维持干细胞不分化状态（维持干细胞不 🦄 分化状态的处理措施 🌲 ）
- 作者: 陈沫一
- 来源: 投稿
- 2025-08-29
1、维持干细胞不分化状 🐠 态 🐳
维持干细胞不分化 🦆 状态的因子和途径：
内源 🐵 性因子：
Oct4, Sox2, Nanog: 核 💐 心转 🌵 录因子，维 🐦 持 pluripotency 和抑制分化。
LIN28 和 Let7: LIN28 抑制 Let7 微小 RNA，从而维持和 🐛 Oct4 的 🐱 Nanog 表达 🕷 。
cMyc: 转录因子，调节干细 🍀 胞增殖 🌳 和 🐞 未分化状态。
KLF4: 转 🐼 录因子，维持 pluripotency 和 🐠 抑 🐟 制分化。
旁 🍁 分泌因子 🐒 ：
白细胞 🦈 介素6 (IL6): 激活 JAKSTAT 途径，维持干细胞 🦈 不分化状态。
转化生长因子β (TGFβ): 通过转 Smad 录因 🕸 子抑制 🦈 分化。
碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF): 促进干细胞 🐦 自我更新 🦄 和抑制 🐬 分化。
细胞 🌾 外基 🕸 质 (ECM) 和微环 🦍 境：
层粘连蛋白蛋白 (Laminin): ECM 促，进干细胞粘附和抑 🦋 制分化。
3D 细胞培养系统: 模拟体内微环境，维持干 🍀 细胞不分化状态。
表观遗传调控 🐳 ：
DNA 甲 🌷 基化: 抑制分化相关基因的转 🐱 录。
组蛋白修 🌷 饰: 影响基因表达和维持干 🐈 细胞 pluripotency。
其 🍀 他途 🦊 径：
无氧状态: 缺氧条件下，稳态氧 🐈 敏感基因 (HIFs) 的，表达上调维 🌸 持干细胞未分化状态。
代谢途径: 干 🐱 细胞代谢不 🦍 同于分化细胞，这有助于维持其未分化状态。
维 🌺 持干细胞不分化状态的意义：
组织稳 💮 态: 确保持续的细胞更新和组织修复。
再 🌴 生医学: 提供用于治疗退行性 🦢 疾病和组 🦊 织损伤的细胞来源。
发育 🕊 : 胚 🐈 胎发育和组织发生过程中调节 🐳 细胞分化。
2、维持干细胞不分 🐠 化状态的处理措施
维持干细胞不 🐒 分化状 🐶 态的处 🕷 理措施：
培养基 🍁 成分：
含特定生长 🌲 因子：如碱性成纤维 🌿 细胞生 🐞 长因子 (bFGF)、表皮生长因子 (EGF)
不含 🌾 血清 🐟 血清：中含有分化因子
补充抑制分化物质：如 🐱 抑制剂 XAV939、Y27632
培养基条件 🌹 ：
无 🦁 血清或低血清条 🕊 件血清：中含有分化因子
低氧条 🌸 件低氧：可 🐦 （25%）抑制 🐡 干细胞分化
三维培养：以悬浮或球状的 🦈 形式培养干细胞，模仿体内环境
物理化 🐒 学 🦟 处理：
生长因子 🦍 处理：用 🐅 特定的生长因子处理干细胞，如 Wnt3a、Shh
抑制剂处理：使用抑制剂抑制分化通路，如抑制剂抑制剂 🌳 MEK 、GSK3β
剪切力 🐋 ：施加 🦍 温和的流体剪切 🐦 力可促进干细胞自我更新
电刺激电：场可以调节 🐵 干细 🐬 胞分化
基因 🍁 调控 🌻 ：
转录因子过表达过 🦈 表达：等转录 🦢 因子 Oct4、Sox2、Klf4 可维持干细 🌷 胞性
微小RNA (miRNA) 干扰干扰：抑制干细胞性 miRNA 可 🌻 促进干细胞自我更新
基因编辑：使用 CRISPRCas9 等基因编辑 🦢 工具敲除分 🐠 化相关基因
