臨床干細(xì)胞培養(yǎng)基的主要組成部分及優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
更新時(shí)間：2023-04-23
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臨床干細(xì)胞培養(yǎng)基是指用于培養(yǎng)、擴(kuò)增和維持干細(xì)胞增殖和分化的營(yíng)養(yǎng)液。干細(xì)胞指可持續(xù)自我更新、具有多向分化潛能和不斷增殖的細(xì)胞類型。這些特殊細(xì)胞可以作為治療細(xì)胞治療藥物、組織工程和再生醫(yī)學(xué)的理想來(lái)源。然而，干細(xì)胞的繁殖和分化受到特殊的條件限制，這對(duì)長(zhǎng)期維持體外培養(yǎng)所需配方的嚴(yán)格控制提出了要求。因此，開發(fā)適用于臨床干細(xì)胞的培養(yǎng)基是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
臨床干細(xì)胞培養(yǎng)基由主要和輔助成分組成。下面是常見(jiàn)的成分及其作用：
主要成分
細(xì)胞增殖因子（growthfactors）是培養(yǎng)干細(xì)胞的關(guān)鍵成分。這些蛋白質(zhì)通過(guò)與細(xì)胞膜上的特定受體結(jié)合來(lái)激活細(xì)胞信號(hào)通路，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。常用的細(xì)胞增殖因子包括基本成長(zhǎng)因子（bFGF）、血小板衍生生長(zhǎng)因子（PDGF）、上皮生長(zhǎng)因子受體（EGF）和神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)因子（NGF）等。
另一種主要成分是細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），它是由膠原蛋白、玻璃酸和半胱氨酸等多種成分組成的網(wǎng)絡(luò)。ECM不僅提供細(xì)胞附著和支持，還可以通過(guò)細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞來(lái)影響細(xì)胞增殖和分化。最常見(jiàn)的ECM成分是明膠和玻尿酸。
胚胎干細(xì)胞（ES）或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）可以通過(guò)特定的培養(yǎng)條件在體外擴(kuò)增和維持。ES或iPS培養(yǎng)基通常由多種液體培養(yǎng)基組成，包括甜菜堿、果糖、谷氨酸鹽、賴氨酸、鉀離子等。鈣離子、鈉離子和氯離子等電解質(zhì)也是維持培養(yǎng)液PH穩(wěn)定和細(xì)胞生存的重要組成部分。
輔助成分
無(wú)菌水和氧氣對(duì)于細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化是不可少的。還有許多輔助成分有助于維持細(xì)胞活性和生長(zhǎng)，例如白蛋白、脯氨酸、谷氨酰胺、銅、鋅和錳等微量元素，以及人血清、牛血清、胎牛血清、羊胎血清等動(dòng)物來(lái)源的蛋白質(zhì)。
臨床干細(xì)胞培養(yǎng)基具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1.高效性：增強(qiáng)細(xì)胞自我更新的能力，從而增加分化潛力和增殖能力。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)基相比，更適合維持干細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。
2.穩(wěn)定性：減少PH、氧氣和電解質(zhì)等因素的變化，從而保證細(xì)胞的穩(wěn)定性，并增強(qiáng)細(xì)胞生活活性。穩(wěn)定的培養(yǎng)基有助于維護(hù)干細(xì)胞的生命力和增殖潛力。
3.安全性：考慮到干細(xì)胞用于治療的特殊性質(zhì)，須具有一定的安全性和穩(wěn)定性。這需要對(duì)培養(yǎng)基的組成進(jìn)行精細(xì)篩選，以確保無(wú)害病原體的存在。
4.清晰度：對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的觀察和操作至關(guān)重要。這需要保持培養(yǎng)基的透明和無(wú)色、高清晰度、無(wú)氣泡和膠體，以保持對(duì)細(xì)胞的準(zhǔn)確觀察和控制。
