发布时间:2026-09-03 12:30:48 分类:营销学堂
小分子化合物在类器官培养中的应用价值
小分子通常指分子量小于1000道尔顿(尤其是小于400道尔顿)且具有生物学功能的化合物。与细胞因子和蛋白质不同,小分子能够直接穿过细胞膜进入细胞内发挥功能,这一特性使其适用于各种细胞类型。小分子化合物具有多样化的作用靶点,在干细胞研究、类器官培养、免疫学、神经生物学、表观遗传学、细胞凋亡、离子通道调控、肿瘤学和信号转导等重要生命科学研究领域中应用广泛。
胃泌素是胃肠道中一种重要的多肽类激素,主要由G细胞分泌。在肠道和肝脏类器官培养过程中,添加胃泌素能够有效延长类器官的存活时间。
作为Activin/NODAL/TGF-beta信号通路的抑制剂,A83-01能够抑制ALK5、ALK4和ALK7等激酶的活性。该化合物通常应用于肝脏、前列腺以及乳腺类器官的培养体系。
这是Rho相关丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(ROCK)家族的特异性小分子抑制剂,能够有效阻止干细胞凋亡。通常在种板培养的初始阶段添加,后续换液培养过程中无需继续使用。
一种高效的p38 MAPK抑制剂,选择性靶向p38α/β亚型。该化合物在胃肠道和乳腺类器官培养中具有重要应用价值。
作为维生素B3的一种形式,烟酰胺是NAD和NADP的活性组成成分,在细胞生理过程中发挥关键作用。适用于胃肠道、肝脏以及乳腺类器官的培养。
能够激活腺苷酸环化酶,常用于提高细胞内cAMP水平。Forskolin可诱导多种细胞类型的分化,并激活孕烷X受体(PXR)和法尼醇X受体(FXR)。研究显示,该化合物与其他小分子联合使用时可诱导成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞,在肝脏类器官培养中为必需添加成分。
PGE2参与调节多种生理系统,包括消化系统和免疫系统。通过与特异性受体结合,介导细胞增殖和分化过程。在肝脏类器官和前列腺类器官培养中需要添加。
作为糖原合成酶激酶3β抑制剂,CHIR99021能够诱导人胚胎干细胞向内胚层分化。在肾脏和视网膜类器官培养过程中具有重要作用。
这是一种活性氧(ROS)抑制剂,具有显著的抗氧化特性。在大多数类器官培养过程中都需要添加该化合物。
类器官 | 来源 | 培养条件 | 类器官中的细胞类型 |
胃 | hPSC多能干细胞 | 内胚层诱导:Rock抑制剂(Y27632)球状体生成:视黄酸 类器官形成:视黄酸、EGF | LGR5+ 细胞、粘液细胞、胃内分泌细胞 |
hAdSC脂肪干细胞 | EGF、FGF10、WNT、Gastrin I(胃泌素I)、烟酰胺和TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334) | LGR5+ 细胞、小凹粘液细胞、腺体粘液细胞、主细胞和肠内分泌细胞 | |
肠 | hPSC | 类器官形成:FGF4、WNT3A 成熟:RSpondin1、头蛋白、EGF、FGF4、WNT | 肠细胞、杯状细胞、潘氏细胞和肠内分泌细胞 |
hAdSC | 建立:EGF、Rspondin、头蛋白、WNT3A、烟酰胺、胃泌素、TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)、p38抑制剂(SB202190、PD 169316) | 肠上皮衍生物和干细胞 | |
结肠 | hAdSC | 建立:EGF、Rspondin、头蛋白、WNT3A、烟酰胺、胃泌素、TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)、p38抑制剂(SB202190、PD 169316) 分化:p38 MAPK激酶抑制剂(BIRB 796)和烟酰胺 | 上皮细胞和间充质衍生物 |
肝脏 | hAdSC | 建立:头蛋白、WNT、ROCK抑制剂(Fasudil法舒地尔、Hydroxyfasudil羟基法舒地尔、Y-33075、Chroman 1、GSK429286A、Thiazovivin 分化:胃泌素、EGF、Rspondin、FGF10、肝细胞生长因子、烟酰胺、TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)、毛喉素 | 功能性肝细胞 |
hiPSC | 内胚层诱导:激活素A 肝脏特化:BMP4、FGF2、肝细胞生长因子 成熟:制瘤素 | 功能性肝细胞 | |
