产品动态
NK细胞培养中的细胞因子：激活免疫潜能的关键
2025.02.19
知识快线 | 干细胞培养体系的演进：从血清到精准定制的无血清时代
2025/11/21
胎牛血清（Fetal Bovine Serum, FBS）或新生牛血清是长期以来细胞培养的常见添加剂。作为天然营养复合物，血清中含有丰富的生长因子、黏附蛋白、氨基酸、脂质及微量元素，能为干细胞提供全方位的营养支持，促进细胞增殖与贴壁生长，在干细胞分离纯化、原代培养阶段发挥了关键作用。
然而，血清的“天然复杂性” 使其存在批次间差异、安全性风险高、功能不可控等难以克服的缺陷，成为制约干细胞技术标准化与临床转化的瓶颈。
随着干细胞研究向临床转化推进，血清的局限性日益凸显，亟需成分更明确、安全性更高的替代方案，这也催生了血清替代物的研发。
为克服血清的局限性，研究者开发了旨在替代血清核心功能的血清替代物。其核心目标是大幅减少或消除动物源成分，并针对特定细胞类型进行功能优化。
例如，人血小板裂解物（hPL）已成为间充质干细胞（MSC）培养中常用的血清替代物，通过冻融、离心等工艺获取血小板内的生长因子（如PDGF、TGF-β），其促进MSC增殖的效率比FBS高2-3倍，且能增强MSC的成骨、成脂分化潜能；而针对神经干细胞（NSC）的血替，则会强化神经营养因子前体与抗氧化成分，减少细胞氧化应激损伤。
此阶段的进步在于成分明确度与可控性的显著提升，但多数产品在实现对细胞的精准定向调控方面仍显不足，需进一步结合信号分子优化。
随着对干细胞自我更新与分化分子机制（如Wnt、BMP、Notch等信号通路）的深入理解，“血清替代物-功能因子”的复合培养体系成为主流，标志着干细胞培养进入“精准调控”与“定制化” 的时代。
该体系在化学成分明确的基础培养基与血清替代物之上，特异性添加重组生长因子、细胞因子或小分子通路调节剂，从而实现对干细胞状态的精确操控。
实例1 ESC/iPSC培养
以mTeSR™1等为代表的无血清培养基，在配方中精确添加重组人碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和转化生长因子β（TGF-β）/Activin A等，通过协同激活特定的信号通路，有效维持hPSC的自我更新与多能性，抑制自发分化。
实例2 MSC培养
MSC成骨分化体系中，在基础培养基中添加骨形态发生蛋白（BMP-2/4）等成骨诱导因子，可特异性激活BMP-Smad信号通路，显著提升成骨分化效率与纯度。
2012年FDA就明确鼓励使用“无动物源或成分明确基质”。毋庸置疑，在干细胞培养中，“血清替代物+因子”所代表的精细化、定制化无血清培养基正是当前和未来细胞技术产业发展的核心基础和必然方向。
干细胞类型 | 关键添加因子 | 核心功能 |
胚胎干细胞/多能干细胞（ESC/iPSC） | bFGF, TGF-β/Activin A | 维持多能性，抑制分化 |
神经干细胞（NSC） | EGF, bFGF, BDNF, NT-3, LIF, BMP4, PDGF-AA | 增殖及分化调控 |
间充质干细胞（MSC） | bFGF, IGF-1, EGF | 促进增殖，维持分化潜能 |
造血干细胞（HSC） | SCF, TPO, FLT3-L, EPO, G-CSF，IL-3, IL-6 | 支持体外扩增与定向分化 |
干细胞培养技术的演进脉络清晰：从成分不确定的天然血清，到成分相对明确的血清替代物，最终发展到如今能够实现精准调控的“无血清培养基+功能性因子”的复合体系。
这一趋势不仅体现了技术的进步，更深层次地反映了全球监管机构对生物制品生产原料“无动物源、成分明确” 的明确导向。选择高纯度、高批间一致性、功能可靠的重组蛋白，已成为成功建立标准化、可临床转化的干细胞培养体系的关键。
东抗生物深耕蛋白领域，致力于为干细胞研究的进阶提供全面、高品质的核心原料产品支持。针对不同类型干细胞的特定培养需求，我们开发了成分明确、纯度高、严格控源、具有高批间一致性的细胞因子产品线，助您无缝升级至更先进、更可控的无血清培养体系，推动研究成果向临床应用的稳健转化！
获取产品详情及说明书，欢迎随时咨询，公司将安排区域负责人与您对接~
参考文献
1. Derivation of human embryonic stem cells in defined conditions. Nat Biotechnol. 2006.
2. Optimized survival of hippocampal neurons in B27-supplemented Neurobasal, a new serum-free medium combination. J Neurosci Res. 1993.
3. Generation of neurons and astrocytes from isolated cells of the adult mammalian central nervous system. Science. 1992.
4. FGF-2 enhances the mitotic and chondrogenic potentials of human adult bone marrow-derived mesenchymal stem cells. J Cell Physiol. 2005.
5. Mechanism of divergent growth factor effects in mesenchymal stem cell differentiation. Science. 2005.
6. Indrawattana N, Chen G, Tadokoro M, et al. Growth factor combination for chondrogenic induction from human mesenchymal stem cell. Biochem Biophys Res Commun. 2004.
7. Optimization of a cytokine cocktail for the ex vivo expansion of human umbilical cord blood hematopoietic stem cells. Stem Cells International.2021.
8. A small-molecule/cytokine combination enhances hematopoietic stem cell proliferation via inhibition of cell differentiation. Stem Cell Res Ther. 2017.
分享到：
