间充质干细胞(MSC)培养基根据成分和用途可分为传统含血清培养基、无血清培养基、专用培养基三大类,各类型特点及具体分类如下:
一、传统含血清培养基
核心成分:以基础培养基(如DMEM、α-MEM)为基底,添加胎牛血清(FBS,通常5%-10%)及生长因子(如bFGF、EGF)。
优势:
血清富含生长因子、激素和黏附蛋白,能有效促进细胞贴壁和增殖。
成本较低,操作简便,是实验室早期研究的基础配置。
局限:
血清批次差异大,可能引入异种病原体或免疫原性成分,影响实验重复性和临床应用安全性。
细胞易老化,长期培养可能导致状态下降。
适用场景:早期间充质干细胞获取与扩增、基础科学研究。
二、无血清培养基
核心目标:通过化学成分明确或减少动物源成分,降低污染风险,提高实验可重复性。
分类及特点:
一般无血清培养基(Serum-free, SF)
添加物质的化学成分不明确,可能含动物来源蛋白(如部分重组蛋白)。
适用于对血清成分敏感的实验,但安全性仍需验证。
无异种成分培养基(Xeno-free, XF)
不含动物源性成分,但可能含有人源成分(如人血小板裂解物HPL)。
降低异种免疫反应风险,适用于早期临床探索研究。
无动物成分培养基(Animal component-free, ACF)
不含动物或人源成分,采用植物蛋白水解物(如小麦蛋白水解物HVP)替代血清。
安全性高,但成本较高,原料受限。
化学成分限定培养基(Chemically defined, CD)
所有成分明确且浓度固定,无任何未定义添加物。
批次间稳定性*佳,适用于精细化科学研究、外泌体研究及临床应用。
优势:
避免血清中病原微生物传播,降低污染风险。
成分明确,实验可重复性高,有利于细胞产品的临床转化。
局限:
价格昂贵,通用性受限(可能高度依赖特定细胞来源或应用场景)。
适用场景:高纯度细胞产品制备、临床研究、外泌体研究。
三、专用培养基
核心目标:针对特定来源或分化需求优化,提供定制化营养支持。
分类及特点:
组织来源专用培养基
如人脐带/脂肪/骨髓MSC专用培养基,适配不同组织来源的MSC特性(如骨髓MSC对bFGF依赖性较高,脂肪MSC需额外补充EGF)。
分化诱导专用培养基
通过添加特定生长因子(如BMP-2、胰岛素)和矿物质(如β-甘油磷酸钠),引导MSC定向分化为成骨、成脂或成软骨细胞。
优势:
提升细胞培养效率,维持干性或定向分化潜能。
减少实验变量,简化操作流程。
适用场景:组织工程、疾病模型构建、药物筛选。