上新|多能干细胞和间充质干细胞培养基选购指南
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2026-03-25
干细胞是具备自我更新与多向分化潜能的原始未分化细胞，是机体发育、组织修复和再生的核心种子细胞；其核心特征为自我增殖、子代细胞可分化为功能细胞、长期存活且细胞行为受微环境精准调控[1]。在应用层面，干细胞广泛应用于再生医学领域的疾病治疗，包括造血干细胞移植治疗白血病等血液疾病、间充质干细胞修复骨软骨缺损等组织损伤、神经干细胞与iPSC在神经疾病中的治疗探索，以及间充质干细胞干预移植物抗宿主病等自身免疫病；同时，干细胞还可用于药物研发与疾病模型构建、组织工程及器官再造，通过与生物支架、3D生物打印技术结合，实现人工组织和类器官的构建。
图1.可应用于干细胞治疗的不同细胞来源示意图[2]
干细胞主要分为以下几类：
1、全能干细胞（Totipotent Stem Cells）
可以发育为完整个体，或者能够分化为胚内（内中外三个胚层）和胚外组织（如胎盘等）的细胞，例如受精卵。
2、多能干细胞（Pluriptent Stem Cells）：
具有三胚层分化潜能，但不能发育为完整个体的干细胞，包括胚胎干细胞（ESC）和诱导多功能干细胞（iPSC）。
3、多潜能干细胞（Multipotent Stem Cells）：
可以分化为有限的几个谱系的细胞的干细胞，例如造血干细胞，间充质干细胞等。
4、单能干细胞（Unipotent Stem Cells）
发育等级最低的干细胞类型，仅能分化为单一或两种密切相关的细胞，例如上皮组织基底层干细胞、肌肉成肌细胞等。
目前，多能干细胞（PSC）和间充质干细胞（MSC）是目前全球研究最多、应用最广的两类干细胞，可以说是干细胞领域的“两大主角”。
一、多能干细胞（Pluripotent Stem Cells）
多能干细胞（Pluripotent Stem Cells, PSCs）是一类具备无限自我更新能力，并可分化为机体三个胚层（外胚层、中胚层、内胚层）所有类型细胞的原始干细胞，为组织修复、器官再造提供了无限的细胞来源，是再生医学与发育生物学研究的核心材料。根据来源与制备方式，主要分为胚胎干细胞（ESC）和诱导多功能干细胞（iPSC），其中，iPSCs通过体细胞重编程获得，规避了ESCs的伦理争议，且可实现患者个体化定制，是当前多能干细胞研究与临床转化的主流方向。
表1 胚胎干细胞（ESC）和诱导多功能干细胞（iPSC）对比
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胚胎干细胞（ESC） |
诱导多功能干细胞（iPSC） |
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细胞来源 |
来自早期胚胎的内细胞团 |
通过成体细胞（如皮肤细胞、血细胞、PBMCs等）经重编程获得 |
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制备方式 |
直接从胚胎中分离并培养获取 |
通过导入特定转录因子（如Oct4、Sox2、Klf4等），对体细胞进行重编程 |
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免疫排斥 |
存在风险，可能引免疫排斥 |
优势突出，使用患者自身细胞，理论上无免疫排斥风险 |
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应用场景 |
更适合基础发育生物学研究、胚胎早期发育机制探索 |
广泛用于疾病模型构建、药物筛选、细胞替代治疗、再生医学研发，临床转化潜力更大 |
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伦理争议 |
源于胚胎，所以存在严格的伦理审查，不同国家/地区对其研究和应用有明确的法律限制 |
无胚胎相关伦理问题，取材便捷，是目前细胞治疗、再生医学研究的主流选择 |
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细胞优势 |
“天然”多能状态，分化潜能强且稳定 |
来源广、无伦理争议、可个体化定制 |
多能干细胞培养系统分为有饲养层培养系统和无饲养层培养系统：
1.有饲养层培养系统（Feeder Layer Culture System）
传统的饲养层依赖培养体系以小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）为核心饲养层，搭配添加胎牛血清（FBS）的培养基进行细胞培养，这是该领域最经典的应用方式。随着对细胞培养安全性和标准化的要求不断提高，为了规避异种蛋白与外源因子污染的潜在风险，研究人员将体系进行针对性优化：将鼠源的MEF替换为人体来源的细胞（例如人皮肤成纤维细胞、人脐带成纤维细胞、人骨髓基质细胞等人源细胞），以此消除鼠源异种污染风险；同时，用血清替代物替代传统的胎牛血清（FBS），从培养基组分层面进一步降低动物源性污染。
永利3044集团官网相关产品：
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产品分类 |
产品货号 |
产品名称 |
产品特点 |
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消化传代
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Collagenase IV胶原酶IV型 |
低胰酶活性，常用于干细胞、胰岛细胞和受体完整性的细胞制备实验 |
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Dispase II 分散酶II |
快速有效且温和，稳定性强，无支原体或其他动物病毒污染 |
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细胞培养
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DMEM/F-12 Medium (L-Glutamine,Sodium Pyruvate,Phenol Red,HEPES) DMEM/F-12 培养基（含L-谷氨酰胺，丙酮酸钠，酚红，HEPES） |
成分稳定、性能优异、严格质检、安全无污染 |
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DMEM/F-12 Reduced Serum Medium |
额外添加营养物质，可减少50~90%的血清用量 |
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Fetal Bovine Serum Gold Pro 胎牛血清（特级） |
