊胚发育形成嵌合体，且嵌合体小鼠发育正常，雌雄个体都可正常生殖产生后代。在其体内，pES分化为各种类型组织器官，并且没有分化缺陷和偏好性。证明我们所得到的pES与前人建系的pES不同，具有体内分化为三胚层细胞的广泛多能性。 4.把pES注入四倍体囊胚后形成四倍体补充(TEC)胚胎，移植入假孕母鼠后，令人惊讶的是，最终得到1只发育至出生的孤雌小鼠，突破了孤雌胚胎发育的局限性，进一步证实pES发育的多能性。分析pES印迹基因表明，由于体外培养过程的影响，基因印迹发生部分改变，尤其是一些对发育有关键作用的基因改变，可能是其具有比孤雌胚胎更广泛的多能性的原因。 综上所述，我们的实验结果表明新的pES的体外培养改变了他们的印迹基因的表达状况，证实了pES与fES一样具有形成嵌合体所有组织的多能性并且具有发育为完整胎儿至出生的能力。这为哺乳动物生殖发育理论提供了新的思路，打破了孤雌细胞仅具有有限发育能力的结论。同时为建立人孤雌发育胚胎干细胞系，并进行医疗应用提供了实验前提，也为动物克隆，再生医学等应用领域提供了理论基础。