胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)基的作用和成分
維持胚胎干細(xì)胞的自我更新能力
提供核心營(yíng)養(yǎng)與能量
胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)基通常包含基礎(chǔ)培養(yǎng)基和補(bǔ)充成分(如血清替代物、氨基酸、維生素、葡萄糖等),為細(xì)胞提供碳源、氮源及必需營(yíng)養(yǎng),支持其高速增殖和代謝需求。
示例:葡萄糖是細(xì)胞能量代謝的主要底物,而谷氨酰胺參與蛋白質(zhì)合成和能量代謝,二者缺一不可。
抑制自發(fā)分化
胚胎干細(xì)胞在體外易自發(fā)分化為內(nèi)胚層、中胚層或外胚層細(xì)胞,培養(yǎng)基通過(guò)添加特定抑制劑阻斷分化信號(hào)通路,維持細(xì)胞多能性。
關(guān)鍵成分:
LIF(白血病抑制因子):通過(guò)激活JAK/STAT3通路,抑制胚胎干細(xì)胞向滋養(yǎng)層細(xì)胞分化。
BMP抑制劑:阻斷骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)信號(hào),防止胚胎干細(xì)胞向中胚層分化。
Wnt信號(hào)激活劑:維持Wnt/β-catenin通路活性,促進(jìn)自我更新。
支持胚胎干細(xì)胞的高效擴(kuò)增
促進(jìn)細(xì)胞增殖
培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子通過(guò)激活MAPK、PI3K/Akt等信號(hào)通路,刺激胚胎干細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期,加速增殖。
示例:bFGF(堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子)是維持人類ESCs未分化狀態(tài)的核心因子,可促進(jìn)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)并抑制凋亡。
維持細(xì)胞形態(tài)與貼壁性
培養(yǎng)基中的基質(zhì)膠或重組細(xì)胞外基質(zhì)蛋白模擬體內(nèi)微環(huán)境,提供細(xì)胞貼壁所需的物理支撐和生物化學(xué)信號(hào),防止細(xì)胞懸浮死亡或聚集形成胚狀體。
優(yōu)化條件:基質(zhì)膠濃度需根據(jù)細(xì)胞類型調(diào)整。