干货：最全面的干细胞研究marker

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正文

关于干细胞标志物的故事，很有意思也很有用！推荐学习！

来源：赛默飞

什么是干细胞？

入门者可以自学下图

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图1.诱导多潜能干细胞 (iPSC) 和胚胎干细胞 (ESC)的自我更新和分化形成的新细胞类型

目前鉴定干细胞的主要方法有哪些呢？

一般有三种：传统AP 染色鉴定形态、核酸方法鉴定（qPCR 检测基因表达、染色体核型分析、转座因子分析、DNA 甲基化分析），还有基于抗体的蛋白鉴定方法（如免疫荧光、免疫印迹、流式细胞术等应用）。

每种干细胞的经典标志物有哪些？

鉴定每种类型的干细胞，首先要知道对应的标志物有哪些。以下整理出每种类型细胞对应的经典marker和部分抗体。

为了维持未分化的干细胞状态，iPSC和ESC均需要关键转录因子的表达，如Nanog和OCT4，它们会调节对细胞分裂、分化和发育至关重要的基因。除了这些转录因子之外，通常PSC还会表达一组特定的细胞表面蛋白（如TRA-1-60、TRA-1-81、SSEA3和SSEA4）。

对这些标志物的检测是鉴定iPSC和ESC的第一步。一般使用抗体对这些多能性marker进行免疫荧光染色。

左：DyLight 488标记的抗SSEA5（货号MA1-144-D488，绿色）和DyLight 650标记的抗SSEA4（货号MA1-021-D650，红色）。中：DyLight 488标记的抗Lin28（MA1-016-D488）。右：DyLight 650标记的抗Sox20 （MA1-014-D650）。细胞核DNA使用Invitrogen DAPI（货号D1306）。

表1: 常用多能干细胞标志物的抗体

PSC有可能分化成以下三个胚胎胚层的细胞：外胚层、中胚层和内胚层，这些胚层可以进一步发育成各种分化的细胞类型。

表2：代表性内胚层、中胚层、外胚层标志物

多能干细胞会分化成神经谱系细胞，包括神经干细胞、胶质细胞、星形胶质细胞、少突细胞和神经元。

图3. PSC分化为神经谱系的路径

表3.神经干细胞、胶质细胞和神经元标志物

造血干细胞（HSC）是多能细胞，可以生成血液中的所有细胞类型，包括B和T淋巴细胞、自然杀伤细胞、树突细胞、单核细胞、血小板和红细胞。HSC非常小并且是非贴壁细胞，这使得它们很难纯化或通过显微镜观察。静止状态时，HSC可见于红骨髓。通常用流式细胞术鉴定HSC表面抗原，一般要用10至14个抗体配色组合。重编程技术和人PSC的造血分化的最新进展为研究造血发育和模拟血液疾病创造了全新的机会。

图4. 造血干细胞分化示意图

表4.代表性造血干细胞标志物

间充质干细胞（MSCs）是多能细胞，可以分化成许多细胞类型，包括骨骼、脂肪、软骨、肌肉和皮肤。MSC最初是从骨髓样本中分离出来的，但最近它们已经在许多其他类型的组织中被发现，生成一个具有高分化可能性的异质且丰富的细胞群。MSC在治疗各种疾病（比如心血管疾病和克罗恩病）中的可能性是目前干细胞研究的一个热门课题。

图5.间充质干细胞的分化可能性

根据国际细胞治疗协会（ISCT）提出的基于体外培养细胞特征的标准，MSC不表达CD34、CD45、CD14、HLA-DR、CD11b和CD79a，表达表面标记物CD73、CD90和CD105。

体内研究表明，MSC的阳性指标是CD146、Stro-1、CD90、CD105、CD44和CD73，阴性指标是CD45、CD11b和CD14。

表5.间充质干细胞标志物

图6. 体外PSC分化以产生β细胞和肝细胞样细胞的示意图

表6. 胰腺和肝脏细胞系标志物

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