选购指南 I iPSC/ESC培养与分化用细胞因子

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诱导多能干细胞（iPSC）和胚胎干细胞（ESC）具有无限增殖和分化为三胚层任一细胞类型的巨大潜力，为疾病模拟、药物筛选和再生医学带来了革命性机遇。然而，iPSC/ESC的长期未分化维持以及高效定向分化，高度依赖包被基质与细胞因子的协同调控。您在实验过程中是否有以下困扰：

  • iPSC/ESC增殖缓慢、自发分化或定向分化效率低下？
  • 如何让诱导多能干细胞稳定维持未分化状态？
  • 如何精准引导其奔向特定的细胞命运？

小美今天为大家带来美仑生物全新推出的MGC™系列高活性细胞因子，专为iPSC/ESC的包被、扩增、多能性维持及定向分化而优化，帮助您从源头把控细胞质量，让每一次实验都稳健可靠。

一、为什么iPSC/ESC培养与分化离不开优质细胞因子？

iPSC/ESC的干性维持依赖两条核心信号通路：激活FGF/MEK/ERK和抑制TGF-β/SMAD。外源添加高纯度的FGF-2和TGF-β1，配合专用的包被基质（如基质胶或层粘连蛋白），可有效抑制自发分化，维持克隆形态均一、边界清晰。而在定向分化中，Activin A、BMP-4、Wnt3a等因子则像“导航仪”一样，引导iPSC/ESC向心肌细胞、神经细胞、造血祖细胞等多谱系精准转化。

使用高活性、低内毒素、无载体蛋白的细胞因子，能显著提升iPSC/ESC培养的成功率和分化方案的批间可重复性。

图1. 诱导多能干细胞的分化（PMID: 28592657）

二、iPSC/ESC培养常用包被基质与选择

稳定的iPSC/ESC扩增离不开合适的包被基质。包被基质为细胞提供黏附支撑，直接影响克隆形态、未分化状态的维持以及传代效率。美仑生物提供多种包被产品，满足不同培养体系的需求。

包被基质适用场景推荐浓度/稀释比
基质胶无饲养层条件下维持iPSC/ESC未分化状态1:30~1:100稀释
玻连蛋白（Vitronectin）无动物源培养体系，适合iPSC/ESC短期扩增5~20µg/mL
层粘连蛋白Laminin511 E8无动物源培养体系，支持iPSC/ESC长期扩增，适配Essential 8(E8)包被使用5~10µg/mL（或0.5μg/cm2）
层粘连蛋白Laminin521 E8直接添加使用
明胶（Gelatin）饲养层细胞包被或短期培养0.1%溶液

操作小贴士：

  • Laminin或Vitronectin用D-PBS稀释，4℃包被过夜或37℃ 2小时，临用前吸去包被液。
  • 配合Y-27632 (10μM) 传代可显著提高克隆存活率。
  • 首次使用某批次基质胶时，建议进行梯度稀释预实验，确定最佳包被浓度。

三、iPSC/ESC制备、扩增与分化核心工具推荐

从重编程获得iPSC，到维持其未分化增殖，再到验证多能性及精准定向分化——每一步都离不开合适的细胞因子与小分子。以下分别介绍重编程与增殖、多能性验证以及各类定向分化方案，供您参考。

  • 重编程、未分化增殖与多能性验证
应用方向核心细胞因子/小分子作用简述
重编程（成纤维→iPSC）转录因子：OCT4、SOX2、KLF4、c-MYC辅助细胞因子：FGF-2、EGF诱导成纤维细胞重编程为iPSC
未分化增殖（人）FGF-2、TGF-β1或 Activin A激活FGF及Nodal信号，抑制分化
未分化增殖（小鼠）LIF激活STAT3通路，维持小鼠ESC自我更新
三胚层分化（拟胚体法）内胚层：Activin A、Wnt3a
中胚层：BMP-4、FGF-2
外胚层：Noggin、SB431542		验证多能性，可生成三胚层来源细胞
  • iPSC/ESC定向分化核心因子组合
iPSC/ESC衍生细胞类型核心分化诱导因子（必需）功能成熟/修饰因子（辅助）
单核细胞和巨噬细胞细胞因子：GM-CSF、IL-3、M-CSFM1 极化：IFN-γ
M2 极化：IL-4、IL-13
调节性 T 细胞（Tregs）细胞因子：TGF-β1、IL-2
小分子：视黄酸(RA)		IL-10、IL-33（维持表型与抑制功能）
肾祖细胞细胞因子：Activin A、BMP-4、FGF-2、FGF-9、Wnt3a——
间充质干细胞（MSCs）细胞因子：FGF-2、PDGF-BB、TGF-β1
小分子：CHIR99021（短期Wnt激活）		可添加 TNF-α（用于免疫调节功能预处理）
肺上皮细胞谱系细胞因子：FGF-10、BMP-4、Wnt3a、FGF-7SB431542（TGF-β抑制剂）
内皮细胞细胞因子：VEGF165或VEGF121、FGF-2、BMP-4
小分子：CHIR99021（早期）		Ang-1（管腔成熟）；避免TNF-α
肝细胞细胞因子：Activin A、FGF-4、HGF、OSM、EGF——
巨核细胞细胞因子：TPO、SCF、IL-6、IL-11、IL-3——
心肌细胞细胞因子：Activin A、BMP-4
小分子：CHIR99021、IWP2 或 IWR1		FGF-2、VEGF（促进存活与成熟）
神经元（泛神经元）小分子：SB431542 + LDN193189（双 SMAD 抑制）BDNF、GDNF（成熟）
多巴胺能神经元细胞因子：SHH、FGF-8
小分子：SB431542、LDN193189、CHIR99021		细胞因子：BDNF、GDNF、
小分子：cAMP激动剂、RA（低浓度）
视网膜色素上皮（RPE）细胞因子：Noggin、DKK-1、IGF-1、FGF-2、Activin A自发成熟，可添加SU5402（FGF抑制剂）促进终末分化
胰岛 β 细胞细胞因子：Activin A、Wnt3a、FGF-10
小分子：RA、KAADcyclopamine、SB431542		Exendin4（GLP1激动剂）、T3（甲状腺激素）
骨骼肌细胞细胞因子：FGF-2
小分子：CHIR99021、SB431542		IGF-1、HGF（促进肌管成熟）

