IPSC培养基(诱导多能干细胞培养基)是用于诱导多能干细胞(iPSCs)生长和扩增的特殊培养基。iPSCs是通过重编程技术将成体细胞(如皮肤细胞或血液细胞)转化为多能状态,这种状态下的细胞具有分化为多种细胞类型的能力。

IPSC培养基的构成:
1.基本培养基
基本培养基通常是标准的细胞培养基,如Dulbecco'sModifiedEagleMedium(DMEM)或KnockOutDMEM/F-12。这些培养基含有细胞生长所需的基本成分,包括氨基酸、维生素、无机盐等。
2.血清
尽管一些无血清培养基已经被开发出来,但传统的培养基通常使用胎牛血清(FBS)作为添加剂,提供细胞生长所需的生长因子、激素等。血清的质量和来源对培养基的性能至关重要。
3.生长因子
iPSCs的生长需要特定的生长因子,这些因子能够促进细胞的自我更新并防止分化。常用的生长因子包括:
-bFGF(基础成纤维生长因子):促进iPSCs的自我更新,避免其分化。
-LIF(白血病抑制因子):在某些情况下,LIF与bFGF一起使用,特别是在小鼠iPSCs培养中,用于维持其多能性。
-GSK-3β抑制剂:GSK-3β抑制剂如CHIR99021可以促进自我更新。
-TGF-β信号通路抑制剂:这种抑制剂通常用于抑制干细胞的分化。
4.小分子化合物
近年来,科学家发现一些小分子化合物能够通过靶向信号通路调控iPSCs的生长。例如,抑制Wnt信号通路的化合物可以帮助维持iPSCs的多能性,而通过激活某些通路可以增强细胞的增殖能力。
5.抗生素和抗真菌剂
为了防止细菌、真菌污染,培养基中通常会添加抗生素(如青霉素、链霉素)和抗真菌剂(如两性霉素B)。
IPSC培养基的常见类型有:
1.初代
这种培养基通常用于最初诱导iPSCs的建立,包括使用特定的重编程因子(如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)对成体细胞进行转染。初代培养基的组成通常比较基础,除了基本的营养成分,还会加入一些增殖因子以促进细胞生长。
2.维护型培养基
当iPSCs已经成功诱导出来并进入扩增阶段时,维护型培养基就显得尤为重要。它能够维持细胞的多能性,避免分化。典型的维护型培养基含有bFGF、LIF以及其他必要的生长因子,能够在长时间内保证iPSCs的稳定生长。
3.无血清培养基
随着对iPSC技术的研究不断发展,出现了一些无血清的培养基。这些培养基去除了血清带来的不确定性,使用替代成分(如重组生长因子或化学合成小分子)以维持细胞的增殖和多能性。这些培养基在临床应用中尤其具有优势,因为它们避免了血清的批次差异和潜在的免疫反应。