许多细胞在体外培养时面临一个尴尬的困境——它们不愿意贴壁。想象一下，原本在体内稳定生长的细胞，被转移到培养皿后却无处依附，如同漂泊的"游子"，难以正常生长和发挥功能。这时，一种被称为"万能胶水"的分子——纤连蛋白（Fibronectin，FN）便派上了用场。它究竟有何魔力，能让细胞乖乖"安家"？

 

一、什么是纤连蛋白？

 

纤连蛋白是一种高分子量糖蛋白，广泛存在于细胞外基质（ECM）和各种体液中。它由两条相似的多肽链通过二硫键连接形成二聚体。

 

根据来源和分布，FN可分为两种类型：

血浆型：由肝细胞合成，存在于血液、淋巴液中

细胞型：由成纤维细胞、上皮细胞等合成，锚定于细胞表面或ECM中

FN的结构包含多个功能结构域，能特异性结合细胞表面受体（如整合素）、胶原蛋白、肝素和纤溶酶原等多种分子。这种多功能结合特性，使其成为连接细胞与ECM的理想"桥梁"。

 

纤连蛋白（Fibronectin）包括三个功能区 ：

a. C-Domain：细胞粘附区域，含RGD序列，又称细胞结合域（central cell-binding domain）

b. H-Domain：提供病毒粘附，又称肝***脂结合域（heparin-binding domain）

c. CS-1位点：提供细胞粘附功能

二、纤连蛋白如何发挥"胶水"作用？

FN促进细胞黏附的机制堪称"双管齐下"。

一方面，它通过整合素介导细胞黏附。FN分子中含有一个关键的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）三肽序列，这个序列能被细胞表面的整合素受体（如α5β1、αvβ3等）识别并结合。另一方面，FN与细胞表面的硫酸乙酰肝素蛋白多糖（HS-PG）协同作用。FN的Ⅲ12-14区域（Hep II）能结合细胞膜上的syndecan家族受体，这种结合触发细胞内信号传导，促进黏着斑（focal adhesions）形成和细胞骨架重排。研究表明，完整的细胞黏附和应力纤维形成需要整合素结合和HS-PG结合两种活性的协同作用。整合素结合像"锚"，将细胞牢牢固定在FN基质上；而HS-PG结合则像"胶水"，增强黏附的稳定性和强度。两者缺一不可。

三、纤连蛋白作为“万能胶水”的应用

1. 难贴壁细胞培养

 

许多细胞（如干细胞、原代细胞、肿瘤细胞系）天然贴壁能力弱，常规培养易出现贴壁不牢、脱落、凋亡等问题，而FN可有效解决这一痛点。

 

干细胞培养：间充质干细胞、造血干细胞等在常规培养中易分化、易脱落，FN包被的培养皿可为其提供稳定的黏附环境，维持干细胞的干性，同时促进其增殖，为干细胞扩增、诱导分化等研究提供保障。例如，在无血清培养体系中，1-5μg/cm²的FN包被浓度即可显著改善干细胞的铺展形态和黏附稳定性。

 

原代细胞培养：原代细胞（如原代肝细胞、原代神经元细胞）分离后活力较低，贴壁难度大，FN可提高原代细胞的贴壁率和存活率，缩短细胞适应时间，确保原代细胞的形态和功能完整性，为原代细胞相关研究（如组织修复、药物毒性检测）提供可靠的细胞模型。

 

2.无血清/减血清培养：模拟体内微环境，提升实验严谨性

 

在科研和临床应用中，无血清培养可避免血清中未知成分的干扰，提升实验结果的稳定性和重复性。但无血清培养中，细胞缺乏血清中天然黏附因子的支持，贴壁能力显著下降，而FN可作为替代黏附因子，为细胞提供稳定的黏附支撑，实现无血清/减血清条件下的高效培养。例如，培养BHK、CHO等细胞系时，在培养皿中以1-5μg/cm²的量包被FN，可在无血清环境中显著促进细胞贴壁和铺展，维持细胞正常生长状态。研究表明，CHO细胞在FN修饰的微载体上进行悬浮培养时，蛋白表达量较传统血清培养提高1.5-2倍。

 

3.细胞迁移与侵袭实验

在肿瘤研究中，FN涂层的Transwell小室可模拟体内ECM环境，用于评估肿瘤细胞的迁移与侵袭能力。

4.类器官培养

类器官是基于干细胞自组织形成的三维立体结构，模拟体内器官的形态与功能。FN作为三维培养体系中的"基质组件"，其核心作用是构建仿生ECM，支撑类器官的形成、成熟与功能维持。

在上皮类器官（如肠道、肝脏、肺类器官）培养中，FN可促进上皮细胞的极性建立与屏障功能形成。

在肿瘤类器官培养中，FN可模拟肿瘤微环境中的ECM成分，维持肿瘤细胞的异质性与恶性表型。

在多细胞类器官（如肝-胆-胰类器官）培养中，FN可介导不同类型细胞的黏附与相互作用。

5.细胞治疗

在细胞制备阶段，FN涂层可维持干细胞的干性与分化潜能。例如，iPSCs在FN修饰的培养体系中传代20次后，仍能保持正常的核型与多向分化能力。

四、Fibronectin实操要点：正确使用，最大化发挥“万能胶水”效能

1.包被浓度：按需调整，适配不同细胞类型

FN的包被浓度需根据细胞类型和实验需求调整，常规推荐浓度为1-5μg/cm²（或0.5-50μg/mL），具体可分为三个梯度：

1) 低浓度（1-2μg/cm²）：适用于贴壁能力较强的细胞（如成纤维细胞、HeLa细胞），可满足基本黏附需求；

2) 中浓度（2-5μg/cm²）：适用于贴壁能力中等的细胞（如内皮细胞、上皮细胞），兼顾黏附性和细胞增殖；

3) 高浓度（5-10μg/cm²）：适用于贴壁能力极弱的细胞（如干细胞、原代细胞），增强黏附稳定性，提高细胞存活率。

2.包被方法（以6孔板为例，其他培养板加样体积请参考表1）

1）稀释：取出适量的重组人纤维连接蛋白（rFN），用无菌1×PBS，pH 7.2~7.4稀释至工作液浓度，终浓度参考范围50~100 μg/mL。

2）铺板：混匀后，加入到6孔板中，800 μL/孔，保证工作液完全覆盖6孔板底部。

3）孵育：将加有rFN工作液的6孔板，放置在4℃过夜或者37 ℃包被1 h。

4）弃液：收集6孔板中的工作液，放置4 ℃保存，一周内可用于其他培养瓶/板包被。

5）接种：取出rFN包被后的6孔板，加入正常的细胞培养基后，可直接接种细胞，rFN促进细胞贴壁、生长等。

6）若包被后的6孔板暂不使用，放置在4 ℃密封保存，建议一周内使用完。

 

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