1. 細(xì)胞性狀
| 項(xiàng)目 | 描述 |
|---|
| 細(xì)胞名稱 | ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(ICR Mouse Embryonic Fibroblasts, ICR-MEFs) |
| 來(lái)源 | ICR小鼠胚胎組織 |
| 類型 | 成纖維細(xì)胞(Fibroblast) |
| 形態(tài) | 長(zhǎng)梭形、細(xì)長(zhǎng)突起 |
| 生長(zhǎng)方式 | 貼壁生長(zhǎng),排列緊密或漩渦狀 |
| 分子特征 | 表達(dá)波形蛋白(vimentin)、纖維連接蛋白(fibronectin) |
| 功能 | 提供胚胎微環(huán)境、支持胚胎干細(xì)胞培養(yǎng) |
| 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件 | 專用完全培養(yǎng)基,37°C,5% CO? |
| 凍存條件 | 90%FBS + 10%DMSO |
| 主要用途 | 干細(xì)胞培養(yǎng)支持、發(fā)育生物學(xué)研究、基因修飾實(shí)驗(yàn) |
2. 細(xì)胞簡(jiǎn)介
ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(ICR-MEFs)來(lái)源于ICR小鼠的胚胎組織,是最常用的初代成纖維細(xì)胞之一。ICR小鼠屬于常用的實(shí)驗(yàn)小鼠品系,具有高繁殖力和遺傳背景多樣性的特點(diǎn),因此其胚胎成纖維細(xì)胞常被用作研究發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞分化和基因修飾的模型。ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞形態(tài)典型,呈梭形或長(zhǎng)條狀,貼壁生長(zhǎng)時(shí)排列緊密,常形成漩渦狀或平行分布的細(xì)胞群落。
在科研中,ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞最重要的用途之一是作為胚胎干細(xì)胞(ESCs)和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)培養(yǎng)的“飼養(yǎng)層細(xì)胞”(feeder cells)。這些細(xì)胞能夠分泌多種細(xì)胞因子和細(xì)胞外基質(zhì)成分,為干細(xì)胞提供穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境和微環(huán)境支持,抑制其分化,保持其多能性。ICR-MEFs也被廣泛用于研究胚胎發(fā)育、細(xì)胞衰老、細(xì)胞周期調(diào)控和DNA修復(fù)機(jī)制,是發(fā)育生物學(xué)和細(xì)胞工程學(xué)中不可或缺的實(shí)驗(yàn)材料。
3. 科研與應(yīng)用領(lǐng)域
干細(xì)胞培養(yǎng)支持:ICR-MEFs常用作胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的飼養(yǎng)層,為ESCs和iPSCs的長(zhǎng)期體外培養(yǎng)提供必要的支持。
發(fā)育生物學(xué)研究:通過(guò)使用ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞,研究人員能夠探究胚胎早期發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞間相互作用與信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制。
細(xì)胞衰老研究:ICR-MEFs在體外培養(yǎng)中具有有限增殖能力,因此成為細(xì)胞衰老和復(fù)制性衰老研究的重要模型。
基因工程與重編程:利用ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞進(jìn)行基因修飾和重編程實(shí)驗(yàn),例如通過(guò)轉(zhuǎn)染特定因子將其轉(zhuǎn)化為iPSCs,為再生醫(yī)學(xué)和疾病模型建立提供可能。
疾病建模:ICR-MEFs還可以通過(guò)基因編輯或條件性基因敲除技術(shù),建立多種遺傳疾病和發(fā)育異常模型,用于基礎(chǔ)研究和藥物篩選。
4. 推薦實(shí)驗(yàn)方案
在實(shí)驗(yàn)操作上,ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞最常見(jiàn)的用途是作為胚胎干細(xì)胞或iPSCs培養(yǎng)的飼養(yǎng)層細(xì)胞。典型方法是將ICR-MEFs經(jīng)絲裂霉素C或γ射線處理,使其停止增殖但保持代謝活性,然后鋪設(shè)在培養(yǎng)皿底部,供ESCs或iPSCs貼附和生長(zhǎng)。這樣能夠避免MEFs過(guò)度增殖影響實(shí)驗(yàn),同時(shí)保證其分泌的生長(zhǎng)因子持續(xù)支持干細(xì)胞培養(yǎng)。
另一類實(shí)驗(yàn)方案是研究ICR-MEFs的衰老特性。研究人員常利用連續(xù)傳代培養(yǎng),觀察細(xì)胞形態(tài)改變、β-半乳糖苷酶染色陽(yáng)性率上升以及增殖速度下降的情況,用以評(píng)估細(xì)胞的復(fù)制壽命和衰老機(jī)制。此外,ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞也常被應(yīng)用于基因編輯實(shí)驗(yàn),例如通過(guò)CRISPR-Cas9技術(shù)敲入或敲除特定基因,從而建立疾病模型或功能研究體系。
5. 技術(shù)與性能優(yōu)勢(shì)
ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞具備多方面優(yōu)勢(shì)。首先,其來(lái)源于常用的ICR小鼠,獲取便捷,且繁殖力強(qiáng),保證了細(xì)胞材料的持續(xù)供應(yīng)。其次,ICR-MEFs具有典型的成纖維細(xì)胞形態(tài)和穩(wěn)定的培養(yǎng)特性,貼壁能力強(qiáng),容易擴(kuò)增。它們?cè)谥С指杉?xì)胞培養(yǎng)方面表現(xiàn)突出,能夠維持ESCs和iPSCs的多能性,是干細(xì)胞研究中不可替代的工具。
與其他品系的MEFs相比,ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞在應(yīng)用上更為普遍,因其背景多樣性更貼近自然狀態(tài),適合不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。再加上其在基因修飾和重編程中的可操作性,ICR-MEFs已成為發(fā)育生物學(xué)和干細(xì)胞研究的首選材料之一。
6. 結(jié)論與前景展望
ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞(ICR-MEFs)作為一種經(jīng)典的體外細(xì)胞模型,在干細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)育生物學(xué)研究、細(xì)胞衰老研究及基因工程實(shí)驗(yàn)中均具有重要價(jià)值。隨著CRISPR-Cas9等基因編輯技術(shù)的發(fā)展,ICR-MEFs的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,不僅能夠作為基礎(chǔ)研究的支撐材料,還可在疾病建模和藥物篩選中發(fā)揮作用。
未來(lái),結(jié)合單細(xì)胞測(cè)序、類器官培養(yǎng)和再生醫(yī)學(xué)技術(shù),ICR-MEFs有望為深入理解細(xì)胞命運(yùn)決定機(jī)制和發(fā)育異常提供更強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。同時(shí),ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞在構(gòu)建個(gè)性化疾病模型、干細(xì)胞治療支持系統(tǒng)和藥物研發(fā)中的應(yīng)用潛力巨大,必將在再生醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)療中發(fā)揮更重要的作用。
關(guān)鍵字: ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)fibroblas;ICR小鼠胚胎成纖維細(xì)胞;fibroblasts;
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