干細(xì)胞如何在實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)？

在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)細(xì)胞被稱為“細(xì)胞培養(yǎng)”。干細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的培養(yǎng)皿中增殖，培養(yǎng)皿中含有被稱為培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)肉湯（針對(duì)不同類型的干細(xì)胞的生長(zhǎng)進(jìn)行了優(yōu)化）。大多數(shù)干細(xì)胞附著、分裂并散布在培養(yǎng)皿的表面。

隨著細(xì)胞分裂，培養(yǎng)皿變得擁擠，因此需要在傳代培養(yǎng)過(guò)程中重新鋪板，這種過(guò)程會(huì)在數(shù)月內(nèi)定期重復(fù)多次。每個(gè)傳代培養(yǎng)周期都稱為“傳代”。原始細(xì)胞可以產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)個(gè)干細(xì)胞。在這個(gè)過(guò)程的任何階段，細(xì)胞批次都可以冷凍并運(yùn)送到其他實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)。

如何在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)干細(xì)胞？

您如何“重新編程”常規(guī)細(xì)胞以制造iPSC？

分化的細(xì)胞，例如皮膚細(xì)胞，可以重新編程回到多能狀態(tài)。通過(guò)強(qiáng)制表達(dá)已知是多能性主要調(diào)節(jié)因子的基因，可以在數(shù)周內(nèi)實(shí)現(xiàn)重編程。在此過(guò)程結(jié)束時(shí)，這些主調(diào)節(jié)器將重塑整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)。分化細(xì)胞的特征將被與多能狀態(tài)相關(guān)的特征所取代，從根本上逆轉(zhuǎn)發(fā)育過(guò)程。

如何刺激干細(xì)胞分化？

只要多能干細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下培養(yǎng)，它們就可以保持未分化狀態(tài)。為了培養(yǎng)特定類型的分化細(xì)胞，科學(xué)家可能會(huì)改變培養(yǎng)基的化學(xué)成分，改變培養(yǎng)皿的表面，或通過(guò)強(qiáng)制表達(dá)特定基因來(lái)修飾細(xì)胞。通過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們已經(jīng)建立了一些基本方案或“配方”，用于將多能干細(xì)胞分化為某些特定的細(xì)胞類型（見(jiàn)下圖 1）。

哪些實(shí)驗(yàn)室測(cè)試用于鑒定干細(xì)胞？

在生成干細(xì)胞系過(guò)程中的不同階段，科學(xué)家們對(duì)細(xì)胞進(jìn)行測(cè)試，看它們是否表現(xiàn)出使它們成為干細(xì)胞的基本特性。這些測(cè)試可能包括：

• 驗(yàn)證已被證明對(duì)干細(xì)胞功能很重要的多個(gè)基因的表達(dá)。
• 檢查增殖率。
• 通過(guò)檢查選定細(xì)胞的染色體來(lái)檢查基因組的完整性。
• 通過(guò)去除維持細(xì)胞未分化狀態(tài)的信號(hào)來(lái)證明細(xì)胞的分化潛能，這將導(dǎo)致多能干細(xì)胞自發(fā)分化，或者通過(guò)添加誘導(dǎo)成體干細(xì)胞分化成適當(dāng)細(xì)胞表型的信號(hào)。