其他 🐠 措 🦁 施：
冷冻保存冷冻保存：干细胞可暂停 🌸 其分化
分选干细胞：使 🐯 用流式细胞仪或其他方法分选出不分化 🌹 的干细 🐕 胞
定期 🌴 传代定期传代：干细胞可稀释分化的细 🐠 胞
3、维 🐟 持干 🐒 细胞不分化状态的原因
维持 💐 干细胞不分化状态的 🍀 主要 🐛 原因包括：
Oct4、Sox2 和 Klf4 等转录因子：这些转录因子形成一个转录调控网络，阻止分化基因的表达并促进自我更新基因 🪴 的表达。
微小 RNA：miR145、miR302 和 miR200 等微 🐎 小 RNA 抑制分 🕸 化相关 mRNA 的翻译 🐬 ，从而抑制分化。
组蛋白修饰：干细胞特异性的组蛋白修饰，如 H3K4me3 和 H3K27me3，有，助于维持开放的染色质结构促进 🌼 自我更新基因的转录。
表观遗传调节：DNA 甲基化和组蛋白甲基化 🦟 等表观遗传机制有助于维持干细胞的未分化状态。
缝隙连接和异种 🦟 偶 🐋 联：干细胞通过缝隙 🐦 连接和异种偶联进行相互作用，形，成一个同质的群体共同维持其不分化状态。
生长因子和细胞因子：白细胞介素6、表皮生 🕸 长因子和碱性成纤维细胞生长因子等生长因子和细胞因子通过激活下游信号通路来维持干细胞 🐞 的不分化状态。
细胞外基质：干细胞赖以生 🐈 长的细胞外基质成分，如，层粘连蛋白和纤维连接蛋白通过提供机械信号和调节生长因子活性来支 🦋 持干细胞的不分化 🌵 状态。
氧化应激：低水平的 🌲 氧化应激有助于维持干细胞的自我更新能力，而过度的氧化应激则会导致分化。
代 🍁 谢调节：葡萄糖代谢和丝氨酸代谢等代谢途径在维持干细胞 🦢 的不分化状态中发挥 🐦 作用。
4、维持干细胞未分化状态 🌷 的操 🦟 作
维持干细胞 🌾 未 🍁 分化状 🦈 态的操作
生长因 🦁 子和细胞 🐳 因 🦆 子：
Wnt/βcatenin途径：Wnt蛋白与受体结合 🐋 ，激活βcatenin，促进干细 🐎 胞增 💮 殖和未分化。
基本成纤维细胞生长因子 (bFGF)：促进干 🐟 细胞存活、增殖和未分化 🦋 。
表皮 🕸 生长因子 (EGF)：刺 💐 激干细胞自我更新和抑制分 🐳 化。
LIF：白血病抑制因子 🐒 ，维持胚胎干细 🐠 胞的未 🐞 分化状态。
转录 🐡 因子 🐴 ：
Oct4：主 🦊 要转录因子，维持干细胞特性。
Sox2：与Oct4协同 🦁 作用，维持 🐱 干细胞自 🕸 我更新。
Klf4：抑制分化，维持干细胞 🌲 未分化状态。
微环境：基质 🪴 硬 🕷 度：软基质有利于干细胞未分化，而硬基质促进分化。
邻 🍀 近细胞：间质细胞可以通过分泌因子和建立间隙连接来调节干细胞未 🦍 分化。
三 🦁 维培养三维培养：系统可以模拟组织微环境，促进干细胞未分化。
表观 🐡 遗 🪴 传修饰：
组蛋白修饰组蛋白：甲基化、乙酰化和磷酸化调 🐅 节干细胞相关基因的表达，维持未分化状态。
DNA甲基化甲基化：DNA抑制了分化相关基因的 🌴 表达，维持干细胞的未分化潜能。
其他 🦊 因 🦅 素 🐎 ：
抑制器：p53、p21等 🐵 抑制器 🦊 蛋白可以抑制分化，维 🐠 持干细胞未分化。
微小RNA：特RNA定微小可以调节干细胞相关基因的表达，影响未分化 🐟 状态。
细胞周期：维持干细胞在期 🐠 G1/S 的细胞周期阶段可以促进未分化。
通过操纵这些因素，可，以维持干细胞的 🌵 未分化状态从而用于再生和治疗等应用。
