前言
类器官已经成为生命科学和医疗研究领域的重要模型,它们在疾病机制研究、药物筛选和精准医疗等方面展现出巨大的潜力。然而,科研人员在尝试类器官培养时,常面临“无法形成结构”、“细胞活性低”及“传代失败”等挑战。深入研究后发现,培养体系中细胞因子的选择和配比可能是成功的关键!本文将结合经典的类器官培养方案WENR(Wnt3a、EGF、Noggin、R-Spondins),解析这“四大护法”如何各显神通,帮助你攻克类器官培养的难题!
WENR经典方案的形成
类器官经典培养方案WENR(或称为WNER)最初由荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers团队开发。其核心成分包括Wnt-3a、EGF、Noggin和R-Spondins,通常被称为类器官培养的“四大护法”。WENR方案在类器官研究与实践中不断演化,通过与其他细胞因子或小分子抑制剂的巧妙结合,衍生出适用于多种类器官构建的培养条件。目前,WENR方案已在胃、小肠、结肠、胰腺、肝脏等多种类器官培养中得到广泛应用,成为生物医疗研究的重要工具。
WENR“四大护法”解析
Wnt-3a作为经典Wnt信号通路的激活剂,通过稳定β-catenin蛋白,激活下游靶基因(如c-Myc、Cyclin D1),参与细胞的发育、增殖和分化。研究表明,Wnt信号通路在类器官的形成过程中至关重要。例如,在小鼠结肠类器官的建立过程中,Wnt-3a的添加对细胞增殖是必不可少的。
表皮生长因子(EGF)通过与其受体结合,激活MAPK/ERK通路,促进细胞的增殖和存活。EGF可刺激上皮细胞的增殖、血管生成,进一步促进类器官的三维结构形成。尽管EGF不是类器官形成的必要因子,但其可以显著增加类器官的体积,优化WENR方案在生物医疗领域的应用效果。
Noggin作为一种BMP信号的内源性抑制剂,能够促进干细胞增殖并维持干细胞的干性。在类器官培养中,Noggin与Wnt-3a和R-Spondins联合使用,确保细胞的平衡增殖与分化,适用于多种组织的长时间培养。
R-spondin通过增强Wnt信号的表达,促进干细胞增殖和类器官的结构形成。研究表明,R-spondin的浓度对类器官的生长速率有显著影响,其与Wnt-3a的协同作用尤为关键。
WENR实战避坑Tips
在使用WENR方案时需要注意,Wnt-3a的浓度必须严格控制以避免过度激活导致的类器官结构紊乱。R-spondin需与Wnt-3a共同使用,以达到最佳效果。EGF在培养基中的浓度及更换频率也需合理规划。最终,根据类器官类型的不同,可对各因子的浓度进行优化调整。
总之,类器官的成功培养依赖于多种细胞因子的合理配比及有效管理,尤其是在生物医疗研究领域,威海的环亚集团·AG88提供专业的细胞因子产品,助力科研工作者攻克类器官培养的种种难题。