严格品质、安全无污染，低内毒素水平 |
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HiActi® Recombinant Human bFGF/FGF-2 Protein 重组人碱性成纤维细胞生长因子 |
高活性、高纯度、低内毒素、高批间一致性 |
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Gelatin, Type A A型明胶 |
粉末型，配制灵活、质量稳定 |
2.无饲养层培养系统（Feeder-free Culture System）
无饲养层培养系统是不依赖经有丝分裂阻断的饲养层细胞，通过重组细胞外基质、化学成分确定培养基、特异性生长因子组合构建体外微环境，实现为多能干细胞的存活、增殖、干性维持与定向分化的标准化培养体系。它是对传统饲养层依赖培养体系的升级，解决了异种污染、批次差异、操作复杂等核心问题。
无饲养层培养系统由基质包被材料和基础培养基两大核心模块构成，二者协同作用实现细胞培养基本需求。
永利3044集团官网相关产品：
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产品分类 |
产品货号 |
产品名称 |
应用场景 |
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基质包被材料 |
Ceturegel®Matrix LDEV-Free基质胶 |
对无动物源或无异源无强制要求，用于PSC和类器官常规培养 |
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HiActi® Recombinant Human Vitronectin Protein, His tag 重组人玻连蛋白（VTN） |
适用于需要基质无异源或组分确定的情况 |
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HiActi® Recombinant Human Fibronectin Protein（CHO）重组人纤维连接蛋白 |
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HiActi® Recombinant Human Laminin 521 Protein（Animal-Free）重组人层粘连蛋白-521（无动物源） |
更适合重编程、培养基切换、单细胞克隆生长等培养情况，且在长期培养过程中无需添加抗凋亡抑制剂 |
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基础培养基 |
CelCulSF™ TeSR ESS8 Pluripotent Stem Cell Medium CelCulSF™ TeSR ESS8多能干细胞培养基 |
适用于培养人胚胎干细胞和人诱导性多能干细胞，成分精简，仅在基础配方上添加8种干细胞必须成分，
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CelCulSF™ TeSR Pluripotent Stem Cell Medium CelCulSF™ TeSR多能干细胞培养基 |
适用于培养人胚胎干细胞和人诱导性多能干细胞，支持2D或微载体3D培养 |
二、间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells）
间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）是一类来源于中胚层的成体多能干细胞，具有自我更新能力和多向分化潜能，同时具备独特的免疫调节、抗炎、组织修复与营养支持等旁分泌功能，不表达共刺激分子，免疫原性极低，异体移植后不易引发强烈免疫排斥反应。广泛存在于骨髓、脂肪、脐带、胎盘等多种人体组织中，是再生医学领域应用最广泛的干细胞类型之一。
在临床应用与科研中，MSC可通过体外扩增后用于组织损伤修复、免疫相关疾病干预、退行性疾病治疗等场景；在药物研发领域，可构建疾病模型、用于药物毒性筛选，是细胞治疗、组织工程等领域的核心研究材料。
图2.参与间充质干细胞分化的细胞因子示意图
永利3044集团官网相关产品:
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产品货号 |
产品名称 |
应用场景 |
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CelCulSF™ Mesenchymal Stem Cell（MSC）Culture Medium（Serum-free）间充质干细胞（MSC）无血清培养基 |
脐带间充质干细胞培养的优先选择 |
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CelCulSF™ Mesenchymal Stem Cell Expansion Medium Plus（Serum-free）CelCulSF™ 间充质干细胞无血清扩增培养基Plus |
适用于多种组织来源的类间充质干细胞培养 |
间充质干细胞培养细胞因子系列产品详见：选购指南-间充质干细胞培养细胞因子
三、干细胞培养其它相关产品
1、干细胞消化试剂系列产品
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产品名称 |
胶原酶IV型 |
分散酶II |
ACCUTASE细胞消化液 |
0.5M EDTA |
Recombinant Trypsin-EDTA |
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产品货号 |
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应用场景 |
团块传代 |
团块传代 |
单细胞传代 |
团块传代 |
团块/单细胞传代 |
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产品形式 |
粉末 |
粉末 |
液体 |
液体 |
液体 |
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推荐应用 |
推荐优先选择，比分散酶更温和，对细胞损伤更小，适用于有饲养层培养和无饲养层培养进行的团块传代 |
适用于有饲养层培养和无饲养层培养进行的2-3个细胞组成的团块传代 |
高效快速温和的解离，建议用于单细胞传代 |
适用于无饲养层ESS8培养基进行的团块传代 |
