细胞因子：干细胞治疗研究的关键试剂

义翘神州

2024/10/31

私聊

生命科学仪器综合讨论

前言

今年4月份，首个针对血液肿瘤的同种异体干细胞移植疗法(Omisirge （omidubicel-onlv）)被FDA批准，这种疗法很好的解决了无法找到匹配捐赠者患者的需求。干细胞（Stem cell）具有自我更新且分化成多种细胞的能力，广泛用于组织修复、疾病治疗、新药研发等领域。细胞因子作为干细胞培养基的重要添加成分之一，对干细胞的增殖和分化等起到重要作用。

01干细胞治疗概述

干细胞是一类具有自我更新、自我复制、向多种细胞系分化能力的多潜能细胞，被广泛用于抗衰老、组织器官的修复和再生、胚胎发育、疾病治疗和研究、新药筛选等近乎所有医学范畴。

干细胞的研究（特别是多能干细胞（PSCs）和间充质干细胞（MSCs））开辟了再生医学的新途径。随着骨髓(BM)、脂肪组织(AT)、脐带(UC)来源的间充质干细胞(MSCs)的治疗潜力被发现，干细胞治疗的临床应用也在扩大。BM-MSCs可作为潜在的脑部、脊髓损伤治疗，以及皮肤伤口修复。UC-MSCs作为潜在的治疗方法治疗肺部疾病和急性呼吸窘迫综合症，而脂肪源间充质干细胞（ASC）可能在将来用于皮肤再生和治疗生殖障碍。

02 干细胞增殖及分化

干细胞的增殖和分化由一系列的蛋白和细胞因子通过内源性和外源性的双重调控决定的。不同类型的干细胞被许多细胞因子靶向，这些细胞因子改变干细胞的增殖、分化或其他特性。细胞因子作为干细胞培养基的添加成分，对干细胞的培养、增殖和分化起着重要作用。

细胞因子调节干细胞增殖、自我更新及分化
因子	对干细胞的主要影响	受影响的干细胞类型	调节机制
SCF	干细胞研究主要调节因子，与大多数细胞因子共同发挥协同或拮抗作用，细胞增殖和自我更新	大多数类型	c-Kit信号通路
LIF	促进细胞增殖，促进向神经元细胞分化，防止ESCs凋亡	大多数类型	STAT3和MEK的激活
IL-1	加速生长	HSCs	转录因子Pu.1的激活
IL-1α	增强骨髓MSCs的神经元发生	NSCs、MSCs	尚未报道
IL-1β	MSCs分化为成骨细胞	MSCs	MAPK和NF-Kb的激活
IL-2	干细胞重建	HSCs	尚未报道
IL-3	增殖和存活	大多数类型	IL-3信号通路
IL-4	在早期骨髓生成过程中非常重要，使ESCs分化为成纤维细胞样细胞，促进向心肌和骨骼肌细胞的分化	大多数类型	STAT3的激活
IL-6	神经前体的调节因子，与SCF协同促进造血祖细胞扩增，对巨核系祖细胞的增殖也有重要作用，抑制骨髓MSCs向软骨细胞分化	大多数类型	JAK/STAT信号通路
IL-7	T细胞和B细胞的分化	HSCs、ESCs	IL-7信号通路
IL-8	对造血和神经生成都很重要	HSCs、NSCs	诱导PI3K/Akt和MAPK/ERK介导的VEGF产生
IL-9	原始人红细胞的增殖，与SCF、C-Kit和其他细胞因子协同促进造血祖细胞的生长	HSCs	STAT3的磷酸化
IL-10	增强繁殖能力，增强再生能力，c-Kit细胞中添加IL-10后获得3-4倍的HSC	HSCs	尚未报道
IL-11	当与SCF结合时，引起小鼠造血祖细胞的扩增，对巨核系祖细胞的增殖也有重要作用	HSCs	尚未报道
IL-13	在早期骨髓生成过程中非常重要	HSCs	IL-13信号通路
IL-15	从原始前体产生人类记忆干T细胞	HSCs	IL-15信号通路
IL-16	CD34+造血细胞向成熟DC的增殖和分化	HSCs	IL-16信号通路
IL-27	直接或协同SCF诱导HSCs分化	HSCs	IL-27信号通路
IL-32	诱导造血祖细胞增殖，降低化疗所致的骨髓毒性	HSCs	IL-32信号通路
IL-33	促进HSCs和祖细胞的骨髓生成和髓系细胞迁移	HSCs	尚未报道
IL-34	对Langerhans细胞的发育必不可少	HSCs	IL-34信号通路
TNF-α	正常HSC活性的有效抑制剂，与IFN-γ协同消除MSCs的自我更新和分化	HSCs	TNF受体p55信号通路
IFN-α	HSCs、NSCs的激活	HSCs、NSCs	STAT1和AKT1磷酸化增加
TGF-β	调节胚胎干细胞的异质性	HSCs	Nodal信号通路

