IPS培養(yǎng)基的基本構(gòu)成及其作用
更新時(shí)間：2025-08-07
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IPS培養(yǎng)基是指誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)所需的特殊培養(yǎng)基。iPSCs是一類通過(guò)重編程成人體細(xì)胞（如皮膚細(xì)胞或血液細(xì)胞）所得到的具有多潛能的干細(xì)胞，具有和胚胎干細(xì)胞相似的特性，能夠分化成多種不同類型的細(xì)胞。這種技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)、疾病研究、藥物篩選和個(gè)性化治療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。
ips培養(yǎng)基的基本組成：
1.基礎(chǔ)培養(yǎng)液：基礎(chǔ)培養(yǎng)液通常是DMEM/F12（Dulbecco'sModifiedEagleMedium/F12），這是一種常用于細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液。它提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的基本營(yíng)養(yǎng)成分，如氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等。
2.血清或替代物：大部分iPSCs培養(yǎng)體系使用的培養(yǎng)基包含胎牛血清（FBS），血清為細(xì)胞提供生長(zhǎng)因子、營(yíng)養(yǎng)成分及附著因子。隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多研究者嘗試使用無(wú)血清培養(yǎng)基，這樣可以減少潛在的免疫反應(yīng)和病毒污染的風(fēng)險(xiǎn)。市面上也有無(wú)血清的iPSCs培養(yǎng)基，通常使用成分較為精確的合成替代物，如KnockOutSerumReplacement（KSR）等。
3.生長(zhǎng)因子和小分子：為了維持iPSCs的多能性和自我更新能力，通常需要添加生長(zhǎng)因子。最常見(jiàn)的生長(zhǎng)因子包括堿性成纖維生長(zhǎng)因子（bFGF），該因子能夠促進(jìn)干細(xì)胞的增殖并防止其分化。小分子如CHIR99021、SB431542等也常常被加入培養(yǎng)基中，以進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞的重編程和維持其多能性。
4.抗生素：為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)生細(xì)菌污染，通常會(huì)添加抗生素，如青霉素和鏈霉素。盡管抗生素能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，但長(zhǎng)期使用可能會(huì)對(duì)細(xì)胞本身造成不利影響，因此應(yīng)根據(jù)需要謹(jǐn)慎使用。
ips培養(yǎng)基的優(yōu)化：
1.低氧培養(yǎng)：研究表明，在低氧環(huán)境下培養(yǎng)iPSCs能夠更好地維持其多能性。低氧可以促進(jìn)細(xì)胞自我更新和減緩分化。通常，iPSCs培養(yǎng)在21%氧氣濃度的常規(guī)培養(yǎng)條件下進(jìn)行，但有研究表明在5%的氧氣濃度下培養(yǎng)iPSCs能夠提高其生長(zhǎng)速度和穩(wěn)定性。
2.細(xì)胞密度控制：細(xì)胞的密度對(duì)iPSCs的質(zhì)量和生長(zhǎng)速度有顯著影響。較高的細(xì)胞密度有助于維持細(xì)胞的多能性，而低密度則可能導(dǎo)致早期分化。因此，保持適當(dāng)?shù)募?xì)胞密度對(duì)于成功培養(yǎng)iPSCs至關(guān)重要。
3.小分子調(diào)控：除了bFGF和其他生長(zhǎng)因子，許多小分子也被發(fā)現(xiàn)能夠調(diào)節(jié)iPSCs的狀態(tài)。例如，抑制某些信號(hào)通路（如TGF-β和Wnt通路）可以提高iPSCs的穩(wěn)定性和質(zhì)量。通過(guò)精細(xì)調(diào)整這些小分子的濃度，可以在不同階段控制iPSCs的增殖、分化或自我更新能力。