适用于无饲养层团块/单细胞传代，同时也非常适合间充质干细胞以及其他弱贴壁细胞传代过程中的消化 |
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2、干细胞培养用细胞因子系列产品
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产品货号 |
产品名称 |
产品主要应用 |
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Vitronectin Protein |
干细胞培养的细胞外基质底物，促进干细胞自我更新，且不影响其分化潜能 |
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Activin A |
维持人类胚胎干细胞的未分化状态，同时促进人类胚胎干细胞向确定性内胚层的分化 |
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Laminin 521 |
提高干细胞的体外扩增能力，可促进hPSC向肝细胞、心肌细胞和内皮细胞等不同类型细胞的分化 |
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EGF |
通过与其受体（EGFR）结合发挥作用，可刺激多种表皮和上皮细胞的生长、增值和分化 |
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bFGF/FGF-2 |
促进细胞增值和分化而在多种组织的出生前和出生后发育以及再生中发挥重要作用 |
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TGF-β 1 |
调节细胞增值、生长、分化、运动以及细胞外基质的合成和沉积等多种功能 |
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Noggin |
拮抗TGF‑β家族的BMP配体，能维持人胚胎干细胞未分化状态，和参与调控外胚层、中胚层发育等 |
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Wnt3a |
激活Wnt/β‑catenin通路，维持多能干细胞自我更新与未分化状态，并调控其定向分化 |
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Flt3-Ligand |
与集落刺激因子（CSFs）和白介素等一起协调诱导早期造血干细胞的生长和分化 |
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BMP-2 |
可调控多能干细胞分化，抑制神经分化、促进骨与软骨等中胚层谱系分化，并参与细胞命运决定 |
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FGF-10 |
通过促进细胞增殖和分化，在各种组织的产前发育、产后生长和再生过程中发挥着核心作用 |
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IGF-1 |
一种多肽生长因子，促进多能干细胞的增殖与存活，调控其向骨、软骨、肌肉等中胚层谱系分化 |
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VEGF 165 |
诱导多能干细胞向血管内皮细胞分化，促进血管生成，维持内皮细胞增殖与存活 |
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TPO |
可调控造血干细胞自我更新与增殖，维持其干性，并促进多能干细胞向造血谱系分化 |
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HGF |
诱导细胞增殖、运动、形态发生、抑制细胞生长和增强神经元存活 |
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SHH |
主要通过调控腹侧化信号，介导其向运动神经元、多巴胺能神经元等神经谱系定向分化 |
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FGF-4 |
通过FGFR 1c、2c、3c、4介导信号，可促进人胚胎干细胞和间充质干细胞的增殖 |
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Wnt-5a |
可激活非经典的Wnt/Ca2+信号通路,参与调控胚胎发育、细胞增殖分化和癌症等重要生理和病理过程 |
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IL-3 |
支持早期造血干/祖细胞存活、增殖与分化，协同其他细胞因子促进多谱系造血定向分化 |
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PDGF-BB |
人血小板衍生生长因子B,具有促有丝分裂、分化、趋化和血管生成的作用 |
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IL-11 |
协同其他细胞因子，维持造血干/祖细胞存活、增殖，并促进巨核系、髓系等多谱系分化 |
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DLL-4 |
通过激活Notch通路，调控多能干细胞的造血分化，维持造血干/祖细胞未分化状态与增殖 |
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LIF |
激活JAK/STAT、MAPK通路，维持胚胎干细胞未分化表型 |
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CNTF |
可诱导多能干细胞向星形胶质细胞、少突胶质细胞等神经胶质谱系分化，促进神经元存活与成熟 |
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Wnt/β-catenin通路增强剂，辅助干细胞分化为内胚层（肝、胰、肠）与中胚层谱系 |
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3、干细胞培养用小分子化合物系列产品
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产品货号 |
产品名称 |
产品主要应用 |
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CHIR-99021 |
