新品┃角质形成细胞培养基：助力皮肤学研究（文末有福利）

引言

皮肤是人体内最大、功能最全的器官，一个成年人的皮肤展开后的面积约2 m²左右，重量约为人体重量的16%。在机体和环境之间起着有效的屏障作用。我们的皮肤分为表皮、真皮和皮下组织，是抵御环境压力、病原体、体温和水分流失的第一道防线。表皮组织的维护和修复是由高度特化的角质细胞进行的。真皮包括毛囊、汗腺、皮脂腺、顶泌腺、淋巴管、血管和蛋白质纤维。最下面的皮下组织有脂肪细胞、成纤维细胞、巨噬细胞和结缔组织，将皮肤与肌肉和骨骼下层结合。

从对感官刺激的反应到调节体温、储存脂类和水分，皮肤都发挥着维持生理功能的多种功能。这种复杂的结构带来了复杂病理生理学的潜能，使其在在创伤愈合中起着至关重要的作用，尤其是严重烧伤患者表皮角质形成细胞的匮乏与患者病程长短、并发症的发生及后期瘢痕的形成均有密切关系。因此皮肤学研究日益增多，对于建立可靠的体外研究模型来研究皮肤皮性疾病、创伤治疗等需求更加迫切。

皮肤细胞研究模型—角质形成细胞

研究显示，基底角质形成细胞具有较高的转化率，其自我更新可由不同的因子调节，如粘附受体（如整合素）、生长因子受体（如EGFR）或信号转导途径（如Notch）[1]。它们也可以参与严重的皮肤疾病，例如当减少角质形成细胞的粘附导致细胞周期停滞和细胞增殖受限[2]。患有这种疾病的病人皮肤起水泡，那些没有整合素表达、基因发生改变的角质细胞即使在有刺激性生长因子的情况下也不能增殖[3，4]。研究人员可以利用原代人类角质形成细胞进行皮肤细胞研究，或者作为模拟实验的模型，这样就不需要进行动物实验了。

Rheinwald和Green于1975年建立了第一个角质形成细胞分离方案[5]，涉及NIH-3T3成纤维细胞饲养层的共培养。从那以后，分离和培养方法逐渐从成纤维细胞饲养层模型发展到无血清培养基、无霍乱毒素培养基，发展到无动物提取物（如BPE）培养基。动物提取物是由几种不同生理状态的动物供体混合而成，这会导致批次之间的变化，意味着成分未知。动物BPE的使用也会污染培养系统。无动物提取物培养基可以克服这几个问题。

PromoCell角质形成细胞生长培养基

有着30多年细胞培养分析经验的德国品牌PromoCell提供2种类型的角质形成细胞生长培养基，即角质形成细胞生长培养基2和角质形成细胞生长培养基3，这两种培养基都能使角质形成细胞的分离和扩增达到至少15个群体的倍数。角质形成细胞生长培养基3是角质形成细胞生长培养基2的升级版，其不含定义不清的动物提取物，如藤蔓垂体提取物，可提供安全的培养环境。在细胞分离过程中，无动物提取物培养基具有很高的选择性，可以选择快速粘附和增殖的细胞，减少不需要的细胞污染。

角质形成细胞生长培养基3的特点：

▪ 通过优化无牛垂体提取物（BPE）和无血清配方实现高程度的标准化
▪ 支持快速增殖和同质细胞群
▪ 无需细胞外基质涂层
▪ 与所有可用的人原代角质形成细胞（NHEK）兼容

实验结果：

两种细角质形成细胞培养基的比较表明，第0代分离的原代角质形成细胞在角质形成细胞生长培养基3中具有明显的较小的细胞和均匀的形态。这种小而均匀的细胞群可以成功地从青少年和成人供皮中分离出来。最后，当使用角质形成细胞生长培养基3时，整体分离效率提高约50%（见下图）。

正常人表皮角质形成细胞（NHEK）在促角质形成细胞培养基中的形态和生长性能。

A：从第0代分离的正常人表皮角质形成细胞（NHEK）中获取的相位显微镜图像。使用PromoCell的标准方案从幼年前皮肤（NHEK f.）或成年供体（NHEK成人）中分离NHEK。细胞在角质形成细胞生长培养基3（上图）或角质形成细胞生长培养基2（下图）中培养。
B：NHEK f.第0代和第1代细胞生长的定量分析。在不含BPE的角质形成细胞生长培养基3或角质形成细胞生长培养基2中，使用自动化标准程序对细胞进行计数。

此外，PromoCell提供完整的皮肤研究解决方案，拥有关键的皮肤细胞类型以及各类分析试剂、抗体、细胞因子等，以研究特定的细胞过程。

参考文献：
1. Candi, E., et al. (2005) Nature reviews Molecular cell biology. 6(4): p. 328-340.
2. Suter, M.M., et al. (2009) Veterinary dermatology. 20(5-6): p. 515-532.
3. Moreno-Layseca, et al. (2014) Matrix Biology. 34: p.144-153.
4. Nikolopoulos, S.N., et al. (2005) Mol Cell Biol. 25(14): p. 6090-102.
5. Rheinwatd, J.G., et al. (1975) Cell. 6(3): p. 331-343.

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