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各种生长因子在细胞培养中的应用
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根据每种生长因子最初的发现组织不同，可以将生长因子分为神经细胞生长因子、表皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子以及各种组织生长因子。各种生长因子对于维持细胞的功能、保持细胞的形态（分化或未分化）具有十分重要的作用。 由于体外培养的细胞在研究起来较成体研究有很大的优势，主要表现在经济性和方便性，可以弥补成体缺乏等一系列的缺点。目前细胞培养的技术已广泛的应用于生物学的各个领域，如细胞生物学、分子生物学、遗传学、免疫学、肿瘤学等研究。因此对所培养细胞的质量和数量就有较高的要求。各种生长因子的加入使这一要求变得简单，近几年越来越多的研究者置身于研究生长因子在细胞培养中的作用，包括浓度以及培养时间对于所培养细胞的影响。对于一些不好培养但是又有重要研究价值的细胞系，加入生长因子无不是一种可行的方法。 神经细胞生长因子在细胞培养中的应用 神经生长因子是最早被发现的生长因子，同时它也是最早应用于体外细胞的一类生长因子，在Levi-montalcini发现并证实了神经细胞生长因子存在后，它向体外培养的鸡胚中加入该生长因子，观察其对鸡胚中神经细胞生长的促进作用。研究发现神经细胞生长因子能使感觉神经节及交感神经节数目增加，体积增大，神经纤维延长。神经细胞生长因子对正常神经系统发育、分化及维持神经元特殊功能有重要的作用，在神经系统损伤后起修复、营养作用。神经细胞生长因子不仅对神经系统，而且对内分泌和免疫系统都发挥重要的作用，是一种能抵抗各种疾病的全能武器，正如Levi-Montilini所说，NGF的临床应用有着迷人的希望。 在对细胞进行体外培养的时候，NGF也经常被用到。研究发现，在观察神经生长因子对体外培养的垂体催乳素瘤细胞的作用时发现NGF可以刺激人的垂体PRL分泌腺瘤细胞激素从而间接起到抑制肿瘤细胞增殖的作用最适合，所使用浓度为2 ng/μl；NGF还可以促进人牙乳头间充质细胞的增殖，其浓度为100 U/mL时刺激细胞的增殖作用最强，当浓度为1000 U/mL时反而会抑制细胞的增殖。 表皮细胞生长因子在细胞培养中的应用 目前表皮生长因子多用于临床，体外培养表皮细胞覆盖烧烫伤创面，对成纤维细胞、角质形成细胞以及癌前病变的细胞、肿瘤细胞等具有促增生的作用。可以通过向无血清的培养基中添加生长因子的方法精细研究生长因子在细胞培养中的作用[14]，结果显示表皮生长因子可以促进表皮细胞的增殖、细胞生长和分化。正常的表皮细胞角质化死亡是一种特异类型的生理性细胞凋亡，但是表皮细胞凋亡也可由环境因素诱导发生，如低温、热休克、紫外线、射线，超氧化物、干扰素及细胞毒等都具有触发凋亡的作用。细胞的过度或持续凋亡会造成细胞染色体结构破坏、D N A损伤与突变、基因稳定性丧失、基因表达模式的改变，表现出细胞增殖和生长的抑制。实验证明在表皮生长因子存在的情况下，凋亡的发生率很低， 细胞生长健壮并具有分裂的形态特征， 反之，细胞则表现为典型的凋亡形态。不同浓度的表皮生长因子对细胞增殖的促进作用不同，在一定浓度范围内，随着表皮生长因子浓度的增加，其对细胞的促增生作用也不断增强，超过此范围后，随着其浓度的增加这种促增生作用有所下降，甚至会产生抑制效应。这可能与表皮生长因子的受体消耗以及细胞自身的负反馈有关，效浓度的重要性，否则过度的使用该因子会产生负面的效果，影响临床效果[8]。细胞的增殖和生长对于生长因子浓度不尽相同，如在角膜上皮细胞进行传代是要求的浓度为10 ng/mL，在培养人角质细胞增殖是最适浓度为0.1-1 ng/mL，在传代培养的大鼠生长板软骨细胞时最适浓度为1 ng/mL。 成纤维细胞生长因子在细胞培养中的应用 FGF是一种多功能的肝素结合的蛋白质，但是这种多功能作用多与神经系统有关，它可以协同其它神经营养因子作用，促进神经系统和感觉系统细胞的生长。FGF可以促进细胞的增殖，加快细胞倍增，尤其能缩短细胞周期的G1期的时间。FGF对中胚层来源细胞是一个强有力的致分裂源。同时，它可以稳定细胞的表现型、促进细胞的定向分化并且有明显的延缓细胞老化、促进伤口愈合和血管生成的作用。人和小鼠的FGF6基因以及它的产物可以促进肌肉细胞的生长。 近几年FGF在细胞培养中的应用主要有：bFGF在浓度为10~100 ng/ml时对小鼠和兔的胚胎脊髓神经细胞的生长和发育有明显的促进作用，但是当bFGF的浓度为200 ng/ml时则会抑制细胞的生长和发育，细胞的存活率明显下降；aFGF对体外培养的大鼠肾小管上皮细胞有明显的促生长和增殖作用，在浓度为0.45 mg/L时可以看到细胞数量明显增多，促增殖作用明显。 随着生物研究的不断深入各学科之间的交叉也越来越多，各种不同的实验技术也相继产生，生长因子在细胞培养中的应用也将不断发展，并逐渐应用到生物学的不同领域中去。 金斯瑞提供各类细胞因子产品，活性高，性价比高，内毒素低。 http://www.genscript.com.cn/products/recombinant-proteins 引用文献： [1]陈维. 生长因子在动物细胞培养中的作用[J]. 生命科学仪器,2010,(04):34-37. [2] 刘德伍, 苏子毅, 曹勇et al. 几种生长因子在人表皮细胞无血清培养中的作用[J]. 中国全科医学, 1999, 2(03): 190-192. [3] 崔志新, 崔彦博, 唐燕红et al. 表皮生长因子对表皮细胞增殖和凋亡的调控作用[J]. 食品与药品, 2005, 7(11): 15-19. |
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