前言:类器官已在生命科学和医学研究中崭露头角,成为研究疾病机制、药物筛选和精准医疗等领域的“明星模型”。然而,科研人员在尝试类器官培养时,常常遇到“无法形成结构”、“细胞活性低”、“传代失败”等难题。根本原因在于培养体系中的细胞因子选择和配比可能决定成败!接下来,我们将结合经典的类器官培养方案WENR(Wnt3a、EGF、Noggin、R-Spondins),解析“四大护法”如何发挥作用,帮助您解决类器官培养的难题!
WENR:类器官培养的经典方案
WENR(或称为WNER)由荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers团队开发,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”。该方案经过不断演化,与其他细胞因子或小分子抑制剂相结合,形成适用于多种类器官的培养条件。目前,WENR方案已广泛应用于胃、小肠、结肠、胰腺和肝脏等多种类器官的培养中。【88858cc永利官网】在此领域提供高品质的细胞因子,助力科研工作者实现更好的实验效果。
WENR“四大护法”解析
1. Wnt-3a:干细胞增殖的“发动机”
Wnt-3a被认为是经典Wnt通路的激活剂,能够通过稳定β-catenin蛋白,启动下游靶基因(如c-Myc、Cyclin D1),参与细胞的发育、增殖和分化。研究表明,无论来源如何,类器官在增殖、干性维持及分化过程中均依赖于Wnt信号通路。小鼠结肠类器官的建立中,引入外源性Wnt-3a对增殖至关重要。若不添加Wnt-3a,类器官在超过3天后将无法存活。
2. EGF:细胞增殖的“加速器”
表皮生长因子(EGF)结合受体后,激活MAPK/ERK通路,促进细胞的增殖与存活。EGF不仅刺激上皮细胞的增殖和血管生成,还促进类器官三维结构的形成。尽管EGF不是类器官形成的必需因子,但其能够显著提升类器官的体积。优化的WENR方案在胃肠道类器官构建中得到了广泛应用。
3. Noggin:抑制分化的“守门员”
Noggin作为一种内源性抑制剂,通过阻断BMP与受体结合,促进干细胞增殖,为类器官的形成提供足够的细胞。它还通过抑制BMP信号通路,维持干细胞的干性,影响细胞命运的决定和分化过程。在类器官培养中,Noggin通常与Wnt-3a和R-Spondins一起使用,以平衡BMP和Wnt信号通路,从而促进类器官的生长和分化。
4. R-Spondins:Wnt信号的“放大器”
R-spondin通过增强Wnt信号的表达来促进干细胞增殖与类器官结构的形成。研究显示,缺乏R-spondin的类器官在几天后停止生长,而适量的R-spondin能够显著提升类器官的生长速度,避免结构损坏。不同浓度的R-spondin对类器官的生长状态造成显著影响,因此需要根据具体情况调整使用。
WENR方案实践中的注意要点
在实际操作中,需严格控制Wnt-3a的浓度,以避免其过度激活导致类器官结构紊乱。R-spondin应与Wnt-3a协同使用,建议依据类器官类型优化Wnt-3a浓度,通常为50-100 ng/mL。EGF则需使用无血清培养基,避免被蛋白酶降解,建议每隔一段时间更换培养基。对于Noggin的使用,缺失会导致类器官早期分化,而与Wnt-3a的组合被认为是长期培养的重要因素。
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