肝癌是世界范围内癌症死亡的第三大原因,在中国的发病率与致死率也持续走高。随着类器官技术的发展,研究人员找到了一条新的突破口来应对肝癌这一严峻挑战。基于干细胞的人肝癌类器官的培养通常分为多个阶段,每个阶段都需要不同的细胞因子来促进细胞的增殖、分化及维持功能。接下来,让我们深入探讨在肝癌类器官培养过程中所需的细胞因子。
一、诱导分化阶段细胞因子
在这一阶段,关键的细胞因子包括:
- Activin A:通过激活SMAD2/3信号途径,促进内胚层的分化。
- BMP4:有助于内胚层细胞的生成。
- FGF2(bFGF):支持内胚层向肝前体细胞的转化。
- Wnt3a:激活Wnt/β-catenin通路,保持干细胞特性并诱导早期肝祖细胞的增殖,且在肝癌中常常异常激活。
二、前体细胞扩增细胞因子
在该阶段,使用以下细胞因子促进前体细胞的扩增:
- EGF(表皮生长因子):促进上皮细胞的增殖。
- HGF(肝细胞生长因子):通过c-Met受体激活促增殖和抗凋亡信号。
- FGF10:维持肝祖细胞的自我更新能力。
- R-spondin1:增强Wnt信号,有助于维持细胞的增殖(模拟肝癌中Wnt通路的异常情况)。
三、成熟与肿瘤化细胞因子
在这个阶段,关键的细胞因子包括:
- Oncostatin M(OSM):与地塞米松联合使用,促进肝细胞的成熟。
- TGF-β:诱导上皮-间质转化(EMT),进而增强侵袭性(部分肝癌亚型对此依赖)。
四、继续培养细胞因子
为了维持细胞的持续增殖,通常采用:
- EGF + HGF:持续促进细胞的增殖。
- Wnt3a + R-spondin1:维持Wnt通路的激活,模拟CTNNB1突变型肝癌的特征。
通过对上述因子的分阶段调控,我们可以构建出高度模拟肝癌生物学特性的类器官模型,为药物筛选和研究提供工具。在实际操作中,建议研究人员根据具体研究目标对培养条件进行优化。
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