图2. iPSC/ESC定向分化关键因子信息图

四、iPSC定向分化为静脉内皮细胞的应用详解（文献PMID: 39579761）

静脉畸形（VMs）与TIE2等基因突变密切相关。利用iPSC分化为静脉内皮细胞（iVECs）并结合基因编辑，可为血管畸形建模和药物筛选提供理想平台。该研究通过调控视黄酸信号通路和细胞周期动力学，建立了高效生成iVECs的方案。简述分阶段诱导方案如下。

  1. 分化流程概述

该研究采用三阶段定向分化方案，依次将iPSC诱导分化为侧板中胚层（LPM）→ 静脉内皮祖细胞 → 成熟静脉内皮细胞（iVECs）。

图3. iPSC-静脉内皮细胞分化流程图

  • 各阶段培养基与细胞因子组合
阶段持续时间及作用培养基基础核心细胞因子/小分子
侧板中胚层(LPM)诱导第0~3天Wnt通路激活，中胚层特化LaSRCHIR99021（8μM）、Y-27632（5μM，仅首日）
静脉内皮特化第4~6天抑制Notch通路，激活视黄酸信号，促进静脉谱系特化LaSRVEGFA-165（10ng/mL）、FGF-2（30ng/mL）、DAPT（10μM）、视黄酸（2μM）
静脉内皮细胞扩增与维持第7+天维持静脉内皮表型，支持长期扩增DMEM/F12 + 15% FBSVEGFA-165（10ng/mL）、FGF-2（30ng/mL）、DAPT（10μM）、视黄酸（2μM）

【注】

  • LaSR = Advanced DMEM/F12 + GlutaMAX + 维生素C
  • 动脉内皮细胞（iAECs）分化需使用高浓度VEGFA（50ng/mL）、高浓度FGF-2（50ng/mL），并添加SB431542、Resveratrol、L690330，不加DAPT和视黄酸。

五、MGC™细胞因子验证数据（部分举例）

  1. 高生物活性—ED50 

Determined by its ability to inhibit the proliferation of mouse MPC-11 cells. The expected ED50 is ≤ 2.0ng/ml, corresponding to a specific activity of ≥ 5×105 units/mg.

  • 高生物活性—IPSC传代稳定

在连续传代过程中，iPSC始终保持良好的生长状态：核仁清晰，细胞间连接紧密；所形成的克隆团形态饱满、均一，边界清晰；未观察到自发分化细胞.

