一、分子特性与产品描述
血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)是血小板 α-颗粒及内皮细胞、巨噬细胞分泌的强效促分裂原。作为 PDGF 家族中的“泛专一性配体”(Pan-ligand),PDGF-BB 在间充质组织发育、血管生成、创伤愈合及骨组织重塑中展现出最广谱的生物学效应。
1.1 共价二聚体结构与“全受体”激活特性
重组人血小板衍生生长因子-BB(rhPDGF-BB)由两条成熟的 PDGF-B 链(各包含 109 个氨基酸残基)通过分子间二硫键交联而成,总分子量约为 24.3 kDa:
· 结构完整性与半胱氨酸结:B 链内部包含由 8 个保守半胱氨酸残基形成的“半胱氨酸结”拓扑结构,决定了其稳定的立体空间构象。
· 泛受体结合能力(Pan-receptor Activation):与只识别 PDGFRα 的 PDGF-AA 不同,PDGF-B 链既能以高亲和力结合 PDGFRα,也能以高亲和力结合 PDGFRβ。因此,rhPDGF-BB 能够诱导形成 PDGFRαα、PDGFRαβ 及 PDGFRββ 全部三种受体二聚体形态。由于 PDGFRβ 广泛表达于血管平滑肌细胞、周细胞及间充质干细胞,rhPDGF-BB 具备比其他亚型更强的趋化与促增殖效应。
1.2 苏州丰度生物 rhPDGF-BB 的质量质控标准
苏州丰度生物科技有限公司依托高效的大肠杆菌/真核重组表达及精密二聚体层析纯化平台,生产的重组人血小板衍生生长因子-BB(rhPDGF-BB)具备以下高度严谨的质量规格:
· 分子纯度与二聚体比例:经非还原 SDS-PAGE 及高效体积排阻色谱(SEC-HPLC)分析,纯度 ≥ 98%,共价二聚体比例 > 95%,无非功能性单体残留。
· 生物学活性(ED₅₀):采用促 NR6R-3T3 细胞或原代间充质干细胞(MSCs)增殖法测定,ED₅₀ ≤ 1.0 ng/mL(具体批次比活在 1×10⁶ U/mg 以上)。
· 超低内毒素控制(干细胞级):采用鲎试剂(LAL)法检测,内毒素控制在 < 0.1 EU/μg,彻底消除内毒素引发的干细胞自发分化与应激损伤。
· 批间高度一致性:无宿主 DNA 残留(< 10 pg/μg)及宿主蛋白残留(< 0.005%)。
二、实验原理与受体信号转导网络
rhPDGF-BB 在驱动间充质干细胞(MSCs)自我更新、招募血管周细胞(Pericytes)及促进创伤组织修复中的分子机制如下:
2.1 泛受体二聚化与多位点自磷酸化
rhPDGF-BB 与细胞膜表面的 PDGFRα 或 PDGFRβ 结合,交叉拉近受体单体,形成活性的 αα、αβ 或 ββ 二聚体。受体二聚化诱导胞内激酶结构域自磷酸化,形成包含多个磷酸酪氨酸残基(如 PDGFRβ 上的 Tyr751、Tyr857、Tyr1021)的胞内多底物锚定位点。
2.2 核心下游信号转导通路
· Grb2-SOS-Ras-MAPK 通路(促分裂与干性维持):磷酸化的受体招募 Grb2/SOS,激活 Ras-Raf-MEK-ERK1/2 级联反应。ERK1/2 磷酸化后进入核内,上调 Cyclin D1/E 的表达并激活转录因子 OCT4 和 SOX2,推动骨髓、脂肪或脐带血来源的 MSCs 进行高效的周期演进,同时维持其向骨、软骨、脂肪多向分化的潜能。
· PI3K-Akt 生存通路:磷酸化的 Tyr751 招募 PI3K 的 p85 亚基,激活 Akt。Akt 失活 Bad 及 FOXO1/3a 转录因子,赋予 MSCs 和周细胞强烈的抗凋亡与抗氧化应激能力。
· PLCγ1-PKC 通路(强效趋化作用):磷酸化的 Tyr1021 结合 PLCγ1,水解 PIP₂ 产生 IP₃ 和 DAG,引发胞内 Ca²⁺ 爆发并激活 PKC,调控肌动蛋白(Actin)细胞骨架重排。这赋予了 rhPDGF-BB 极强的定向趋化(Chemotaxis)能力,能高效招募周细胞与成纤维细胞向组织损伤部位或血管新生芽(Vascular Sprouts)迁移。
三、实验前期准备与试剂耗材匹配
由于间充质干细胞与原代血管细胞对环境内毒素、微量蛋白吸附及基质胶环境极度敏感,实验前须按照以下规范准备试剂与耗材:
3.1 实验试剂准备
· 重组人血小板衍生生长因子-BB(rhPDGF-BB):冻干粉。
· 初级重构溶剂:10 mM 稀醋酸(pH 2.8–3.0)或无菌无钙镁 PBS(pH 7.4)。原因:二聚体蛋白在微酸性环境中的溶解度与稳定性最佳。
· 保护性载体蛋白:0.1% 重组人血白蛋白(HSA)或 0.1% 无内毒素牛血清白蛋白(BSA)。关键作用:占据容器壁上的吸附位点,防止微量蛋白损耗。