胰腺 | hAdSc | 建立:TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)、头蛋白、R-Spondin 1、WNT3A、EGF、FGF10、烟酰胺 | 上皮导管细胞 |
前列腺 | hAdSc | EGF、R-Spondin1、头蛋白、TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)、p38 MAPK激酶抑制剂(BIRB 796)、FGF10、FGF2、PGE2、烟酰胺和DHT | 分化的CK5+ 基底细胞和CK8+ 腔细胞 |
肺 | hPSC | 内胚层诱导:激活素A 前肠内胚层分化:BMP、TGFβ抑制剂(A83-01、RepSox、SB525334)和Wnt抑制剂(IWP-2、IWP-4、Pyrvinium pamoate扑蛲灵) 腹侧肺气道祖细胞:Wnt、BMP、FGF、RA激活剂 肺类器官:Wnt、FGF、cAMP和糖皮质激素 | 间充质和肺上皮细胞 |
脑 | hPSC | 神经诱导:N2补充剂、NEAA和肝素 分化:N2补充剂、2-巯基乙醇、胰岛素 成熟:维生素A、视黄酸 | 祖细胞群,产生成熟的大脑皮层神经元 |
肾脏 | hPSC | 中间中胚层诱导:Wnt、GSK3α抑制剂(SB 415286、SB 216763、AZD2858、BIP-135、BIO-acetoxime、CHIR-98014) 类器官形成:GSK3α抑制剂(SB 415286、SB 216763、AZD2858、BIP-135、BIO-acetoxime、CHIR-98014)、FGF9 | 肾元和内皮细胞 |
相关的小分子化合物(抑制剂&激活剂)
产品名称 | 货号 | 产品描述 |
CHIR-99021 | 可增强小鼠和人类胚胎干细胞的自我更新 | |
ALK5/TGF-β type I Receptor抑制剂,抑制TGF-β信号通路 | ||
BMP(转录活性形态发生蛋白)信号通路抑制剂 | ||
BMP(转录活性形态发生蛋白)信号通路抑制剂 | ||
γ-分泌酶抑制剂:Notch信号通路抑制,促进胚胎干细胞神经分化 | ||
ROCK的选择性抑制剂,明显降低胚胎干细胞分离诱导的细胞凋亡,提高克隆形成效率,还可以促进体外培养的人角膜上皮细胞增殖 | ||
ROCK的选择性抑制剂,明显降低胚胎干细胞分离诱导的细胞凋亡,提高克隆形成效率,还可以促进体外培养的人角膜上皮细胞增殖 | ||
γ-分泌酶抑制剂:Notch信号通路抑制,促进胚胎干细胞神经分化和原代细胞增殖 | ||
又名丙戊酸(VPA),是HDAC抑制剂,激活Notch-1信号通路,激活Wnt依赖的基因表达 | ||
TGFβR-1抑制剂,诱导iPS细胞重编程 | ||
Smoothened激活剂:诱导成骨细胞分化,在多能间充质祖细胞中表现出成骨诱导活性;促进人纹状体神经干细胞分化 | ||
诱导胚胎干细胞分化为神经元和神经胶质细胞,在细胞生长、分化和器官形成上发挥关键作用 | ||
腺苷酸环化酶激活剂,胞内cAMP形成的诱导剂,对心脏有正性肌力作用,可诱导细胞自噬 | ||
抑制Wnt/β-catenin信号通路,可作为人胚胎干细胞和小鼠的Wnt信号通路的拮抗剂,促进β-catenin磷酸化 | ||
p38 MAPK激酶抑制剂:促进胚胎干细胞分化为心肌细胞,促进胚胎干细胞增殖和自我更新 | ||
高效的p38 MAPK激酶抑制剂,可诱导人胚胎干细胞向心肌细胞分化,促进神经干细胞的自我更新 | ||
p38 MAPK激酶抑制剂;促进人内皮祖细胞增殖;促进人ES细胞分化为心肌细胞;增强小鼠ES细胞增殖和自我更新; | ||
可以渗透细胞的小分子物质,可诱导人和小鼠胚胎干细胞分化为限定性内胚层细胞 | ||
可以渗透细胞的小分子物质,可诱导人和小鼠胚胎干细胞分化为限定性内胚层细胞 | ||
PI3K抑制剂,而PI3K是限定性内胚层形成的抑制性信号。PI3K抑制剂Wortmannin渥曼青霉素促进限定性内胚层的形成 | ||
组蛋白去乙酰化酶抑制剂,单独用于体外培养过程中细胞存活率低,和5-氮杂胞苷(5-Azacytidine)共培养,可提高细胞存活率 | ||
和Trichostatin A共培养,可提高细胞存活率 | ||
TGF-β Ⅰ型受体抑制剂、ALK5抑制剂,可抑制TGF-β诱导的上皮-间充质转移 | ||
Nicotinamid烟酰胺 | B3维生素,SIRT1抑制剂,在细胞生理学中发挥重要作用 |
小分子化合物作为类器官培养技术中的重要调控工具,通过精确调节细胞信号通路和生理过程,为类器官的建立、维持和分化提供了关键支持。随着研究的深入,更多功能特异的小分子将被发现并应用于类器官技术领域,推动再生医学和疾病模型研究的进一步发展。