胚胎干細胞培養(yǎng)基的作用和成分
維持胚胎干細胞的自我更新能力
提供核心營養(yǎng)與能量
胚胎干細胞培養(yǎng)基通常包含基礎(chǔ)培養(yǎng)基和補充成分(如血清替代物、氨基酸、維生素、葡萄糖等),為細胞提供碳源、氮源及必需營養(yǎng),支持其高速增殖和代謝需求。
示例:葡萄糖是細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
胚胎干細胞在體外易自發(fā)分化為內(nèi)胚層、中胚層或外胚層細胞,培養(yǎng)基通過添加特定抑制劑阻斷分化信號通路,維持細胞多能性。
關(guān)鍵成分:
LIF(白血病抑制因子):通過激活JAK/STAT3通路,抑制胚胎干細胞向滋養(yǎng)層細胞分化。
BMP抑制劑:阻斷骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)信號,防止胚胎干細胞向中胚層分化。
Wnt信號激活劑:維持Wnt/β-catenin通路活性,促進自我更新。
支持胚胎干細胞的高效擴增
促進細胞增殖
培養(yǎng)基中的生長因子和細胞因子通過激活MAPK、PI3K/Akt等信號通路,刺激胚胎干細胞進入細胞周期,加速增殖。
示例:bFGF(堿性成纖維細胞生長因子)是維持人類ESCs未分化狀態(tài)的核心因子,可促進細胞貼壁生長并抑制凋亡。
維持細胞形態(tài)與貼壁性
培養(yǎng)基中的基質(zhì)膠或重組細胞外基質(zhì)蛋白模擬體內(nèi)微環(huán)境,提供細胞貼壁所需的物理支撐和生物化學信號,防止細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)細胞類型調(diào)整。