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HiActi細(xì)胞因子|小鼠腎類(lèi)器官培養(yǎng)案例

來(lái)源：翌圣生物科技(上海)股份有限公司 更新時(shí)間：2025-12-12 15:45:23 閱讀量：141
導(dǎo)讀：HiActi?細(xì)胞因子|小鼠腎類(lèi)器官培養(yǎng)案例

小鼠腎類(lèi)器官的培養(yǎng)是一個(gè)基于發(fā)育生物學(xué)原理的精細(xì)過(guò)程，其核心是在體外模擬胚胎腎臟的發(fā)育環(huán)境，引導(dǎo)腎臟祖細(xì)胞自組織形成類(lèi)似腎單位的結(jié)構(gòu)。


01


小鼠腎類(lèi)器官培養(yǎng)步驟



第一步：后部中胚層誘導(dǎo)——奠定腎源性分化基礎(chǔ)

目標(biāo)：將多能干細(xì)胞定向誘導(dǎo)為具有形成腎臟潛能的后部中胚層細(xì)胞。


01

細(xì)胞準(zhǔn)備

使用小鼠ESC或iPSC。將細(xì)胞以一定密度接種于基質(zhì)膠（Ceturegel）（40192ES）包被的培養(yǎng)板中，使用補(bǔ)充了10 ng/mL FGF-2（91315ES）的專(zhuān)用培養(yǎng)基，當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)70-80%時(shí)，用Accutase（40506ES）消化，以含10 μM Y-27632（53006ES）的培養(yǎng)基重懸并傳代至新板。


02

誘導(dǎo)培養(yǎng)（關(guān)鍵信號(hào)）

核心因子：使用含3-10 μM CHIR99021（53003ES）和5-25 ng/mL Activin A（91708ES）的培養(yǎng)基。

作用：高強(qiáng)度Wnt信號(hào)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞向后部中胚層命運(yùn)分化。

周期：培養(yǎng)4天，每2天更換一次新鮮培養(yǎng)基，至第4天顯微鏡下觀(guān)察到細(xì)胞呈“松散密集簇”形態(tài)。





03

質(zhì)量控制

標(biāo)志物：通過(guò)免疫熒光染色確認(rèn)PSM標(biāo)志物（T?、Mixl1?）陽(yáng)性率≥ 80%，同時(shí)排除內(nèi)胚層（Sox17?）、神經(jīng)外胚層（Sox2?）標(biāo)志物表達(dá)。

形態(tài)驗(yàn)證：細(xì)胞無(wú)明顯凋亡（無(wú)漂浮死細(xì)胞），集落邊緣清晰且無(wú)異常分化突起。



第二步：中間中胚層與腎祖細(xì)胞定型

目標(biāo)：將后部中胚層進(jìn)一步特化為腎臟譜系特化的中間中胚層，并定型為腎單位祖細(xì)胞。


01

誘導(dǎo)培養(yǎng)（關(guān)鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換）

核心因子：更換為含1-3 μM CHIR99021（53003ES）（降低Wnt信號(hào)強(qiáng)度）和20-100 ng/mL FGF-9（91318ES）的培養(yǎng)基。

作用：FGF-9是腎臟譜系分化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子，低強(qiáng)度Wnt信號(hào)用于維持祖細(xì)胞狀態(tài)。

周期：培養(yǎng)3天。


02

腎祖細(xì)胞定型與3D球體形成

將細(xì)胞消化成單細(xì)胞懸液，在超低吸附板中懸浮培養(yǎng)。

細(xì)胞會(huì)自發(fā)聚集形成3D細(xì)胞球，這是后續(xù)類(lèi)器官自組織的物理基礎(chǔ)。



第三步：類(lèi)器官成熟與功能結(jié)構(gòu)形成

目標(biāo)：促使腎祖細(xì)胞在3D環(huán)境中自組織形成成熟的腎單位結(jié)構(gòu)（腎小球、腎小管）。


01

腎囊泡誘導(dǎo)（早期結(jié)構(gòu)形成）

將3D細(xì)胞球轉(zhuǎn)入Ceturegel中進(jìn)行包埋培養(yǎng)，模擬體內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境。

