基础培养基
为类器官细胞提供基本的营养物质,维持细胞的生存和基本代谢。常见的有 DMEM(杜氏改良 Eagle 培养基)、RPMI 1640 培养基等。这些基础培养基中一般含有氨基酸、维生素、糖类、无机盐等成分。
生长因子
表皮生长因子(EGF):能促进细胞的增殖和分化,刺激类器官细胞的生长和自我更新,维持类器官的正常形态和功能。
成纤维细胞生长因子(FGF):参与细胞的增殖、迁移和分化等过程,对于类器官的形成和发育具有重要作用,不同类型的 FGF 在类器官培养中发挥着不同的功能。
转化生长因子 -β(TGF-β):家族成员在类器官培养中具有多种作用,有些可促进细胞的分化和组织形态的形成,有些则可抑制细胞的过度增殖,维持细胞的稳态。
Wnt 信号通路激活剂:如重组 Wnt3a 蛋白,对类器官的生长和维持起着关键作用,能够促进干细胞的增殖和自我更新,维持类器官的干细胞特性,使其不断产生新的细胞,保证类器官的持续生长和发育。
Notch 信号通路调节剂:如 γ- 分泌酶抑制剂,可调节 Notch 信号通路的活性,影响细胞的命运决定和分化过程,在类器官的发育和维持中起到重要作用,能够促进细胞的分化和特定细胞类型的形成。
血清或血清替代物
血清:通常采用胎牛血清(FBS),含有多种生长因子、激素、营养物质和细胞黏附因子等,能促进细胞的贴壁和生长,为类器官细胞提供丰富的营养和生长支持。
血清替代物:为了避免血清来源的不确定性和潜在的污染风险,一些血清替代物被开发出来,如 KnockOut Serum Replacement(KSR),它能在一定程度上替代血清的功能,提供细胞生长所需的营养成分,同时具有更好的批次稳定性和较低的免疫原性。
细胞外基质
基质胶:如 Matrigel,是一种从富含胞外基质蛋白的 EHS 小鼠肿瘤中提取出的基质成分,主要含有层粘连蛋白、Ⅳ 型胶原、巢蛋白等,能为类器官细胞提供三维的生长支架,模拟体内细胞外基质的微环境,促进细胞的黏附、增殖和分化,帮助类器官形成特定的形态和结构。
胶原蛋白:是细胞外基质的主要成分之一,可提供细胞附着的位点,促进细胞的生长和组织的形成,不同类型的胶原蛋白在类器官培养中具有不同的作用。
其他成分
抗生素:为防止微生物污染,在类器官培养基中通常会添加一定量的抗生素,如青霉素、链霉素等,抑制细菌的生长,保证类器官培养环境的无菌性,维持细胞的健康生长。
抗氧化剂:如谷胱甘肽、维生素 C 等,可清除细胞代谢过程中产生的活性氧自由基,减少氧化应激对细胞的损伤,保护细胞的正常功能和结构,提高类器官细胞的存活率和培养效率。
小分子化合物:一些小分子化合物如 CHIR99021 等,可通过调节细胞内的信号通路,影响细胞的命运和行为,在类器官培养中起到促进细胞增殖、分化或维持细胞干性等作用。