干細(xì)胞培養(yǎng)常用小分子大全
一. 干細(xì)胞的背景
干細(xì)胞(Stem Cell)是一種未高度分化的細(xì)胞，具有自我更新和分化為特定細(xì)胞、各種再生組織和器官的能力，醫(yī)學(xué)界稱為"萬用細(xì)胞"。在一定條件下，干細(xì)胞可以分化成多種功能細(xì)胞，在體外疾病模型、組織工程學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、細(xì)胞治療、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)等方面有巨大的應(yīng)用前景，也有助于我們研究和闡明生物體基本的生化和發(fā)育過程。
干細(xì)胞的治療潛能越來越受到重視，如何誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，小分子化合物在干細(xì)胞調(diào)控中發(fā)揮著越來越重要的作用：
1. *或部分取代原先導(dǎo)入轉(zhuǎn)錄因子的方法，加速成體細(xì)胞向誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）的誘導(dǎo)過程
2. 將一種成體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為另一種成體細(xì)胞
3. 維持干細(xì)胞的自我更新
4. 促進(jìn)干細(xì)胞的定向分化
因此，充分研究并利用小分子化合物，可以為干細(xì)胞的研究提供有力的工具，為癌癥、心腦血管疾病，神經(jīng)退行性疾病，糖尿病等疾病的治療帶來新的希望，尤其是骨髓間質(zhì)干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有重要的理論研究意義和廣闊的應(yīng)用前景。
二. 干細(xì)胞的分類
根據(jù)干細(xì)胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞：
1、胚胎干細(xì)胞：是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞，具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。
2、成體干細(xì)胞：是指存在于一種已經(jīng)分化組織中的未分化細(xì)胞，這種細(xì)胞能夠自我更新并且能夠特化形成組成該類型組織的細(xì)胞。成體干細(xì)胞存在于機(jī)體的各種組織器官中。
三. 干細(xì)胞的分化
內(nèi)胚層目的細(xì)胞 | 所需小分子抑制劑/激活劑 |
肺部分化 | CHIR-99021, SB-431542, Dorsomorphin, IWR-1, LY294002 |
肝臟分化 | A 83-01，Nicotinamide，F(xiàn)orskolin，Prostaglandin E2 |
胰腺β細(xì)胞 | CHIR-99021, LDN-193189, Retinoic Acid, SANT-1 |
胰腺祖細(xì)胞 | Retinoic acid |
胰島素分泌細(xì)胞 | Nicotinamide煙酰胺, DAPT |
中胚層目的細(xì)胞 | 所需小分子抑制劑/激活劑 |
內(nèi)皮細(xì)胞 | Y-27632, CHIR-99021, Forskolin |
生血內(nèi)皮 | CHIR-99021 |
心肌細(xì)胞 | CHIR-99021, IWR-1 |
外胚層目的細(xì)胞 | 所需小分子抑制劑/激活劑 |
神經(jīng)外胚層 | SB-431542, LDN-193189, Y-27632 |
神經(jīng)祖細(xì)胞 | CHIR-99021, VPA, Repsox, SB-431542, LY-411575, |
神經(jīng)嵴 | SB-431542, LDN-193189, Y-27632 |
外周神經(jīng)元 | SB-431542, LDN-193189, Y-27632 |
多巴胺能祖細(xì)胞 | SB-431542, LY-411575, DAPT, LDN-193189, Purmorphamine |
四. 干細(xì)胞培養(yǎng)常用的小分子
神經(jīng)分化
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
CHIR-99021 | 53003ES | 可增強(qiáng)小鼠和人類胚胎干細(xì)胞的自我更新 |
SB-431542 | 53004ES | ALK5/TGF-β type I Receptor抑制劑，抑制TGF-β信號通路 |
LDN193189 (DM-3189) | 53012ES | BMP（轉(zhuǎn)錄活性形態(tài)發(fā)生蛋白）信號通路抑制劑 |
LDN-193189 HCl | 52606ES | BMP（轉(zhuǎn)錄活性形態(tài)發(fā)生蛋白）信號通路抑制劑 |
DAPT (GSI-IX,LY-374973) | 52104ES | γ-分泌酶抑制劑：Notch信號通路抑制，促進(jìn)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化 |
Y-27632 | 53006ES | ROCK的選擇性抑制劑，明顯降低胚胎干細(xì)胞分離誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提高克隆形成效率，還可以促進(jìn)體外培養(yǎng)的人角膜上皮細(xì)胞增殖 |