GSK-3抑制剂，可激活Wnt/β-catenin信号通路，诱导胚胎干细胞的心肌向分化 |
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RepSox |
TGFβR-1抑制剂，代替Sox2的功能，通过抑制TGFβR-1的机制，诱导iPS细胞的重编程 |
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TTNPB |
高效的RAR激动剂，可增强化学诱导的多能干细胞的重编程效率 |
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JNK-IN-8 |
JNK抑制剂，通过抑制JNK底物c-Jun的磷酸化来阻断JNK信号传导 |
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1-Azakenpaullone |
GSK-3β抑制剂，与ID-8和FK506联用，可支持人多能干细胞的长期增殖、维持多能性和分化能力 |
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WS6 |
诱导β细胞增殖，通过调节Erb3 binding protein-1 (EBP1)和IκB kinase通路诱导β细胞增殖 |
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Y-27632 |
ROCK抑制剂，可减少细胞分离引发的凋亡，提高干细胞克隆效率 |
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Y-27632 dihydrochloride |
ROCK抑制剂，可减少细胞分离引发的凋亡，提高干细胞克隆效率 |
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5-Azacytidine |
抑制DNA甲基化，可促进人类胚胎干细胞向心肌细胞的分化 |
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Smoothened Agonist |
Smo激动剂，可促进人诱导多能干细胞的神经元分化，及诱导神经元和神经胶质前体的增殖和存活 |
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PD0325901 |
MEK/ERK通路抑制剂，可与CHIR99021联用，维持小鼠胚胎干细胞未分化状态 |
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Valproic acid |
HDAC抑制剂，可促进人和小鼠造血祖细胞的增殖和自我更新及人间充质干细胞的成骨分化 |
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DZNep hydrochloride |
EZH2抑制剂，上调Oct4等多能性基因，助力体细胞化学重编程为iPSC，增强干细胞多能性 |
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IWP-2 |
Wnt分泌和加工的抑制剂，促进人多能干细胞向心肌细胞分化 |
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SB-431542 |
TGF-β信号通路抑制剂，可与LDN193189或Noggin联用，促进人多能干细胞向神经祖细胞分化 |
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LDN193189 |
BMP信号通路抑制剂，可促进人和小鼠多能干细胞衍生的定形内胚层向前肠内胚层分化等 |
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DAPT |
γ-secretase抑制剂，可促进胚胎干细胞向神经元分化，人多能干细胞向胰腺细胞分化等 |
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LY-411575 |
γ-secretase抑制剂，可抑制Notch信号通路，还可抑制Aβ40蛋白的产生 |
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Purmorphamine |
Smoothened激动剂，活化Hedgehog通路，在多能间充质祖细胞中表现出成骨诱导活性 |
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Retinoic acid |
维生素A的代谢中间产物，可诱导细胞分化和细胞凋亡 |
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Forskolin |
可与CHIR99021、Tranylcypromine、Valproic Acid等联用，使小鼠胚胎成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞 |
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IWR-1 |
Wnt信号拮抗剂，可与CHIR99021联用，维持胚胎干细胞自我更新与多能性 |
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SB 203580 |
可增强胚胎干细胞生长与长期维持多能干细胞的干性 |
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SB-202190 |
p38 MAPK抑制剂，抑制p38α和p38β，可以通过激活cpp32-like caspases途径诱导细胞凋亡 |
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Dorsomorphin 2HCl |
ATP竞争型的选择性的高效可逆的AMPK抑制剂，可诱导肿瘤细胞的细胞自噬 |
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IDE1 |
定形内胚层诱导物，可诱导小鼠和人的胚胎干细胞形成定形内胚层 |
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IDE2 |
内胚层形成诱导剂，通过促进SMAD2磷酸化和NODAL表达诱导小鼠和人类胚胎干细胞的分化 |
