干細(xì)胞是一類具有無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, 用于多方面的科學(xué)研究與臨床應(yīng)用, 如藥物篩選平臺的建立、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)胞研究離不開干細(xì)胞的培養(yǎng)。合格的干細(xì)胞培養(yǎng)的過程,包括促進(jìn)其分裂增殖和維持其未分化狀態(tài)?;谝陨蟽牲c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 (FBS) 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) 、無飼養(yǎng)層、無血清、血清替代物 (SR) 非條件培養(yǎng)基等。其中無血清培養(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。
一、飼養(yǎng)層培養(yǎng)法
目前認(rèn)為,飼養(yǎng)層能夠提供的干細(xì)胞接觸所必須的復(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)法便開始不斷發(fā)展。實驗過程,主要分為以下三步:準(zhǔn)備飼養(yǎng)層細(xì)胞、飼養(yǎng)單層制備、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:
1、飼養(yǎng)層細(xì)胞生命期有限,不能在體外長期傳代。在體外傳代時間太長,其產(chǎn)生促增殖因子和抑制分化因子的能力會減弱甚至喪失。
2、MEF 細(xì)胞的染色體干擾:飼養(yǎng)層細(xì)胞會影響干細(xì)胞遺傳物質(zhì)。 /3、絲裂mei素-C 的影響:飼養(yǎng)層細(xì)胞需要用到絲裂mei素-C,該物質(zhì)可能會影響干細(xì)胞的增殖。
3、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影響干細(xì)胞的健康,還有發(fā)生細(xì)胞間融、引入其他動物源性病原體,給臨床移植治療帶來風(fēng)險。
4、所用試劑復(fù)雜,批次不可控:所用材料的批次之間的波動,限制了培養(yǎng)物之間的可重復(fù)性。
5、實驗周期長,培養(yǎng)基配制復(fù)雜:現(xiàn)在市場上有多種多樣的干細(xì)胞培養(yǎng)基可供選擇,大多數(shù)都是在基礎(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,但無論進(jìn)口還是國產(chǎn)的產(chǎn)品,都不免有價格高昂的缺點。而自己配制,又會面臨操作繁瑣、易污染等問題。而且飼養(yǎng)層培養(yǎng)發(fā)從培養(yǎng)飼養(yǎng)細(xì)胞開始,至少需要一周時間才能得到所需的干細(xì)胞,周期過長。
二、無飼養(yǎng)層培養(yǎng)
無飼養(yǎng)層培養(yǎng)類似普通細(xì)胞培養(yǎng),主要分為以下幾個步驟:培養(yǎng)瓶預(yù)處理、配制培養(yǎng)基、消化干細(xì)胞、接種、培養(yǎng)。
相較于飼養(yǎng)層培養(yǎng)法,無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法的優(yōu)點顯而易見:更加簡便、節(jié)省時間;但缺點也十分明顯:
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,缺少營養(yǎng)細(xì)胞對的存在,干細(xì)胞生長狀況也不穩(wěn)定,直接影響實驗結(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、需要不斷對培養(yǎng)基進(jìn)行調(diào)整,對實驗人員有很高的要求:無飼養(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)不同的生長需求,因此培養(yǎng)難度更高,對技術(shù)人員的操作水平及經(jīng)驗有很高的要求
三、干細(xì)胞*培養(yǎng)基培養(yǎng)法
我們都知道,一直以來,干細(xì)胞的培養(yǎng)方法被飼養(yǎng)層培養(yǎng)法和無飼養(yǎng)層培養(yǎng)法所「統(tǒng)治「,近日,一項新技術(shù)——干細(xì)胞*培養(yǎng)基培養(yǎng)法問世!這項重大突破,兼顧了上述兩種培養(yǎng)法的優(yōu)點又巧妙規(guī)避了它們的致命缺點,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)胞增殖的生長因子,如表皮生長因子(EGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、神經(jīng)細(xì)胞生長因子(NGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(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)用于人及動物的胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞及各種組織來源的成體干細(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)基無需額外添加細(xì)胞因子或其他人工合成促生長成分,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)行實驗,成本相對更低,但效果卻是更上一層樓。
縱觀整個干細(xì)胞培養(yǎng)基市場,能同時滿足以上幾個條件的產(chǎn)品可以說是鳳毛麟角。而 Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基則是其中的優(yōu)秀代表,讓實驗者可以輕松上手,各種干細(xì)胞培養(yǎng)都變得小菜一碟!
首先,Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基擁有與眾不同的技術(shù),使得培養(yǎng)基本身就含有豐富的細(xì)胞因子,其中包含了所有含有促進(jìn)干細(xì)胞生長和抑制干細(xì)胞分化的各種因子,因此能夠有效維持干細(xì)胞的干性,抑制干細(xì)胞的分化。
其次,無需額外添加和二次配制,更省去了體現(xiàn)制備飼養(yǎng)層的復(fù)雜操作,根據(jù)細(xì)胞生長情況每 2-3 天更換一次培養(yǎng)基。這在無形之中減少了細(xì)胞培養(yǎng)的實驗步驟,熟悉細(xì)胞實驗的小伙伴應(yīng)該都知道,實驗步驟越簡潔,不可控因素也就越少,實驗出錯的概率也會更低,因此,使用干細(xì)胞*培養(yǎng),使實驗更簡單,可以大大縮短時間成本;培養(yǎng)的干細(xì)胞品質(zhì)更穩(wěn)定,對實驗人員技術(shù)要求也更低,節(jié)省人力成本,輕輕松松讓干細(xì)胞茁壯成長。
不僅如此,因為少了飼養(yǎng)細(xì)胞的干擾,也沒有絲裂mei素-C 等物質(zhì)的添加,所以用 Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基能夠收獲純度更高、遺傳物質(zhì)更穩(wěn)定的干細(xì)胞。
在培養(yǎng)細(xì)胞有效性方面,許多科研人員對其進(jìn)行了評估:培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞可以細(xì)胞傳代次數(shù) 8-10 次、培養(yǎng)成體干細(xì)胞可以使細(xì)胞的增殖速率增加 300%,實驗數(shù)據(jù)真實可靠。
1. 人成體干細(xì)胞(3 代)增殖實驗:CCK8 分析
2. 人間充質(zhì)干細(xì)胞(3 代)增殖實驗:CCK8 分析
3. 細(xì)胞傳代次數(shù):
Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基另外一項革命性的突破在于,可廣泛應(yīng)用于人及動物的胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞及各種組織來源的成體干細(xì)胞的培養(yǎng),省去了更換細(xì)胞時反復(fù)調(diào)試培養(yǎng)基的繁瑣步驟,很高的普適性進(jìn)一步降低了人力、物力以及時間成本。
說完有效性再來看看安全性。Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基均經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗,無論是支原體還是衣原體檢測均為陰性,無農(nóng)藥污染及重金屬超標(biāo),同時還進(jìn)行了放射性照射,確保培養(yǎng)基無任何病原體及病毒污染,確保內(nèi)毒素極低,為干細(xì)胞提供一個安全健康的生長環(huán)境。
最后要說明的是,Ausbian 干細(xì)胞*培養(yǎng)基是我國的科學(xué)家自主研發(fā)的,其中制備的永生化人干細(xì)胞系為具有獨te性,制備產(chǎn)品所使用的永生化人干細(xì)胞系國內(nèi)同類產(chǎn)品,貨源充足,供貨穩(wěn)定,供貨周期短,保證干細(xì)胞生長過程中不會出現(xiàn)「斷糧」的情況,讓實驗者更安心!
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