怎樣合理優(yōu)化「胚胎干細胞」培養流程，細胞培養更便捷？

什么是胚胎干細胞？

胚胎干細胞(embryonic stem cell, ES cell)也稱(chēng)ES細胞，是一種存在于著(zhù)床前早期胚胎中的具有全能性的細胞。

胚胎干細胞能在體外進(jìn)行培養傳代,保持未分化二倍體狀態(tài)以及其全能性，具有形成嵌合體動(dòng)物(chimeric animal)的能力。

由于其具有全能性,故廣泛用于胚胎發(fā)育及胚胎工程方面的研究。

胚胎干細胞體外培養的原則是:

在促進(jìn)胚胎干細胞增殖的同時(shí)，維持其未分化二倍體狀態(tài)。胚胎干細胞一旦分化即失去其全能性，失去二倍體正常核型的細胞則會(huì )大大降低形成嵌合體(chimera)的能力，特別是進(jìn)入種系形成生殖細胞的能力。

胚胎干細胞體外培養的一般方法:

目前體外培養胚胎干細胞的方法歸納起來(lái)有二大類(lèi)：有飼養層培養法和無(wú)飼養層培養法。

（一）有飼養層培養法：

主要應用小鼠胚胎成纖維細胞（MEF）和STO細胞作為飼養細胞（MEF 和STO都能分泌促進(jìn)胚胎干細胞增殖和抑制胚胎干細胞自主分化的因子）；經(jīng)si裂霉素-C或γ-射線(xiàn)處理終止其分裂后制備成飼養單層(feeder layer)，將胚胎干細胞種植在這樣的單層上。

實(shí)驗過(guò)程，主要分為以下三步：準備飼養層細胞、飼養單層制備、接種干細胞培養。

飼養層培養法卻存在著(zhù)不可避免的缺點(diǎn)：

1、 飼養層細胞生命期有限，不能在體外長(cháng)期傳代。在體外傳代時(shí)間太長(cháng)，其產(chǎn)生促增殖因子和抑制分化因子的能力會(huì )減弱甚至喪失。

2、 MEF細胞的染色體干擾：飼養層細胞會(huì )影響干細胞遺傳物質(zhì)?！?/p>

3、 si裂霉素-C的影響：飼養層細胞需要用到si裂霉素-C，該物質(zhì)可能會(huì )影響干細胞的增殖。

4、 異種抗原及污染的影響：飼養層細胞作為異種抗原也會(huì )影響干細胞的健康，還有發(fā)生細胞間融、引入其他動(dòng)物源性病原體，給臨床移植治療帶來(lái)風(fēng)險。

5、 所用試劑復雜，批次不可控：所用材料的批次之間的波動(dòng)，限制了培養物之間的可重復性。

6、 實(shí)驗周期長(cháng)，培養基配制復雜：現在市場(chǎng)上有多種多樣的干細胞培養基可供選擇，大多數都是在基礎培養基的基礎上，添加例如白血病抑制因子（LIF）這樣的多功能細胞因子，但無(wú)論進(jìn)口還是國產(chǎn)的產(chǎn)品，都不免有價(jià)格高昂的缺點(diǎn)。而自己配制，又會(huì )面臨操作繁瑣、易污染等問(wèn)題。而且飼養層培養法從培養飼養細胞開(kāi)始，至少需要一周時(shí)間才能得到所需的干細胞，周期過(guò)長(cháng)。

（二）無(wú)飼養層培養法：

利用各種能分泌抑制分化因子的細胞制備條件培養基，或在基礎培養基中加入重組的LIF制備成條件培養基。使用這樣的條件培養基培養小鼠胚胎干細胞，可以不使用飼養層細胞，能保證小鼠胚胎干細胞增殖的同時(shí)維持未分化二倍體狀態(tài)。

無(wú)飼養層培養類(lèi)似普通細胞培養，主要分為以下幾個(gè)步驟：培養瓶預處理、配制培養基、消化干細胞、接種、培養。

相較于飼養層培養法，無(wú)飼養層培養法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)：更加簡(jiǎn)便、節省時(shí)間；但缺點(diǎn)也十分明顯：

1、 培養的細胞質(zhì)量不穩定：由于自行配制的培養基，不可控因素較多，缺少營(yíng)養細胞對的存在，干細胞生長(cháng)狀況也不穩定，直接影響實(shí)驗結果。

2、 成本高昂：商品化的培養基，根據品質(zhì)不同，價(jià)格也是從幾百元到幾千元不等，直接增加了干細胞的培養成本。

3、 需要不斷對培養基進(jìn)行調整，對實(shí)驗人員有很高的要求：無(wú)飼養層培養法需要人為添加各種各樣的細胞因子，不同的干細胞還需要進(jìn)行細微的調整以適應不同的生長(cháng)需求，因此培養難度更高，對技術(shù)人員的操作水平及經(jīng)驗有很高的要求。

更便捷的干細胞培養

近日，一項新技術(shù)——干細胞完quan培養基培養法問(wèn)世！這項重大突破，兼顧了上述兩種培養法的優(yōu)點(diǎn)又巧妙規避了它們的致命缺點(diǎn)，大大降低了干細胞培養的技術(shù)門(mén)檻！

Ausbian干細胞完quan培養基，在含微量胎牛血清的基礎培養基中，通過(guò)添加一種人永生化干細胞系的條件培養基混合組成，含有多種生長(cháng)因子，具有促進(jìn)干細胞增殖、抑制干細胞分化及維持干細胞表型，增加干細胞的傳代次數的作用，可廣泛應用于人及動(dòng)物的胚胎干細胞、間充質(zhì)干細胞及各種組織來(lái)源的成體干細胞的培養。

無(wú)需額外添加和二次配制，更省去了體現制備飼養層的復雜操作，根據細胞生長(cháng)情況每2-3天更換一次培養基，使實(shí)驗更簡(jiǎn)單，可以大大縮短時(shí)間成本；培養的干細胞品質(zhì)更穩定，對實(shí)驗人員技術(shù)要求也更低，節省人力成本，輕輕松松讓干細胞茁壯成長(cháng)。