成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子FGF-9在原代細(xì)胞、干細(xì)胞及類器官培養(yǎng)中的應(yīng)用

成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子9（FGF-9）作為多功能信號(hào)蛋白，屬于FGF家族中重要的成員之一，它參與神經(jīng)發(fā)育、肌肉和軟骨發(fā)育和修復(fù)、以及血管生成等。重組FGF-9蛋白（FGF-9，AbMole，M15032）則在科研領(lǐng)域尤其是原代細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控和類器官構(gòu)建方面展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力,成為深入探究細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制以及組織器官發(fā)育過程的強(qiáng)大工具。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點(diǎn)蛋白、化合物庫(kù)、抗生素等科研試劑，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

一、 重組FGF-9蛋白在原代細(xì)胞培養(yǎng)中的應(yīng)用
FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）在原代細(xì)胞培養(yǎng)體系中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與永生化細(xì)胞系不同，原代細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)往往面臨增殖能力有限和表型不穩(wěn)定的挑戰(zhàn)。添加FGF9能有效促進(jìn)多種原代細(xì)胞（如肺血管平滑肌細(xì)胞、神經(jīng)元前體細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞）的存活和增殖。其作用機(jī)制可能與FGF-9激活細(xì)胞內(nèi)一系列與增殖相關(guān)的信號(hào)通路有關(guān)，如MAPK通路。激活后的MAPK通路可促進(jìn)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而推動(dòng)細(xì)胞從靜止期進(jìn)入分裂期，加快細(xì)胞增殖速率^[1]。

二、 FGF-9（重組FGF-9蛋白）在干細(xì)胞培養(yǎng)中的應(yīng)用
1. FGF-9促進(jìn)胚胎干細(xì)胞增殖和自我更新
FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）可通過激活多種信號(hào)通路來促進(jìn)干細(xì)胞的增殖。例如FGF-9可激活ERK1/2信號(hào)通路并促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖^[3]。在小鼠肺上皮干細(xì)胞的研究中，F(xiàn)GF-9顯著增加了肺上皮干細(xì)胞集落的數(shù)目和體積，且這種作用不被其受體抑制劑消除，表明FGF-9通過非受體依賴途徑促進(jìn)細(xì)胞增殖^[4]。FGF-9在神經(jīng)干細(xì)胞的研究中也顯示出促進(jìn)增殖的作用，F(xiàn)GF-9能夠增加神經(jīng)干細(xì)胞細(xì)胞的增殖速率^{[5, 6]}。此外，也有文獻(xiàn)證實(shí)FGF9可通過p38 MAPK信號(hào)通路促進(jìn)小鼠精原干細(xì)胞增殖（圖2）^[1]。

2. FGF-9誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞定向分化
FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）在胚胎干細(xì)胞（ESC）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）的定向分化中具有重要的調(diào)控作用。有研究表明，F(xiàn)GF-9能夠通過其受體（FGFR）激活下游信號(hào)通路，從而促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向特定神經(jīng)細(xì)胞類型分化；以及在脂肪干細(xì)胞（ASCs）的研究中，F(xiàn)GF-9能夠誘導(dǎo)ASCs分化為施萬細(xì)胞（Schwann cells，SCs，周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞），這一過程主要通過FGFR2-Akt信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)（圖3）^{[7, 8]}2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國(guó)家心血管研究中心和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)用于動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）在上皮細(xì)胞的分化中同樣發(fā)揮著重要作用。研究表明，F(xiàn)GF-9能夠加速上皮細(xì)胞的內(nèi)陷過程，并促進(jìn)上皮細(xì)胞向特定表型分化。例如，在牙胚細(xì)胞的研究中，F(xiàn)GF-9能夠誘導(dǎo)上皮細(xì)胞表達(dá)牙釉質(zhì)細(xì)胞（ameloblasts）的特異性標(biāo)志物^[9]。在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）的研究中，F(xiàn)GF-9通過激活MEK/ERK信號(hào)通路抑制成骨基因表達(dá)，同時(shí)通過PI3K/AKT/Hippo信號(hào)通路促進(jìn)脂肪生成和成脂分化（圖4）^[10]。

三、 FGF-9（重組FGF-9蛋白）在類器官培養(yǎng)中的應(yīng)用
FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）在類器官培養(yǎng)中具有重要作用，尤其是在腎臟類器官的生成過程中。FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）可以和BMP-2（AbMole，M9990）、BMP-4（AbMole，M9759）、BMP-7（AbMole，M11480）、Activin A（AbMole，M15046）等細(xì)胞因子，以及CHIR-99021（AbMole，M1692）等多種小分子化合物聯(lián)用，以有效促進(jìn)腎臟祖細(xì)胞的形成和分化。例如，在一項(xiàng)研究中，通過在培養(yǎng)基中添加FGF-9，研究人員成功將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs）和胚胎干細(xì)胞（hESCs）分化為腎祖細(xì)胞（圖5）^[11]，并且該類器官還可形成腎小管和腎小球結(jié)構(gòu)^[11]。值得注意的是FGF-9不僅僅在腎臟類器的早期培養(yǎng)中提高腎祖細(xì)胞的形成效率，而且在后續(xù)的3D培養(yǎng)中可促進(jìn)腎臟類器官的成熟和功能化。
FGF-9（Recombinant Human FGF-9，AbMole，M15032）也是肝臟類器官生成的關(guān)鍵細(xì)胞因子之一^[12]，F(xiàn)GF-9通常與其他生長(zhǎng)因子聯(lián)合使用，以實(shí)現(xiàn)最佳的細(xì)胞增殖和分化效果，例如BMP4（AbMole，M9759）、HGF（AbMole，M10352）等細(xì)胞因子。FGF-9在維持肝臟類器官的長(zhǎng)期培養(yǎng)中也發(fā)揮重要作用，它能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖和功能維持^[13]。FGF-9在其他類型的類器官培養(yǎng)中也顯示出潛在的應(yīng)用價(jià)值。例如，在腦類器官的培養(yǎng)中，F(xiàn)GF-9被用于促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和分化^[13]。在肺類器官的培養(yǎng)中，F(xiàn)GF-9也被用于促進(jìn)肺上皮細(xì)胞的分化和成熟^[14]。

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