HSCs: Hematopoietic Stem Cells：造血干细胞；MSCs: Mesenchymal Stem Cells：间充质干细胞；ESCs: Embryonic Stem Cells：胚胎干细胞；NSCs：Neural Stem Cells：神经干细胞。Cytokine regulation of stem cells, DOI: 10.7287/peerj.preprints.2347v1

03 在研究中的应用

细胞因子作为干细胞培养基的添加成分，对干细胞的培养、增殖和分化起着重要作用。Zluhan等在诱导人胚胎干细胞分化成单核细胞的时候，不同阶段加入了不同的细胞因子。比如在spin media中添加了50 ng/mL VEGF（货号：11066-HNAB，义翘神州）和20 ng/mL SCF（货号：10451-H08B，义翘神州），在mononuclear cell media中添加25 ng/mL IL-3（货号：11858-HNAE，义翘神州）和100 ng/mL M-CSF（货号：11792-HNAH，义翘神州），表现出良好的细胞分化。

义翘神州细胞因子产品助力文章发表
货号	靶点	作用	文章
10429-HNAH	INHBA	干细胞分化	Shan et al. 2017
10008-HNAB	VEGF121
10014-HNAE	FGF2
11066-HNAB	VEGF165	干细胞分化	Zluhan et al. 2016
10451-H08B	SCF
11858-HNAE	IL3
11792-HNAH	M-CSF
14890-HNAH	LIF	干细胞培养	Xu et al. 2022

?义翘神州细胞因子产品

义翘神州的产品已支持多篇文章发表在国内外学术期刊，涉及到的产品有重组蛋白、抗体、ELISA试剂、基因等。

Human EGF Protein (ECD, HPLC-verified) (Cat: 10605-HNAE)

高纯度

Purity: > 95 % as determined by SEC-HPLC

高批间一致性

Cell proliferation assay using Balb/C 3T3 mouse embryonic fibroblasts.

Human OSM Protein (HPLC-verified) (Cat: GMP-10452-HNAH)

高批间一致性

Cell proliferation assay using TF-1 human erythroleukemic cells. The specific activity is >30,000 Units/μg

Human IL3 Protein ( HPLC-verified) (Cat: GMP-11858-HNAE)

高批间一致性

Cell proliferation assay using TF-1 human erythroleukemic cells.

更多热门人属细胞因子产品
货号	因子	内毒素	纯度
10429-HNAH	INHBA	< 10	≥95%^☆, Active
10452-HNAH	OSM	< 10	≥95%^☆, Active
10605-HNAE	EGF	< 5	≥95%^☆, Active
11066-HNAH	VEGF165	< 10	≥95%^☆, Active
11858-HNAE	IL-3	< 5	≥95%^☆, Active
14890-HNAH	LIF	< 10	≥95%^☆, Active
GMP-10014-HNAE	FGF2	< 10	≥95%, Active
GMP-10429-HNAH	INHBA	< 10	≥95%^☆, Active
GMP-10452-HNAH	OSM	< 5	≥95%^☆, Active
GMP-10605-HNAE	EGF	< 5	≥95%^☆, Active
GMP-11858-HNAE	IL-3	< 5	≥95%^☆, Active

注：内毒素单位：EU/mg，☆表示SEC-HPLC检测纯度

【参考文献】

1. W. J. Zakrzewski, et al. Stem cells: past, present, and future. Stem Cell Research & Therapy, 2019, doi: 10.1186/s13287-019-1165-5.

2. M. L. Y. Wang, Mechanism of MSCs Differentiation into Hepatocyte-Like Cells: The Role of Cytokines and Chemical Compounds. Journal of Stem Cell Research & Therapy, 2014, doi: 10.4172/2157-7633.1000179.

3. H. Li, et al. EGF/bFGF promotes survival, migration and differentiation into neurons of GFP-labeled rhesus monkey neural stem cells xenografted into the rat brain. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2022, doi: 10.1016/j.bbrc.2022.06.077.

4. M. Mossahebi-Mohammadi, et al. FGF Signaling Pathway: A Key Regulator of Stem Cell Pluripotency. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2020, doi: 10.3389/fcell.2020.00079.

5. G. C. Santos et al. Leukemia Inhibitory Factor (LIF) Overexpression Increases the Angiogenic Potential of Bone Marrow Mesenchymal Stem/Stromal Cells. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2020, doi: 10.3389/fcell.2020.00778.