产品中心
技术交流
扫描二维码
细胞因子：点亮干细胞疗法璀璨未来的神秘火种
随着人们对健康的重视和对先进医疗技术的需求增加，干细胞疗法的市场需求逐渐增大。我国干细胞产业虽然起步晚，但发展较快，干细胞产业基础研究位于世界前列。例如，我国在该领域申请的干细胞专利（族）数量位居全球第二位。现有的干细胞获批上市产品主要以间充质干细胞为主，应用领域覆盖膝关节软骨缺损、骨修复、急性心肌梗死等。近年来，国内外的许多初创公司涌现，专门从事干细胞技术的研发和商业化推广。国内的干细胞行业也在不断壮大，已经成为全球干细胞行业的重要参与者之一。
干细胞培养是干细胞治疗研发中的关键关节，它是一种在体外模拟体内环境，使干细胞存活、增殖和保持干性的技术。它通常在特定的无菌培养体系中进行。首先选择合适的培养基，包含维持干细胞特性所需的营养物质和生长因子等。然后将干细胞接种到适宜的培养容器中，如培养皿或培养瓶。在合适的温度、湿度和气体环境下，干细胞吸收营养并进行分裂和生长。通过不断监测和调整培养条件，促使干细胞稳定增殖。
而在细胞培养中，细胞因子发挥着至关重要的作用。它们如同神奇的魔法催化剂，积极参与到干细胞治疗的关键环节。于细胞扩增之际，细胞因子宛如活力源泉，推动着干细胞数量呈指数级增长，从寥寥无几的初始状态迅速繁衍为庞大的细胞群体，为后续治疗储备充足的 “有生力量”。而在细胞分化引导的关键阶段，细胞因子又化身为精准的导航仪。它们通过释放特定的信号，巧妙地诱导干细胞沿着既定的轨迹，定向分化为所需的目标细胞类型。
干细胞培养的细胞因子作用
一、维持干细胞的干性
1. 抑制分化信号：
某些细胞因子如白血病抑制因子（LIF）能够激活干细胞内的信号通路，抑制干细胞的自然分化倾向。例如 LIF 可以激活 JAK-STAT3 信号通路，该通路的持续激活会促使干细胞维持在未分化状态，阻止其向特定细胞类型分化。这对于保持干细胞的多能性和自我更新能力至关重要。
实验研究发现，在胚胎干细胞的培养中，若缺乏 LIF，胚胎干细胞会迅速开始分化，失去其典型的干细胞形态和特性。
2. 调节干性相关基因表达：
细胞因子可以直接调控干细胞中一系列与干性维持相关的基因的表达水平。例如，成纤维细胞生长因子（FGF）信号可以上调 Nanog、Oct4 和 Sox2 等关键干性基因的表达。这些基因编码的蛋白质是维持干细胞多能性的核心转录因子，它们相互作用形成复杂的调控网络，确保干细胞的干性特征得以维持。
研究表明，通过添加外源性 FGF 到干细胞培养基中，可以显著增强这些干性基因的表达，从而提高干细胞的干性维持效率。
二、促进干细胞增殖
1. 激活增殖信号通路：
细胞因子能够激活干细胞内的多种增殖相关信号通路。例如，血小板衍生生长因子（PDGF）可以结合到干细胞表面的受体上，激活 PI3K-Akt 和 MAPK/ERK 等信号通路。这些通路的激活会促进细胞周期相关蛋白的表达和活性增加，推动干细胞从静止期进入细胞周期的活跃增殖阶段。
临床前研究和细胞治疗的实践中发现，在培养间充质干细胞等干细胞类型时，添加适当浓度的 PDGF 可以显著提高细胞的增殖速度，在较短时间内获得大量的干细胞用于后续的应用。
2. 调节细胞代谢：
细胞因子还可以调节干细胞的代谢过程，为细胞增殖提供必要的物质和能量基础。例如，胰岛素样生长因子（IGF）可以增强干细胞对葡萄糖和氨基酸等营养物质的摄取和利用能力，促进细胞内蛋白质合成和 ATP 生成等代谢过程，从而支持干细胞的快速增殖。