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LY294002 |
PI3K抑制剂，促进限定性内胚层的形成 |
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Wortmannin |
PI3K抑制剂，促进限定性内胚层的形成 |
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Trichostatin A |
组蛋白去乙酰化酶抑制剂，可促进人间充质干细胞向肝细胞分化，与5-氮杂胞苷联用，可重置小鼠iPS细胞的表观遗传记忆 |
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Sodium Butyrate |
组蛋白脱乙酰酶抑制剂，与Activin A、aFGF联合使用，诱导小鼠胚胎干细胞向肝细胞分化 |
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A 83-01 |
TGF-βⅠ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 |
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Nicotinamid |
是烟酸的酰胺化合物，主要调节胚胎干细胞和诱导多能干细胞向胰岛样胰岛素分泌细胞进行分化 |
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Prostaglandin(PG) E2 |
调控Wnt/β‑catenin、Notch通路，可介导胚胎干细胞向造血祖细胞分化 |
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Cyclopamine |
Hedgehog信号通路拮抗剂，促进人胚胎干细胞分化为胰细胞 |
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SANT-1 |
Smo拮抗剂，抑制Hedgehog信号通路，促进人类胚胎干细胞向β细胞分化 |
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AICAR |
AMPK激活剂，可促进成人间充质干细胞和兔骨髓派生间充质干细胞成骨细胞分化 |
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4、干细胞培养用抗体系列产品
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产品货号 |
产品名称 |
产品主要应用 |
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OCT4 |
Oct-4是一种在未分化胚胎干细胞和胚胎生殖细胞中高度表达的转录因子 |
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SOX2 |
SOX2是维持干细胞自我更新与多能性的核心转录因子，只在未分化干细胞中高表达 |
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NANOG |
NANOG是多能干细胞核心转录因子，特异性维持其自我更新与多能性、抑制分化，仅在未分化多能干细胞中高表达，分化后表达显著降低 |
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SSEA-4 |
SSEA‑4是特异性表达在未分化人多能干细胞表面的糖脂抗原 |
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Nestin |
Nestin是中间丝骨架蛋白，特异性高表达于未分化的神经干细胞及多能干细胞 |
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SOX17 |
SOX17可调控内胚层谱系特化及相关干细胞稳态，是多能干细胞向内胚层分化的特异性标志， |
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AFP |
AFP是多能干细胞向内胚层、肝系细胞分化的特异性标志物，仅在分化后的内胚层来源细胞中高表达，可用于鉴定干细胞的内胚层分化效率 |
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c-Myc |
c-Myc是多能干细胞关键转录因子，可促进增殖、抑制分化，仅在未分化多能干细胞中高表达 |
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5、干细胞冻存系列产品
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产品货号 |
产品名称 |
产品主要应用 |
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40153ES |
Serum-Free Cell Store Freezing ( for Stem cell) 无血清细胞冻存液（干细胞专用) |
适用于多种干细胞和细胞系的专用冷冻保存液，无血清，无蛋白，无动物源成分，可直接放入-70℃冰箱 |
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40154ES |
Serum-Free Cell Store Freezing ( for Stem cell, DMSO - free) 无血清细胞冻存液（干细胞专用，无DMSO) |
适用于多种干细胞和细胞系的专用冷冻保存液，无血清，无蛋白，无动物源成分，无DMSO，可直接放入-70℃冰箱 |
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参考文献：
[1] Jonathan M. W. Slack.What is a stem cell?.WIREs Developmental biology.2018 May 15;7(5):1-15.DOI: 10.1002/wdev.323
[2] Duc M Hoang , Phuong T Pham , Trung Q Bach et al.Stem cell-based therapy for human diseases .Signal Transduction and Targeted Therapy. 2022 Aug 6;7(1): 272.DOI: 10.1038/s41392-022-01134-4.
