干細(xì)胞是一類具有無(wú)限的或者永生的自我更新能力的細(xì)胞、能夠產(chǎn)生至少一種類型的、高度分化的子代細(xì)胞[1]。
干細(xì)胞被認(rèn)為可以提供一種理想的生物學(xué)平臺(tái), 用于多方面的科學(xué)研究與臨床應(yīng)用, 如藥物篩選平臺(tái)的建立、細(xì)胞發(fā)育與分化的分子調(diào)節(jié)機(jī)制研究、基因靶向敲除動(dòng)物模型的構(gòu)建、組織工程種子細(xì)胞及基因治療載體的建立、細(xì)胞治療及再生醫(yī)學(xué)等[2]。
干細(xì)胞研究離不開(kāi)干細(xì)胞的培養(yǎng)。合格的干細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程,包括促進(jìn)其分裂增殖和維持其未分化狀態(tài)。
基于以上兩點(diǎn)要求,目前主流的標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)方法為飼養(yǎng)層培養(yǎng)法:
即在有絲分裂失活的飼養(yǎng)層細(xì)胞 (FEEDER) 上培養(yǎng)干細(xì)胞。培養(yǎng)體系一般為高糖DMEM,添加適量的胎牛血清 (FCS) 及白血病抑制因子 (LIF)、L-谷氨酰胺等添加劑。
另外,為了避免外源性物質(zhì)的干擾(如血清、病原等成分)[3],又嘗試及建立了其他培養(yǎng)基, 包括條件培養(yǎng)基 (CM) 、無(wú)飼養(yǎng)層、無(wú)血清、血清替代物 (SR) 非條件培養(yǎng)基等。
其中無(wú)血清培養(yǎng)基中添加了更多珍貴的細(xì)胞因子,而血清替代物培養(yǎng)基則采用人工/半人工合成分子替代物的形式,來(lái)替代血清,成本相較于普通胎牛血清*培養(yǎng)基而言,高出不少。
01
飼養(yǎng)層培養(yǎng)法
目前認(rèn)為,飼養(yǎng)層能夠提供干細(xì)胞接觸所必需的復(fù)雜蛋白分子。自1981年EVANS等人[4]用飼養(yǎng)層成功培養(yǎng)了mESC起,飼養(yǎng)層培養(yǎng)法便開(kāi)始不斷發(fā)展。實(shí)驗(yàn)過(guò)程,主要分為以下三步:配制飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)基、準(zhǔn)備飼養(yǎng)層細(xì)胞、配制飼養(yǎng)單層細(xì)胞培養(yǎng)基、飼養(yǎng)單層制備、配制干細(xì)胞培養(yǎng)基、接種干細(xì)胞培養(yǎng)。
飼養(yǎng)層培養(yǎng)法卻存在著不可避免的缺點(diǎn):
1、 飼養(yǎng)層細(xì)胞生命期有限,不能在體外長(zhǎng)期傳代。在體外傳代時(shí)間太長(zhǎng),其產(chǎn)生促增殖因子和抑制分化因子的能力會(huì)減弱甚至喪失。
2、 MEF細(xì)胞的染色體干擾:飼養(yǎng)層細(xì)胞會(huì)影響干細(xì)胞遺傳物質(zhì)?!?/p>
3、 絲裂su素-C的影響:飼養(yǎng)層細(xì)胞需要用到絲裂su素-C,該物質(zhì)可能會(huì)影響干細(xì)胞的增殖。
4、 異種抗原及污染的影響:飼養(yǎng)層細(xì)胞作為異種抗原也會(huì)影響干細(xì)胞的健康,還有發(fā)生細(xì)胞間融、引入其他動(dòng)物源性病原體,給臨床移植治療帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。
5、 所用試劑復(fù)雜,批次不可控:所用材料的批次之間的波動(dòng),限制了培養(yǎng)物之間的可重復(fù)性。
6、 實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),培養(yǎng)基配制復(fù)雜:在基礎(chǔ)培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,添加例如白血病抑制因子(LIF)[6]這樣的多功能細(xì)胞因子,但無(wú)論進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn)的產(chǎn)品,都不免有價(jià)格高昂的缺點(diǎn)。而自己配制,又會(huì)面臨操作繁瑣、易污染等問(wèn)題。飼養(yǎng)層培養(yǎng)從培養(yǎng)飼養(yǎng)細(xì)胞開(kāi)始,至少需要一周時(shí)間才能得到所需的干細(xì)胞,周期過(guò)長(zhǎng)。
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02
無(wú)飼養(yǎng)層培養(yǎng)
無(wú)飼養(yǎng)層培養(yǎng)類似普通細(xì)胞培養(yǎng),主要分為以下幾個(gè)步驟:培養(yǎng)瓶預(yù)處理、配制培養(yǎng)基、消化/復(fù)蘇干細(xì)胞、接種、培養(yǎng)。
