如何维持胚 🦅 胎干细胞（胚胎干细胞用什么培养可以保持不分化状态）
- 作者: 李妍兮
- 来源: 投稿
- 2025-06-05
1、如何维 🪴 持胚胎干细胞
维持 🕸 胚胎干细 🦟 胞 🦆 的条件
为了维持胚胎干细胞 (ESC) 的未分化 🐡 状 🦁 态，需要满足以下条件：
1. 无 🌴 血清培养基 🐺 ：
ESC 在无血清培养基中培养，如含 🐺 白蛋白和抑制细胞分化的因子如的培养基 ( bFGF) ES 。
2. 抑制 🌸 因子 🕷 ：
bFGF 和 LIF 等抑制因 🌷 子通 🌳 过激活和 JAK/STAT 信 MAPK 号通路抑制，的 ESC 分化。
3. 培养物 🦅 基质：
ESC 通常在涂有小鼠胚胎成纤维细胞 (MEF) 的培养皿中培养。MEF 分泌因子，如白细胞介素有 (IL)6，助于维持的 ESC 未。分 🌺 化状态
4. 培 🐧 养 🐎 基更新：
定期更换培养基以去除代 🌼 谢废物并补充营养物 🌴 质和抑制因子至关重要。
5. 适 🌲 当的 pH 值和温度：
ESC 生长需要 pH 值为 7.27.4 和 37°C 的 🐈 培养环 🕊 境 🌾 。
维持 ESC 的 🦅 方法
1. 传统 🕷 方法：
在 MEF 上培养在 🌻 ：ESC 涂 MEF 有 💮 的培养皿中培养。
使 🦉 用条件性培养基 🕊 使用：含 bFGF 和 LIF 的无血清培养基，并定期 🦁 补充。
2. 无 Feeder 培养 🐕 方法：
基质 🦟 替代方 🐛 案：使用 Matrigel 或朗伯斯氏培养基等基质 🐅 替代物代替 MEF。
生长因子补充补充：特 🐺 定的生长因子，如 bFGF、LIF 和 TGFβ。
小型 🌾 分子抑制剂：使用抑制分化信号通路的分子，如 PD 和 ☘ CHIR99021。
3. 三维 🐝 培养 🐴 ：
球体培养：ESC 在悬浮液中形成球体，促进细 🌵 胞间相互作用和未分化状态的维持。
支架培养：ESC 在 🍀 三维支架中培养，模拟胚胎 🐛 环境并促进未分化状态。
维持 ESC 的注 🌵 意 🐯 事 🐟 项
过分生长：避免过 ESC 度生长，这 🐶 可能导致分化。
培养基污染：定期检查培养 🌷 基污染，并采取预防措施 🌿 。
分化标志 🌲 ：监测分化 ESC 的标志，如表面标记物的改变 🌲 和 🦟 基因表达的变化。
细胞传代：在 ESC 分化 🌿 之前定期传代它们。
冷冻保存冷冻保 🕸 存：以 ESC 备将来使用。
2、胚胎干细胞用什么培养可以 🐵 保持不分化状态
保持胚胎干细胞不分化状 🌳 态的培养基成分 🦉 ：
无 🌺 血清培 🦈 养基：如StemPro hESC SFM 或培养 🌷 基 mTeSR1
基本培养 🐅 基成分：
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) 或 Ham's F12 营养 🐠 液
转铁蛋 🐡 白 🐳
L谷氨 🦆 酰 🐧 胺
抗生素（如 🦢 青霉素和链 🐎 霉素）
生 🐞 长 🐧 因子：
基本 🐵 成纤维细胞生长 🌵 因子（bFGF）：促进细胞增殖和维持干细胞特性
表皮生长因 🐝 子（EGF）：增强 💐 细胞增殖和 🐝 抑制分化
Rho 激酶抑制剂（如抑制 Y27632、ROCKi）：肌动蛋白丝的收缩，防止干细 🌸 胞 🌻 因机械应力而分化
其他成 🌹 分 🐒 ：
β巯基 🐼 乙醇：作为抗氧化剂，保护细胞免受氧化损伤
非必需 🌴 氨 🌳 基酸：支持细胞代谢 🦍
牛血清白 🐈 蛋白（BSA）：作为载体蛋白，携带生长因子和激素
培养条件 🌳 ：
在培养箱 🌷 中保持 37°C 和 5% CO2 的恒定环境