Y-27632 dihydrochloride | 52604ES | ROCK的選擇性抑制劑，明顯降低胚胎干細(xì)胞分離誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提高克隆形成效率，還可以促進(jìn)體外培養(yǎng)的人角膜上皮細(xì)胞增殖 |
LY-411575 (LY411575) | 53014ES | γ-分泌酶抑制劑：Notch信號通路抑制，促進(jìn)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化和原代細(xì)胞增殖 |
Valproic acid | 52982ES | 又名丙戊酸(VPA)，是HDAC抑制劑，激活Notch-1信號通路，激活Wnt依賴的基因表達(dá) |
Repsox | 53016ES | TGFβR-1抑制劑，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞重編程 |
Purmorphamine | 53023ES | Smoothened激活劑：誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化，在多能間充質(zhì)祖細(xì)胞中表現(xiàn)出成骨誘導(dǎo)活性；促進(jìn)人紋狀體神經(jīng)干細(xì)胞分化 |
Retinoic acid | 53001ES | 誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，在細(xì)胞生長、分化和器官形成上發(fā)揮關(guān)鍵作用 |
心肌分化
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
Retinoic acid | 53001ES | 誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，在細(xì)胞生長、分化和器官形成上發(fā)揮關(guān)鍵作用 |
CHIR-99021 | 53003ES | CHIR-99021可增強(qiáng)小鼠和人類胚胎干細(xì)胞的自我更新 |
Y-27632 | 53006ES | ROCK的選擇性抑制劑，明顯降低胚胎干細(xì)胞分離誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提高克隆形成效率，還可以促進(jìn)體外培養(yǎng)的人角膜上皮細(xì)胞增殖 |
Y-27632 dihydrochloride | 52604ES | ROCK的選擇性抑制劑，明顯降低胚胎干細(xì)胞分離誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提高克隆形成效率，還可以促進(jìn)體外培養(yǎng)的人角膜上皮細(xì)胞增殖 |
Forskolin毛喉素 | 51001ES | 腺苷酸環(huán)化酶激活劑，胞內(nèi)cAMP形成的誘導(dǎo)劑，對心臟有正性肌力作用，可誘導(dǎo)細(xì)胞自噬 |
IWR-1 | 52915ES | 抑制Wnt/β-catenin信號通路，可作為人胚胎干細(xì)胞和小鼠的Wnt信號通路的拮抗劑，促進(jìn)β-catenin磷酸化 |
SB 203580 | 52002ES | p38 MAPK激酶抑制劑：促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞，促進(jìn)胚胎干細(xì)胞增殖和自我更新 |
SB-202190 | 53005ES | 高效的p38 MAPK激酶抑制劑，可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新 |
Dorsomorphin dihydrochloride | 53010ES | p38 MAPK激酶抑制劑；促進(jìn)人內(nèi)皮祖細(xì)胞增殖；促進(jìn)人ES細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞；增強(qiáng)小鼠ES細(xì)胞增殖和自我更新； |
限定性內(nèi)胚層的分化
在干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（IPCs）的過程中，限定性內(nèi)胚層的形成是胰腺和肝臟等重要臟器發(fā)育的先決條件，因此，將干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為限定性內(nèi)胚層是分化過程中非常重要的一步。
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
IDE1 | 53234ES | 可以滲透細(xì)胞的小分子物質(zhì)，可誘導(dǎo)人和小鼠胚胎干細(xì)胞分化為限定性內(nèi)胚層細(xì)胞 |
IDE2 | 53235ES | 可以滲透細(xì)胞的小分子物質(zhì)，可誘導(dǎo)人和小鼠胚胎干細(xì)胞分化為限定性內(nèi)胚層細(xì)胞 |
CHIR-99021 | 53003ES | GSK-3抑制劑，提高向限定性內(nèi)胚層分化效率。CHIR-99021可激動Wnt3a信號通路，并可與其他信號激活劑協(xié)同作用，提高限定性內(nèi)胚層形成的效率 |