· MSCs 无血清培养基:基础培养基添加无血清补充剂(如 B27 或 N2)及 1% L-谷氨酰胺。
3.2 实验耗材选型(苏州丰度生物推荐配置)
· 苏州丰度生物低吸附微量离心管(1.5 mL):采用高疏水性 PP 材质,极大减少二聚体蛋白吸附损耗。
· 苏州丰度生物无菌带滤芯移液吸头(10 μL、200 μL、1000 μL):防气溶胶交叉污染。
· 苏州丰度生物 0.22 μm PES 针头式滤器:低蛋白结合率滤膜。
· 苏州丰度生物组织培养板(6 孔板/24 孔板):经 TC 处理,确保 MSCs 或成纤维细胞均匀贴壁生长。
四、实验步骤与间充质干细胞(MSCs)体外扩增 SOP
步骤 1:离心沉降(重构前必备步骤)
收到 rhPDGF-BB 冻干粉试剂后,管盖或管壁可能附着微量粉末。开盖前须将离心管放入微型离心机中,以 10,000 × g 离心 30–60 秒,使冻干粉完全聚集至管底。
步骤 2:储存母液(Stock Solution)配制
· 在无菌超净工作台中,吸取适量含 0.1% HSA(或 BSA)的 10 mM 稀醋酸(或无菌 PBS,pH 7.4)。
· 向离心管中加入溶剂,配制成浓度为 100 μg/mL 的储存母液(例如:10 μg 冻干粉加入 100 μL 含保护蛋白的重构液)。
· 用移液器缓慢吹打 5–10 次,直至冻干粉完全溶解。严禁剧烈涡旋或高速振荡,防止剪切力破坏两条 B 链之间的共价分子间二硫键。
步骤 3:母液分装与冻存
将配制好的 rhPDGF-BB 母液按单次实验用量(如 10–20 μL/管)分装至苏州丰度生物低吸附离心管中。
贴好标签,立即放入 -80℃ 冰箱中长期保存(可稳定保存 12 个月)或 -20℃ 保存 6 个月。严禁反复冻融。
步骤 4:MSCs 无血清扩增加样流程
· MSCs 接种:将骨髓或脐带血来源的 MSCs(接种密度 3–5×10³ cells/cm²)接种于培养板中。
· 扩增阶段加样:向无血清基础培养基中加入 rhPDGF-BB(终浓度 10–20 ng/mL),可联合添加 rhbFGF(终浓度 2–5 ng/mL),混匀后加入培养板,每 48 小时换液一次。MSCs 呈现集约的梭形生长,增殖倍数显著提升。
· 多向分化潜能验证:经过连续传代后,可通过茜素红染色(成骨分化)、油红 O 染色(成脂分化)及阿利新蓝染色(成软骨分化)验证扩增后 MSCs 的三系分化干性能力。
五、全过程注意事项与技术质控节点
· 与 PDGF-AA 的受体选择性差异:在涉及血管平滑肌细胞(VSMCs)、周细胞(Pericytes)或某些专一表达 PDGFRβ 的成纤维细胞实验中,必须选用 rhPDGF-BB 而非 rhPDGF-AA。因为 PDGF-AA 无法结合与激活 PDGFRββ 受体,会导致上述细胞无增殖或趋化响应。
· 保护性载体蛋白(BSA/HSA)防护:rhPDGF-BB 分子量约 24.3 kDa,在微量稀释(< 10 μg/mL)下极易吸附于普通离心管或吸头内壁。重构母液时须强制添加 0.1% BSA/HSA,否则会导致实际可用蛋白浓度下降 50% 以上。
· 共价二聚体剪切保护:rhPDGF-BB 的泛受体激活活性严格依赖于两条 B 链之间的分子间二硫键。溶解吹打时移液器吸头应保持浸入液面下,轻轻吸吐,禁止剧烈震荡、超声或强剪切力吹打,防止二聚体发生机械解聚。
· 最佳浓度窗口控制(防止受体内吞):PDGFR 受体存在高浓度配体诱导的受体内吞与降解(Endocytosis and Degradation)机制。当 rhPDGF-BB 工作浓度过高(例如 > 100 ng/mL)时,会导致胞膜受体密度快速下调,反而减弱促分裂效果。推荐加样浓度严格控制在 10–20 ng/mL。
· 严禁反复冻融:反复冻融产生的冰晶剪切力会导致 rhPDGF-BB 的空间二聚体构象破坏。分装规格须严格按照单次实验用量设定,解冻后的母液若未用完,可在 4℃ 避光保存并在 2 周内用完,切勿重新入库 -80℃ 冻存。
六、总结
重组人血小板衍生生长因子-BB(rhPDGF-BB)作为能够激活 PDGFR 全受体亚型(αα、αβ、ββ)的泛专一性二聚体糖蛋白,其高纯度与共价二聚体结构的完整性是间充质干细胞(MSCs)体外高密度扩增、血管周细胞招募及组织再生工程的根本保障。
通过规范的离心重构、微酸缓冲防护、保护性载体蛋白添加及严谨的分装冻存,能够显著提升干细胞体外扩增效率与实验可重复性。
苏州丰度生物科技有限公司将持续聚焦高质量干细胞关键细胞因子与配套试剂的技术创新,为干细胞生物学、组织工程与再生医学研究提供高标准的技术支撑。