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公司新闻/正文
近岸类器官课堂：类器官培养关键因子之BMP-4
1757 人阅读发布时间：2024-07-12 15:01
BMPs蛋白
骨形态发生蛋白（Bone morphogenetic proteins，BMPs）属于TGFβ（转化生长因子）超家族并且是该家族中最大的蛋白家族，其中，BMP 2、BMP 4、BMP 6、BMP 7作为主要的BMP配体发挥功能[1]。BMPs不仅可诱导骨和软骨形成，还是具有广泛效应的多功能细胞因子，可调节肺、肾、胃、肠道等多种组织器官的细胞增殖、分化和迁移[2]。
BMP信号通路
BMP信号受BMP抑制剂或激动剂调控，实现调节干细胞更新、促进分化或维持干细胞稳态的功能，常见的BMP抑制剂有Noggin、SMAD等。BMPs可由BMPR-I和BMPR-II组成的受体复合体传导信号。BMP信号通路可分为经典途径和非经典途径：
BMP信号通路调节胃、肠的发育[1]
经典途径
BMP与II型受体（BMPRII）结合，BMPR II与I型受体（BMPR I）结合并磷酸化BMPR I，招募并磷酸化下游受体SMADs1/5/8形成三聚体复合物，调控下游靶基因的转录。
非经典途径
BMPR I通过X-连锁的凋亡抑制因子（XIAP）连接到TAK1-TAB1复合体，激活ATF2、c-JUN和c-FOS来调节下游靶基因的转录。
BMP信号通路可分为经典途径和非经典途径[1]
BMPs与类器官培养
肠道类器官
肠上皮细胞来源于隐窝底部的“U”形杯状干细胞，该杯状细胞的分布可影响肠道上皮细胞的生长与增殖。2022年，发表在Cell Reports上的一篇研究表明，BMP信号转导控制人类肠道类器官中肠细胞的带状基因的表达以及杯状细胞的分布。
BMP影响肠道类器官的基因表达及杯状细胞分布[3]
血管类器官
血管是生命机体运输养分与氧气，维持基本生命活动的重要基础。2019年，一篇发表在Nature子刊的研究，通过加入血管发育的关键信号通路因子（BMP-4、FGF-2、VEGF-A），研究者成功构建了hiPSC细胞来源的血管类器官，将其移植到小鼠体内时，能够形成稳定且具有功能性的人类血管系统。
hiPSC细胞来源的血管类器官[4]
肾脏类器官
2023年，美国哈佛大学的研究者通过添加肾脏发育的关键信号通路因子（Activin A、BMP-4、FGF-2、FGF-9），研究者成功构建了hiPSC细胞来源的肾脏类器官（输尿管芽和集合管类器官），该类器官具有复杂的形态和功能性，为研究人类肾脏发育、肾脏疾病建模提供了新的平台。
hiPSC细胞来源的肾脏类器官[5]
BMP-4作为BMP信号通路的主要功能因子之一，在肠类器官、肝类器官、心脏类器官、血管类器官及胃类器官、肾脏类器官等的培养中均需要添加该细胞因子，因此，高质量的细胞因子对于类器官的成功构建有着决定性的作用。
近岸蛋白提供高活性、高批间一致性的重组人BMP-4蛋白，并已在类器官平台验证其活性，让您的类器官培养更可控！
产品数据
高活性
Recombinant Human BMP-4 (Cat#CR93)induces alkaline phosphatase production in ATDC5 mouse chondrogenic cell line. The ED50 for this effect is 142.4ng/mL（Regularly tested）
高批间一致性
Three independent lots were tested for activity and plotted on the same graph to show lot-to-lot consistency of BMP-4(Cat#CR93).
类器官验证数据
Human intestinal organoids (ipsc source) were cultured with Activin A(Cat#C687) , BMP-4(Cat#CR93) , EGF (Cat#C029) , Wnt3a (Cat#C22R), Noggin (Cat#C028), R-spondin 1 (Cat#CX83) and FGF-4 (Cat#CR08) . The organoids showed good morphology.
推荐产品
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目录号 |
产品名称 |
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CR93 |
Recombinant Human BMP-4 |
类器官培养相关因子
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类器官培养类型 |
相关因子 |
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胃类器官 |
Activin A、BMP-4、EGF、FGF-4、FGF-10、Noggin、R-spondin 1、Wnt3a
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肠类器官 |
Activin A、BMP-4、EGF、FGF-4、Noggin、R-spondin 1、Wnt3a |
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肝类器官 |
Activin A、BMP-4、BMP-7、FGF-7、FGF-10、FGF-19、HGF、OSM、R-Spondin 1 |
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肺类器官 |
Activin A、FGF-4、FGF-7、FGF-10、Noggin、SHH、Wnt3a |
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前列腺类器官 |
EGF、FGF-10、Noggin、R-spondin 1、Wnt-3a |
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脑类器官 |
BDNF、EGF、FGF basic、GDNF、NT-3 |
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内耳类器官 |
BMP-4、FGF basic |
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视网膜类器官 |
SHH、Wnt-3a |
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乳腺类器官 |
EGF、FGF basic、FGF-7、FGF-10、Heregulinβ-1、Noggin、R-Spondin 1、R-Spondin 3、Wnt-3a |
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肾脏类器官 |
BMP-2、BMP-4、BMP-7、FGF basic、FGF-9、Activin A、FGF-7、GDNF、R-Spondin 1 |
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心脏类器官 |
Activin A、BMP-4、FGF basic、TGF-beta 1、Transferrin |
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血管类器官 |
BMP-4、FGF basic、VEGF |
参考文献
[1]ZhangY, Que J. BMP Signaling in Development, Stem Cells, and Diseases of theGastrointestinal Tract. Annu Rev Physiol. 2020;82:251-273.
[2]Weaver M, Dunn NR, Hogan BL. 2000. Bmp4 and Fgf10 play opposing roles during lung bud morphogenesis. Development 127:2695–704
[3]Beumer J, Puschhof J, Yengej FY, Zhao L, Martinez-Silgado A, Blotenburg M, Begthel H, Boot C, van Oudenaarden A, Chen YG, Clevers H. BMP gradient along the intestinal villus axis controls zonated enterocyte and goblet cell states. Cell Rep. 2022 Mar 1;38(9):110438.
[4]Wimmer RA, Leopoldi A, Aichinger M, Kerjaschki D, Penninger JM. Generation of blood vessel organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2019 Nov;14(11):3082-3100.
[5]Shi M, Fu P, Bonventre JV, McCracken KW. Directed differentiation of ureteric bud and collecting duct organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2023 Aug;18(8):2485-2508.