探索iPS細(xì)胞的奧秘:從實(shí)驗(yàn)室到醫(yī)學(xué)革命的“萬(wàn)能細(xì)胞”
在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)多能干細(xì)胞)被譽(yù)為“21世紀(jì)的生物學(xué)奇跡”。它不僅能自我更新、分化為任何細(xì)胞類型,還繞開(kāi)了胚胎干細(xì)胞的倫理爭(zhēng)議,為疾病治療、藥物篩選甚至器官再生帶來(lái)無(wú)限可能。今天,讓我們一起揭開(kāi)iPS細(xì)胞的神秘面紗,了解它的特性、培養(yǎng)要點(diǎn)以及未來(lái)應(yīng)用!
01iPS細(xì)胞:生物學(xué)界的“魔法變身術(shù)”
PART.01什么是iPS細(xì)胞?
iPS細(xì)胞全稱“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”(Induced Pluripotent Stem Cells),是由日本科學(xué)家山中伸彌團(tuán)隊(duì)在2006年通過(guò)基因重編程技術(shù),將普通體細(xì)胞(如皮膚細(xì)胞)“逆轉(zhuǎn)”回胚胎干細(xì)胞樣的多能狀態(tài)。這一突破性發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家無(wú)需破壞胚胎即可獲得多能干細(xì)胞,因此榮獲2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

圖1.iPSC體外分化示例
PART.02核心特性
多能性:可分化為人體所有類型的細(xì)胞,如心肌細(xì)胞、神經(jīng)元、肝細(xì)胞等。
自我更新:在特定培養(yǎng)條件下無(wú)限增殖,保持未分化狀態(tài)。
來(lái)源廣泛:僅需少量體細(xì)胞(如血液、皮膚)即可誘導(dǎo)生成。
倫理優(yōu)勢(shì):規(guī)避了胚胎干細(xì)胞研究的倫理爭(zhēng)議。
02iPS細(xì)胞的“誕生”與培養(yǎng)
PART.0培養(yǎng)環(huán)境關(guān)鍵點(diǎn)
iPS細(xì)胞的培養(yǎng)需高度精細(xì)的條件,稍有不慎便可能導(dǎo)致分化或死亡
培養(yǎng)基:常用含bFGF(堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子)的無(wú)血清培養(yǎng)基,提供營(yíng)養(yǎng)并維持多能性。
飼養(yǎng)層或基質(zhì):早期依賴小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(MEF)作為飼養(yǎng)層,現(xiàn)多改用無(wú)飼養(yǎng)層的基質(zhì)膠(如Matrigel)。
氣體與溫度:37℃、5% CO?環(huán)境,保持濕度防止培養(yǎng)基蒸發(fā)。
PART.02細(xì)胞傳代與消化
iPS細(xì)胞呈克隆狀生長(zhǎng),邊緣光滑緊密,傳代時(shí)需通過(guò)酶消化解離
消化液選擇:常用含EDTA的溫和消化酶,避免過(guò)度損傷細(xì)胞。
操作步驟:
1. 吸棄培養(yǎng)基,用PBS輕柔清洗;
2. 加入消化酶,37℃孵育3-5分鐘;
3. 鏡下觀察細(xì)胞邊緣卷起時(shí),立即加入含血清的培養(yǎng)基終止消化;
4. 輕柔吹打成單細(xì)胞懸液,按比例接種至新培養(yǎng)皿。
Tips:注意:消化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或吹打過(guò)猛會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞團(tuán)碎裂,影響存活率!
03iPS細(xì)胞的挑戰(zhàn)與解決方案
基因組穩(wěn)定性
長(zhǎng)期培養(yǎng)可能導(dǎo)致基因突變,需定期核型分析確保安全性。
分化效率
定向分化需特定因子誘導(dǎo),如BMP4用于中胚層分化,Noggin抑制神經(jīng)外胚層形成。
成本控制
無(wú)血清培養(yǎng)基和生長(zhǎng)因子價(jià)格高昂,優(yōu)化培養(yǎng)體系是關(guān)鍵。
04從實(shí)驗(yàn)室到臨床:iPS細(xì)胞的未來(lái)之路
疾病模型
用患者的iPS細(xì)胞構(gòu)建“疾病在培養(yǎng)皿”模型,加速帕金森病、糖尿病等機(jī)制研究。
個(gè)性化治療
日本已開(kāi)展iPS來(lái)源視網(wǎng)膜細(xì)胞治療黃斑變性的臨床試驗(yàn)。
器官再生
科學(xué)家嘗試用3D生物打印結(jié)合iPS細(xì)胞培育人工器官,解決移植供體短缺問(wèn)題。
上海逐典消化液
逐典PSCprofTM人多能干細(xì)胞消化液專為多能干細(xì)胞設(shè)計(jì),本產(chǎn)品為溫和消化酶,可進(jìn)行單細(xì)胞傳代,確保在解離細(xì)胞時(shí)最大限度減少細(xì)胞損傷,提高細(xì)胞傳代存活率,消化時(shí)間3-5分鐘,簡(jiǎn)化了細(xì)胞傳代過(guò)程。本產(chǎn)品無(wú)動(dòng)物來(lái)源,生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格遵循ISO9001體系,并符合GMP指導(dǎo)原則,確保高質(zhì)量和安全性。
#NEWS產(chǎn)品特點(diǎn)
01溫和高效,傳代存活率高
02 可進(jìn)行單細(xì)胞傳代
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