使用含20-100 ng/mL FGF-9和20-50 ng/mL BMP-7的培養(yǎng)基，誘導(dǎo)腎祖細(xì)胞發(fā)生間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化，形成空腔狀的腎囊泡。


02

成熟培養(yǎng)

持續(xù)培養(yǎng)7-14天，類(lèi)器官會(huì)進(jìn)一步發(fā)育和模式化。

關(guān)鍵結(jié)構(gòu)：

腎小球：出現(xiàn)表達(dá)WT1和Podxl的足細(xì)胞簇。

腎小管：形成具有清晰管腔的結(jié)構(gòu)，分別表達(dá)近端小管標(biāo)志物（如LTL）和遠(yuǎn)端小管標(biāo)志物（如E-cadherin）。


03

功能驗(yàn)證

形態(tài)學(xué)：顯微鏡下觀(guān)察類(lèi)器官的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。

免疫熒光：鑒定不同腎單位節(jié)段的特異性標(biāo)志物，確認(rèn)細(xì)胞類(lèi)型正確。

功能測(cè)試：可進(jìn)行FITC-白蛋白內(nèi)吞實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證近端小管的重吸收功能。


02


小鼠腎類(lèi)器官培養(yǎng)結(jié)果

用光學(xué)顯微鏡觀(guān)察小鼠腎類(lèi)器官培養(yǎng)情況：


image.png

數(shù)據(jù)來(lái)源：Yeasen實(shí)驗(yàn)室


結(jié)果顯示：小鼠腎類(lèi)器官呈球形或橢球形，表面光滑，無(wú)明顯破損或中心壞死。


03


Yeasen產(chǎn)品推薦


HiActi細(xì)胞因子

為支持小鼠腎類(lèi)器官相關(guān)研究，翌圣生物依托多年研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)積累，開(kāi)發(fā)了一系列“三高一低”的HiActi細(xì)胞因子，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制及細(xì)胞功能的驗(yàn)證，確保產(chǎn)品具有高活性、高純度、高穩(wěn)定性、低內(nèi)毒素水平，助您拿到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。




其他產(chǎn)品



參考文獻(xiàn)：

1. Taguchi A, Kaku Y, Ohmori T, Sharmin S, Ogawa M, Sasaki H, et al. Redefining the In Vivo Origin of Metanephric Nephron Progenitors Enables Generation of Complex Kidney Structures from Pluripotent Stem Cells. Cell Stem Cell 2014; 14(1):53-67.

2. Dilz J, Auge I, Groeneveld K, Reuter S, Mrowka R. A proof-of-concept assay for quantitative and optical assessment of drug-induced toxicity in renal organoids. Scientific Reports 2023; 13(1).

3. Rui L, Yidan C, Xueqin C. Using Mouse Kidney Organoid Model for Nephrotoxic Drug 

Screening Journal of Organoid & BioScience Dec. 2023; 1:12.





翌圣生物


翌圣生物科技（上海）股份有限公司成立于2014年，是一家聚焦生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)鏈上游核心原料，從事核苷酸、蛋白、細(xì)胞和類(lèi)器官四大品類(lèi)生物試劑的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)。公司兼?zhèn)浜诵募夹g(shù)自主研發(fā)和規(guī)?；a(chǎn)能力，核心產(chǎn)品數(shù)量達(dá)數(shù)千種，覆蓋分子克隆、qPCR、NGS、體外轉(zhuǎn)錄、抗體、蛋白純化及分析、細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)染、報(bào)告基因檢測(cè)和類(lèi)器官等多種系列，廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究、診斷檢測(cè)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。

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