在经过胚胎明胶（如Matrigel）包裹 🐳 的培 🐵 养 🐬 板上培养
每 🦟 隔 34 天更换培养 ☘ 基
定 🌺 期传代以保持干细 🐋 胞的增殖能力 🦋 和不分化状态
3、胚 🐵 胎干细胞怎 🌲 么保持不分化状态
保持胚胎干细胞不 🌼 分化状态的方法：
1. 培 🐶 养 🐎 条件 🐞 ：
培养基成分：含特定生长因 🌻 子和 🐶 抑 🐯 制分化的成分，如：bFGF、LIF、SCF等。
基质：通常使用梅森氏胶原或纤维连接蛋白作为基底，提供适宜的黏附和 🐠 增 🌲 殖 💮 环境。
无血 🦟 清或低血清：避免血清中潜在的诱导分化因 🐟 子。
2. 生 🐦 长 💮 因子：
bFGF：基本成纤维细胞生长因子，促进胚 🐼 胎干细胞的自更新。
LIF或mLIF：白细胞介素 🐟 6，抑制 🐧 分化和促进胚胎干细 🌳 胞的自我更新。
SCF：干细胞因子，支持胚胎干 🌻 细 💮 胞的生存 🐶 和增殖。
3. 小分 🐦 子 🕸 抑 🐠 制剂：
MEK抑制剂抑制：信ERK号通路，防止 🕷 胚胎干细胞分化。
GSK3抑制剂抑制：糖原合酶激酶3，促 🐵 进胚胎 🐵 干细胞的 🐕 自更新。
4. 转 💐 基因修 🐯 饰：
Oct4、Sox2、Klf4、cMyc等转 🐱 录因子：通过转基因技术表达这些因子，增强 🌸 胚胎干细胞 🦊 自我更新能力。
5. 其 🦢 他 🌷 ：
低氧条件：模拟胚胎 🪴 内环境，促进胚胎干细 🪴 胞不分化状态。
细胞接触：胚胎干细胞之间的细胞间接触可以传递维持不 🦆 分化状态的信号。
定期传代：通过定期传代，移除分化的细胞并维持胚胎 🐠 干细胞的特性。
注意：严格控制培养条件对于保持胚胎干细胞不分化状态至关重 🐎 要。
不同胚胎干细胞系对培 🐼 养条件的需求可能存 🦁 在差异 🌷 。
在长期培养或传代过程中，胚胎干细胞可能会失去不分化能力并分 🐈 化为非干细胞谱系。
4、如何 🐞 保 🐞 持胚胎干细胞不分化
维持胚 🦍 胎干细胞（ESC）未 🍁 分化状态的 🌳 因素：
1. 特殊培养 🐞 基：
含无血 🌲 清培 🌷 养基（例 🐵 ：DMEM/F12）
补充 🍀 生长因子：LIF（白细胞抑制因子）、bFGF（碱性成纤维细 🦍 胞生长因子）、EGF（表）皮生长因子 🐘
2. 抑 💮 制分化 🐦 的因子：
化 🐬 学抑制剂抑制剂 🐱 ：PD（MEK 通）、CHIR99021（Wnt 路抑制剂）
小 🌳 RNA：miR290、miR302
3. 培 🍀 养基环境：
无 🐘 氧条件：1020% O2
适 🐡 当的 pH 值 🌷 （7.27.4）
培养皿涂层：Matrigel 或 🕊 胶原蛋白Ⅳ
4. 单个细胞培养 🐧 ：
ESC 容易成团分化。单细胞培养可 🐝 防止成团，维。持未分化 🦍 状态
5. 低密 🦈 度 🐼 培 🐛 养：
高密度培养 🕷 会导致接触抑制分化。低密度培养可保持 ESC 增。殖并防止分化
6. 基 🐛 因修 🦊 饰 🌷 ：
敲除或过 🌾 表达某些基因（如 Sox2、Oct4）可维持 🐛 ESC 未分化 🍁 状态。
7. 喂养策 🐬 略 🌺 ：
定期喂养新鲜培养基对于去除代谢废物和补充生长因子至关重要 🦅 。
8. 传代 🌳 技 🐴 术 🌴 ：
定期传代 ESC 可防止分 🦅 化和衰老。使。用胰酶 🐟 消化和 🦅 机械剪切避免形成胚体
提示：培 🐠 养 🐋 条件应针 🐺 对特定的 ESC 系进行优化。
ESC 应定 🍁 期监测分化标记（如波形蛋白α肌动蛋白、神经元 🌷 特异性烯醇化酶）。
分化抑 🕊 制策略应谨慎使用，因为它们可能会影响 ESC 的自更新能力。