实验研究显示，在干细胞培养基中添加 IGF 可以观察到细胞的代谢活性增强，表现为葡萄糖摄取率增加、线粒体活性提高等，同时细胞的增殖速度也明显加快。
三、诱导干细胞定向分化
1. 启动特定分化程序：
不同的细胞因子可以诱导干细胞向特定的细胞类型分化。例如，骨形态发生蛋白（BMP）家族的细胞因子在诱导间充质干细胞向成骨细胞分化过程中起着关键作用。BMP 与干细胞表面的受体结合后，激活下游的 Smad 信号通路，启动成骨细胞分化相关基因的表达，如 Runx2、Osterix 等基因的转录激活，促使干细胞开始向成骨细胞方向转变。
在神经干细胞的分化中，神经营养因子如脑源性神经营养因子（BDNF）和神经生长因子（NGF）等可以诱导神经干细胞向神经元或神经胶质细胞分化。这些细胞因子通过激活特定的信号通路，调节神经干细胞内的基因表达模式，使其逐渐获得神经元或神经胶质细胞的特征。
2. 调控分化的方向和程度：
细胞因子的组合和浓度可以精细地调控干细胞分化的方向和程度。例如，在诱导间充质干细胞向软骨细胞分化的过程中，不同浓度的转化生长因子 -β（TGF-β）和特定的生长因子组合可以调节软骨细胞分化的进程和最终形成的软骨组织的质量。较低浓度的 TGF-β 可能促进早期软骨细胞标志物的表达，而较高浓度则可能促进软骨细胞的成熟和基质合成。
通过调整细胞因子的配方，可以在体外培养系统中模拟体内不同组织的微环境，引导干细胞定向分化为所需的细胞类型，为组织工程和再生医学提供合适的细胞来源。
逐典生物干细胞培养相关细胞因子推荐
上海逐典在拥有GMP级质量管理体系平台的基础上，结合干细胞治疗药物生产规范，提供多种细胞因子，助力干细胞治疗药物的研究。例如，基于丰富的细胞因子开发经验，对野生型IL-15进行改造,优化后的高活性IL-15Pro对比野生型 IL-15，受体亲和力提高 100 倍以上。相关数据如下所示：
非还原和还原的SDS-PAGE显示蛋白分子量约15KDa (左)，未见杂蛋白活性数据
SEC-HPLC显示高纯度，无聚体产生 (右)
SPR结果显示，IL-15 Pro 对IL-15受体亲和力提高100倍
人源CD122 (IL-15R-beta)与IL-15 Pro的Kd为0.51nM
IL-15 Pro 对NK细胞 (NK92) 的增殖能力能够提高20倍
逐典生物干细胞培养相关细胞因子产品信息
【关于逐典】
上海逐典生物科技有限公司，坐落于中国（上海）自由贸易试验区，获得ISO9001质量体系认证，是一家从事重组蛋白研发和销售的高新科技企业。
逐典生物始终秉持以客户为中心的理念，针对重组蛋白的结构设计、纯化工艺及其稳定剂型相关的多项关键技术进行优化和突破。专业定向蛋白变复性技术，可将大肠杆菌大量表达的变性固体蛋白转变成高活性可溶性蛋白。凭借技术优势，逐典生物新品研发周期短且可控性强，为重组蛋白的高质高效研发提供保障，为企业生产降本增效。
公司自成立以来成功开发百余种高活性细胞因子及多种高活性蛋白酶，覆盖细胞培养、病毒纯化以及质量分析等生物工艺各个环节。可广泛应用于科研、医药生产及IVD（体外诊断试剂）等领域，满足各类用户所需。
粤公网安备 44010602000473号
粤ICP备09063491号
营业执照