所用细胞因子：Activin A、FGF-2、TGF-β1

美仑细胞因子家族 · 始终如一的品质承诺

相关产品信息

  • 细胞因子和重组蛋白
产品编码产品名称表达系统种属内毒素包装规格
及标签(EU/μg)
MGC001Recombinant Human Activin ACHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC003Recombinant Human Heat Stable bFGFE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC004Recombinant Human BDNFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC005Recombinant Human BMP-2E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC006Recombinant Human BMP-4E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC015Recombinant Human EGFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC017Recombinant Human FGF-4E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC018Recombinant Human FGF-7/KGFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC019Recombinant Human FGF-8bE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC020Recombinant Human FGF-9CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC021Recombinant Human FGF-10/KGF2CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC025Recombinant Human GM-CSFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC026Recombinant Mouse GM-CSFCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC031Recombinant Human GDNFE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC033Recombinant Human HGFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC034Recombinant Human IFNγCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC037Recombinant Human IL-1BE.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC038Recombinant Human IL-2CHOHuman≤0.00110μg/50μg/1mg
MGC039Recombinant Human IL-3E.coliHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC042Recombinant Human IL-6CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC043Recombinant Bovine IL-6E.coliBovine≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC045Recombinant Human IL-10CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC046Recombinant Human IL-11CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC056Recombinant Human IL-33E.coliHuman≤0.0210μg/50μg
MGC060Recombinant Human LR3 IGF1CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC065Recombinant Human M-CSFE.coliHuman≤0.110μg/50μg/1mg
MGC066Recombinant Mouse M-CSFCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC067Recombinant Human NogginCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC068Recombinant Mouse NogginCHOMouse≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC071Recombinant Human OSMCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC075Recombinant Human PDGF-BBCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC080Recombinant Human SCFCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC081Recombinant Human TGF-β1CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC084Recombinant Human TNFαCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC086Recombinant Human TPOCHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC087Recombinant Human VEGF121CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC088Recombinant Human VEGF165CHOHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC090Recombinant Human Wnt-3a (hFc Tag）CHO，C-FcHuman≤0.110μg/50μg/1mg
MGC063Recombinant Human Laminin511 E8HEK293，N-6HisHuman≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC064Recombinant Human Laminin521 E8HEK293Human≤0.0110μg/50μg/1mg
MGC089Recombinant Human VitronectinCHOHuman≤0.00110μg/50μg/1mg
  • 小分子
产品编码产品名称CAS包装规格
MC9833Y-27632146986-50-71mg/5mg/10mg/50mg/100mg
MC2046SB 202190152121-30-75mg/10mg/25mg/100mg
MC9830A 83-01909910-43-61mg/5mg/10mg/50mg/100mg
MC9028MK-2206 dihydrochloride1032350-13-25mg/10mg/50mg/100mg
MC9834Dorsomorphin dih ydrochloride1219168-18-95mg/10mg/20mg/50mg/100mg
MC9828SB-431542301836-41-95mg/10mg/50mg
MC9582RepSox446859-33-210mg/50mg
MC9606LDN1931891062368-24-410mg/50mg
MB1661烟酰胺/尼克酰胺/维生素B398-92-025g/100g
MB5152DAPT (GSI-IX)208255-80-510mg
MB5959Forskolin(毛喉素;佛司可林)66575-29-910mg
MB1138Dinoprostone363-24-61mg/10mg
MB5682CHIR-99021252917-06-95mg
MB1302维A酸;全反式维A酸;维生素A酸302-79-41g/5g
MB1735N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)616-91-125g/100g
MB3700Purmorphamin483367-10-85mg
MB4050IWR-1-endo1127442-82-310mg
MB6045LY294002154447-36-610mg/50mg
MB4054IWP-2686770-61-610mg/50mg
MB0262IWP-4686772-17-85mg/25mg
  • 其他
产品编码产品名称包装规格
PWL307Meiluncellgel 基质胶 (干细胞用, 无酚红)5mL/10mL
MB2496明胶500g
PWL002特级胎牛血清(原代细胞干细胞专用)25mL/100mL/500mL
PWL038Advanced DMEM/F-12500mL/500mL×20
PWL096DMEM/F-12培养基500mL/500mL×10
PWL003DMEM高糖培养基500mL/500mL×20/ 1000mL/500mL×10
PWL043Neural-27添加剂 (50X), 去除维生素 A; 等同于B-2710mL/100mL
PWL079N-2添加剂 (100X)5mL/50mL
PWL083ITS液体培养基补充剂(100×)10mL
PWL042Optimal-MEM减血清培养基不含酚红,用于细胞转染100mL/500mL
PWL088Non-essential Amino Acid（NEAA，100×）100mL
PWL031L-丙氨酰-L-谷氨酰胺溶液（200mM）100mL
MA0155L-谷氨酰胺溶液((100X),200mM100mL
MA00361M HEPES溶液(细胞培养级)100mL
MB3848Insulin(human)100mg
MB3235人转铁蛋白10mg/100mg
MB4168抗坏血酸；维生素C25g/100g
PWL048Meiluncell®高回收率干细胞专用清洗液200mL
MA0659Versene溶液100mL
PWL085重组胰蛋白酶消化液（含EDTA，不含酚红），干细胞专用100mL
PWL234无蛋白非程序细胞冻存液(干细胞专用)20mL/100mL
PWL062双抗灭菌液,青霉素/链霉素溶液，灭菌100mL
MA0345抗生素-抗真菌（100×）;三抗100mL
MB2711胶原酶IV型100mg/1g
PWL207CellTiter-Meiluncell 3D发光法细胞活力检测试剂盒10mL(>100T)/100mL(>1000T)/500mL(>5000T)
MA0440增强型ATP检测试剂盒200T
MA0220AnnexinV-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒10T/50T/100T/50T×5/100T×5
MA0223一步法TUNEL细胞凋亡检测试剂盒（绿色荧光）20T/50T
MA0343细胞培养污染检测试剂盒20T
MA0329Caspase3/7活性检测试剂盒20T/100T
MA0219活性氧检测试剂盒(ROS)100T/1000T
MA0739人胰岛素酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0900人甲胎蛋白酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA1084人血清白蛋白酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒
MA0894人脂联素酶联免疫吸附测定试剂盒96次/盒

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