BY-0807 ES-D3(CRL-1934)小鼠胚胎干細胞系
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- 公司名稱 上海乾思生物科技有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號 BY-0807
- 產地
- 廠商性質 生產廠家
- 更新時間 2025/7/15 9:54:59
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ES-D3(CRL-1934)小鼠胚胎干細胞系
ES-D3(CRL-1934)小鼠胚胎干細胞系源自 129S2/SvPas 小鼠囊胚內細胞團，是首ge實現穩定傳代的小鼠 ES 細胞系，在胚胎發育機制、多能性調控及基因編輯研究中具有里程碑意義，因保留完整的發育全能性和穩定的核型，成為哺乳動物 ES 細胞研究的金標準。
該細胞系呈現典型的胚胎干細胞形態與多能性表型。顯微鏡下，細胞呈圓形或多邊形，緊密排列成集落狀生長（集落直徑 100-200μm），邊緣清晰，單個細胞直徑約 12-15μm，核質比ji高（約 0.8），細胞核大而圓，染色質疏松呈細顆粒狀，可見 2-4 個明顯核仁，核分裂象每 10 個高倍視野 15-20 個，胞質少而嗜堿性，無明顯胞質結構。電鏡下可見胞質內富含游離核糖體，線粒體呈圓形且嵴少，符合未分化細胞的超微結構特征。免疫表型分析顯示，細胞高表達多能性標志物 Oct4（陽性率 99%）、Nanog（98%）和 Sox2（97%），細胞膜表面高表達 SSEA-1（95%），不表達分化標志物 SSEA-3/4，核型分析為正常雌性小鼠核型（40, XX），連續傳代 50 次仍保持核型穩定，這一特性顯著優于早期建立的其他 ES 細胞系。
體外培養體系的核心是維持其未分化狀態。最適培養條件為含 15% 胎牛血清的 DMEM 培養基（添加 2mM 谷an酰胺、0.1mM β- 巰基乙醇），需在小鼠胚胎成纖維細胞（MEF）飼養層上生長或添加 1000U/mL 白血病抑制因子（LIF），37℃、5% CO?環境下，傳代周期 48 小時，倍增時間 18-20 小時，增殖速率遠超成體干細胞。其標志性特征是在無飼養層且缺乏 LIF 的條件下，24 小時內 Oct4 表達下降 30%，48 小時出現自發分化（70% 細胞表達中胚層標志物 Brachyury），證實其多能性維持高度依賴外部信號。集落形成率達 45%（接種 1000 細胞 / 孔形成 45 個集落），顯著高于其他 ES 細胞系，凍存采用含 10% DMSO 的wan全培養基，梯度降溫后液氮保存，復蘇存活率超 85%，復蘇后 48 小時需挑取未分化集落傳代。
多能性調控機制研究揭示其核心信號網絡。LIF 通過激活 STAT3 通路（15 分鐘 p-STAT3 升高 8 倍）維持 Oct4 和 Nanog 的持續表達（mRNA 水平分別增加 5 倍和 4 倍），同時抑制分化相關轉錄因子 GATA6（下降 60%）。BMP4 協同 LIF 作用，通過 Smad1/5 磷酸化（升高 5 倍）促進 Id 蛋白表達，阻斷神經外胚層分化（Sox1 表達下降 70%）。Wnt 通路在自我更新中起輔助作用，β-catenin 核積累增加 4 倍，與 Oct4 啟動子結合增強其轉錄活性（2 倍）。與其他干細胞相比，其多能性網絡更穩定，單因子（如 Oct4）敲除即可導致wan全分化，證實核心轉錄因子的相互依賴關系。
三胚層分化潛能研究顯示其發育全能性。體外擬胚體（EB）形成實驗中，懸浮培養 5 天形成囊性 EB（直徑 200μm），10 天貼壁后分化出多種細胞類型：外胚層來源的神經細胞（β-III tubulin?，30%）、中胚層來源的心肌細胞（20%）和內胚層來源的內胚層細胞（Sox17?，15%）。定向誘導條件下，添加視huang酸可使神經細胞比例升至 60%，激活素 A 處理使內胚層細胞達 50%，BMP4 誘導使中胚層細胞達 45%，分化效率均居 ES 細胞系前列。體內畸胎瘤形成實驗中，接種裸鼠皮下 4 周形成包含三胚層組織的腫瘤：神經上皮（外胚層）、軟骨（中胚層）和腺體（內胚層），證實其體內發育全能性。
基因編輯應用中，該細胞系是制作基因敲除小鼠的shou選工具。因其具有高效的同源重組效率（約 10??），通過正負篩選系統可獲得純合敲除克隆，靶向整合準確率超 80%。將編輯后的 ES 細胞注射入 C57BL/6 囊胚，嵌合體小鼠出生率達 35%，生殖系傳遞效率 40%，顯著高于其他品系 ES 細胞。CRISPR/Cas9 技術應用中，其單鏈退火效率達 60%，脫靶率＜0.1%，成為功能基因組學研究的核心模型，人類疾病相關基因（如 p53、BRCA1）的敲除研究多以此為基礎。
發育生物學研究中，ES-D3 細胞模擬了早期胚胎發生過程。時序表達譜分析顯示，分化過程中基因表達模式與小鼠胚胎第 3.5-7.5 天高度吻合：Oct4 在第 0-2 天高表達，Sox2 在第 2-4 天主導，中胚層標志物在第 4-6 天顯著上調。通過誘導特定信號通路，可再現原腸運動相關的細胞遷移（通過 Transwell 實驗檢測遷移率增加 3 倍）和軸建立（左右不對稱標志物 Pitx2 表達），為解析胚胎極性形成提供了體外模型。
藥物篩選應用中，該細胞系用于評估發育毒性。致畸劑（如沙li度胺）處理后，擬胚體中神經細胞分化比例下降 50%，凋亡細胞增加 4 倍，與體內致畸效應一致。其對信號通路抑制劑高度敏感，MEK 抑制劑可wan全阻斷中胚層分化（Brachyury?細胞從 40% 降至 5%），為靶向特定胚層的藥物研發提供了篩選平臺。
核移植研究證實其基因組的全能性。將 ES-D3 細胞核注入去核卵母細胞，重構胚囊胚發育率達 30%，移植后獲得克隆小鼠（出生率 2%），雖效率低于體細胞核移植，但證實其基因組未發生不可逆表觀遺傳修飾，為體細胞核重編程研究提供了對照標準。
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