干細胞如何在實(shí)驗室中生長(cháng)？

在實(shí)驗室中培養細胞被稱(chēng)為“細胞培養”。干細胞可以在實(shí)驗室環(huán)境中的培養皿中增殖，培養皿中含有被稱(chēng)為培養基的營(yíng)養肉湯（針對不同類(lèi)型的干細胞的生長(cháng)進(jìn)行了優(yōu)化）。大多數干細胞附著(zhù)、分裂并散布在培養皿的表面。

隨著(zhù)細胞分裂，培養皿變得擁擠，因此需要在傳代培養過(guò)程中重新鋪板，這種過(guò)程會(huì )在數月內定期重復多次。每個(gè)傳代培養周期都稱(chēng)為“傳代”。原始細胞可以產(chǎn)生數百萬(wàn)個(gè)干細胞。在這個(gè)過(guò)程的任何階段，細胞批次都可以冷凍并運送到其他實(shí)驗室進(jìn)行進(jìn)一步的培養和實(shí)驗。

如何在實(shí)驗室培養干細胞？

您如何“重新編程”常規細胞以制造iPSC？

分化的細胞，例如皮膚細胞，可以重新編程回到多能狀態(tài)。通過(guò)強制表達已知是多能性主要調節因子的基因，可以在數周內實(shí)現重編程。在此過(guò)程結束時(shí)，這些主調節器將重塑整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò )的表達。分化細胞的特征將被與多能狀態(tài)相關(guān)的特征所取代，從根本上逆轉發(fā)育過(guò)程。

如何刺激干細胞分化？

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

哪些實(shí)驗室測試用于鑒定干細胞？

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

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