LY294002 | 52403ES | PI3K抑制劑，而PI3K是限定性內(nèi)胚層形成的抑制性信號。PI3K抑制劑LY294002促進(jìn)限定性內(nèi)胚層的形成 |
Wortmannin渥曼青霉素 | 52405ES | PI3K抑制劑，而PI3K是限定性內(nèi)胚層形成的抑制性信號。PI3K抑制劑Wortmannin渥曼青霉素促進(jìn)限定性內(nèi)胚層的形成 |
Trichostatin A | 51406ES | 組蛋白去乙酰化酶抑制劑，單獨(dú)用于體外培養(yǎng)過程中細(xì)胞存活率低，和5-氮雜胞苷(5-Azacytidine)共培養(yǎng)，可提高細(xì)胞存活率 |
5-氮雜胞苷 | 53160ES | 和Trichostatin A共培養(yǎng)，可提高細(xì)胞存活率 |
肝分化
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
Sodium Butyrate丁酸鈉 | 51501ES | 組蛋白脫乙酰酶抑制劑，與Activin A、aFGF聯(lián)合使用，誘導(dǎo)小鼠胚胎干細(xì)胞向肝細(xì)胞分化 |
A 83-01 | 53002ES | TGF-β Ⅰ型受體抑制劑、ALK5抑制劑，可抑制TGF-β誘導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)移 |
Nicotinamid煙酰胺 | 51402ES | B3維生素，SIRT1抑制劑，在細(xì)胞生理學(xué)中發(fā)揮重要作用 |
Prostaglandin(PG) E2 前列腺素E2 | 60810ES | 激素樣物質(zhì)，參與廣泛的身體功能 |
胰分化
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
Retinoic acid | 53001ES | 可誘導(dǎo)細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡，在細(xì)胞生長、分化和器官形成上發(fā)揮關(guān)鍵作用 |
CHIR-99021 | 53003ES | GSK-3抑制劑，可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向內(nèi)胚層分化 |
LY294002 | 52403ES | PI3K抑制劑，促進(jìn)胚胎干細(xì)胞分化為能夠生成胰島素的細(xì)胞 |
LDN193189 (DM-3189) | 53012ES | BMP（轉(zhuǎn)錄活性形態(tài)發(fā)生蛋白）信號通路抑制劑 |
LDN-193189 HCl | 52606ES | BMP（轉(zhuǎn)錄活性形態(tài)發(fā)生蛋白）信號通路抑制劑 |
Cyclopamine(環(huán)巴胺) | 52913ES | Hedgehog (Hh)信號通路拮抗劑，促進(jìn)人胚胎干細(xì)胞分化為胰細(xì)胞 |
SANT-1 | 53043ES | Smo拮抗劑，抑制Hedgehog信號通路 |
Nicotinamide煙酰胺 | 51402ES | 將小鼠胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為胰島素分泌細(xì)胞 |
DAPT (GSI-IX,LY-374973) | 52104ES | DAPT是一種γ-分泌酶抑制劑，間接抑制γ-分泌酶底物Notch信號活性，影響細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞分化 |
骨分化
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 產(chǎn)品描述 |
AICAR(Acadesine；阿卡地新) | 52401ES | AMPK激活劑；增強(qiáng)細(xì)胞增殖和分化；促進(jìn)成人間充質(zhì)干細(xì)胞（AMSCs）和兔骨髓派生間充質(zhì)干細(xì)胞（BM-MSCs）成骨細(xì)胞分化 |
小分子化合物的優(yōu)勢：
滲透性好，反應(yīng)迅速
比生長因子更穩(wěn)定、更便宜
純度更高，批次穩(wěn)定性好
通過濃度梯度實(shí)驗(yàn)可以很好的調(diào)節(jié)作用效果
翌圣小分子的優(yōu)勢：
產(chǎn)品經(jīng)嚴(yán)格質(zhì)檢，品質(zhì)有保障
產(chǎn)品純度高，生化數(shù)據(jù)全
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小課堂：小分子化合物是指分子量小于1000 Da（尤其小于500 Da），具有生物學(xué)活性的化合物。小分子化合物與細(xì)胞因子和蛋白不同，小分子可以透過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)功能。小分子化合物的作用靶點(diǎn)眾多，已廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞、類器官、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、表觀遺傳學(xué)、細(xì)胞凋亡、離子通道、腫瘤學(xué)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生命科學(xué)中諸多重要的研究領(lǐng)域。
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