相較于飼養(yǎng)層培養(yǎng)法,無(wú)飼養(yǎng)層培養(yǎng)法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn):更加簡(jiǎn)便、節(jié)省時(shí)間;但缺點(diǎn)也十分明顯:
1、 培養(yǎng)的細(xì)胞質(zhì)量不穩(wěn)定:由于自行配制的培養(yǎng)基,不可控因素較多,缺少營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞對(duì)的存在,干細(xì)胞生長(zhǎng)狀況也不穩(wěn)定,直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2、 成本高昂:商品化的培養(yǎng)基,根據(jù)品質(zhì)不同,價(jià)格也是從幾百元到幾千元不等,直接增加了干細(xì)胞的培養(yǎng)成本。
3、 需要不斷對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行調(diào)整,對(duì)實(shí)驗(yàn)人員有很高的要求:無(wú)飼養(yǎng)層培養(yǎng)法需要人為添加各種各樣的細(xì)胞因子,不同的干細(xì)胞還需要進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整以適應(yīng)不同的生長(zhǎng)需求,因此培養(yǎng)難度更高,對(duì)技術(shù)人員的操作水平及經(jīng)驗(yàn)有很高的要求
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03
干細(xì)胞*培養(yǎng)基培養(yǎng)法
一直以來(lái),干細(xì)胞的培養(yǎng)方法被飼養(yǎng)層培養(yǎng)法和無(wú)飼養(yǎng)層培養(yǎng)法所“統(tǒng)治“,近日,一項(xiàng)新技術(shù)——干細(xì)胞*培養(yǎng)基培養(yǎng)法問(wèn)世!這項(xiàng)重大突破,兼顧了上述兩種培養(yǎng)法的優(yōu)點(diǎn)又巧妙規(guī)避了它們的致命缺點(diǎn),大大降低了干細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)門檻!
干細(xì)胞*培養(yǎng)基是一種真正意義上的全新干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)!
在含微量胎牛血清的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,通過(guò)添加一種人永生化干細(xì)胞系的條件培養(yǎng)基混合組成。干細(xì)胞*培養(yǎng)基含有多種促進(jìn)細(xì)胞增殖的生長(zhǎng)因子,如EGF、FGF、NGF、HGF、BDNF、PDGF、VEGF、TGF及干細(xì)胞分化抑制因子等。
因此,干細(xì)胞*培養(yǎng)基具有促進(jìn)干細(xì)胞增殖、抑制干細(xì)胞分化及維持干細(xì)胞表型,增加干細(xì)胞的傳代次數(shù)的作用,可廣泛應(yīng)用于人及動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞及各種組織來(lái)源的成體干細(xì)胞的培養(yǎng)。
由于人永生化干細(xì)胞系的使用,使得干細(xì)胞*培養(yǎng)基無(wú)需額外添加細(xì)胞因子或其他人工合成促生長(zhǎng)成分,因此,相較于其他商品化的干細(xì)胞培養(yǎng)基、干細(xì)胞培養(yǎng)Kit、無(wú)血清培養(yǎng)基、血清替代物 (SR) 非條件培養(yǎng)基等產(chǎn)品,用干細(xì)胞*培養(yǎng)基進(jìn)行實(shí)驗(yàn),成本相對(duì)更低,但效果卻是更上一層樓。
縱觀整個(gè)干細(xì)胞培養(yǎng)基市場(chǎng),能同時(shí)滿足以上幾個(gè)條件的產(chǎn)品可以說(shuō)是鳳毛麟角。而Ausbian干細(xì)胞*培養(yǎng)基則是其中的優(yōu)秀代表,讓實(shí)驗(yàn)者可以輕松上手,各種干細(xì)胞培養(yǎng)都變得小菜一碟!
維持干細(xì)胞的干性,抑制干細(xì)胞的分化
無(wú)需額外添加和二次配制,使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)單
普適性高,理論上滿足各類干細(xì)胞生長(zhǎng)需求
經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn),內(nèi)毒素極低
我國(guó)自主研發(fā),供貨穩(wěn)定,供貨周期短