干細胞如何在實驗室中生長？

在實驗室中培養細胞被稱為“細胞培養”。干細胞可以在實驗室環境中的培養皿中增殖，培養皿中含有被稱為培養基的營養肉湯（針對不同類型的干細胞的生長進行了優化）。大多數干細胞附著、分裂并散布在培養皿的表面。

隨著細胞分裂，培養皿變得擁擠，因此需要在傳代培養過程中重新鋪板，這種過程會在數月內定期重復多次。每個傳代培養周期都稱為“傳代”。原始細胞可以產生數百萬個干細胞。在這個過程的任何階段，細胞批次都可以冷凍并運送到其他實驗室進行進一步的培養和實驗。

如何在實驗室培養干細胞？

您如何“重新編程”常規細胞以制造iPSC？

分化的細胞，例如皮膚細胞，可以重新編程回到多能狀態。通過強制表達已知是多能性主要調節因子的基因，可以在數周內實現重編程。在此過程結束時，這些主調節器將重塑整個基因網絡的表達。分化細胞的特征將被與多能狀態相關的特征所取代，從根本上逆轉發育過程。

如何刺激干細胞分化？

只要多能干細胞在適當的條件下培養，它們就可以保持未分化狀態。為了培養特定類型的分化細胞，科學家可能會改變培養基的化學成分，改變培養皿的表面，或通過強制表達特定基因來修飾細胞。通過多年的實驗，科學家們已經建立了一些基本方案或“配方”，用于將多能干細胞分化為某些特定的細胞類型（見下圖 1）。

哪些實驗室測試用于鑒定干細胞？

在生成干細胞系過程中的不同階段，科學家們對細胞進行測試，看它們是否表現出使它們成為干細胞的基本特性。這些測試可能包括：

• 驗證已被證明對干細胞功能很重要的多個基因的表達。
• 檢查增殖率。
• 通過檢查選定細胞的染色體來檢查基因組的完整性。
• 通過去除維持細胞未分化狀態的信號來證明細胞的分化潛能，這將導致多能干細胞自發分化，或者通過添加誘導成體干細胞分化成適當細胞表型的信號。