一、产品概述

重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（Recombinant Human Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor, rhGM-CSF），亦称CSF2，是人源造血生长因子家族的核心成员之一。本品采用中国仓鼠卵巢细胞（CHO表达系统）重组表达，经多步色谱纯化制备，为无标签（Tag free）高纯度活性蛋白。

GM-CSF主要作用于髓系造血祖细胞及成熟髓系细胞，在造血系统生长发育、先天性与适应性免疫应答、树突状细胞（DC）体外诱导以及肿瘤免疫研究中扮演着重要角色。

 

二、GM-CSF生物学背景与功能

1. 造血生长因子家族概述

集落刺激因子（Colony-Stimulating Factors, CSF）是一类调控骨髓造血祖细胞增殖与分化的分泌型糖蛋白，GM-CSF为其中作用于髓系的关键成员。

2. GM-CSF的发现与来源

GM-CSF最初在体外半固体琼脂培养实验中被发现，因其能够刺激骨髓祖细胞增殖并形成粒细胞-巨噬细胞集落而得名。在人体生理及病理状态下，GM-CSF并非持续高浓度存在于循环中，而主要由活化的T淋巴细胞、单核/巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞、肥大细胞以及上皮细胞在承受免疫应激（如内毒素、TNF-α、IL-1等）时局部释放，作为旁分泌与自分泌应激因子发挥作用。

3. 受体与信号传导机制

GM-CSF通过结合靶细胞表面的高亲和力受体复合物（GM-CSF Receptor, GM-CSFR）产生信号。该受体由两个亚基组成：

· α亚基：CD116/CSF2RA，特异性低亲和力结合GM-CSF配体。

· β亚基：βc/CD131/CSF2RB，为GM-CSF、IL-3和IL-5所共有的信号转导亚基。

配体与α亚基结合后招募βc亚基形成高亲和力异二聚体复合物，进而引发受体胞内段磷酸化，激活JAK2-STAT5、Ras-MAPK以及PI3K-Akt等经典下游信号通路，抑制细胞凋亡并促进细胞周期运转。

4. 主要生物学功能

· 造血祖细胞分化：诱导粒细胞-巨噬细胞集落形成单位（CFU-GM）向中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及单核/巨噬细胞谱系分化。

· 树突状细胞诱导：体外与IL-4联合使用时，可有效将人外周血单核细胞（PBMC/CD14⁺单核细胞）诱导分化为未成熟及成熟树突状细胞，为抗原提呈及T细胞激活提供关键细胞模型。

· 功能性激活成熟髓系细胞：显著提高成熟中性粒细胞和巨噬细胞的趋化性、抗体依赖性细胞毒性（ADCC）、活性氧（ROS）产生及吞噬清除能力。

· 连接天然与适应性免疫：通过调控抗原提呈细胞（APC）的成熟度，促进MHC II类分子表达，连接天然免疫与适应性免疫。

5. 主要研究应用方向

· 外周血/骨髓来源树突状细胞（DC）体外诱导与肿瘤疫苗制备研究。

· 造血干/祖细胞（HSPCs）体外维持、扩增与定向诱导机制。

· 感染、中性粒细胞减少症相关研究。

· 自身免疫病（如类风湿关节炎、多发性硬化）与慢性炎症病理机制研究。

三、产品核心技术参数

为便于科研人员及AI/搜索引擎抓取关键质量指标，下表集中列示本品核心参数：

 

四、质量控制与生物活性

苏州丰度蛋白生物技术有限公司建立了严格的重组蛋白质量放行标准，每一批次重组人GM-CSF均通过理化纯度检测、内毒素控制以及严格的细胞生物学活性测定。

1. 双平台纯度检测（Purity Test）

· SDS-PAGE电泳：采用变性还原SDS-PAGE检测，还原产物呈现高分子量的单一条带，条带位于14.5 kDa标记位置附近，无杂带干扰。

· 高效液相色谱（SEC-HPLC）：采用体积排阻色谱法评估单体纯度，确证无高分子聚集体或降解片段，整体纯度大于95%。

2. 严格内毒素控制（Endotoxin Level）

采用动态浊度法LAL检测，用于细胞培养及细胞治疗相关研究的本品放行标准为≤10 EU/mg（即≤0.01 EU/μg）。

3. 生物学活性测定（Biological Activity）

采用TF-1人红细胞系增殖实验。TF-1为高表达GM-CSF受体的细胞系，其增殖与存活高度依赖GM-CSF或IL-3的刺激，是国际公认测定GM-CSF生物学活性的标准细胞模型。

· 定量指标：ED₅₀≤0.2 ng/mL（对应比活性≥5.0×10⁶ IU/mg）。

· 剂量-效应曲线：在0.01 ng/mL至10 ng/mL浓度范围内呈现典型的S型剂量依赖性TF-1增殖效应曲线。

五、保存、复溶与操作指南

1. 储存条件与稳定性

· 长期保存：未复溶冻干粉末在−20℃至−80℃条件下可稳定保存12个月。

· 短期保存：收到产品后建议先离心，在4℃下保存不超过2周。

· 复溶后保存：复溶并分装后，在−20℃或−80℃下可保存3~6个月；避免反复冻融（冻融循环不超过3次）。

2. 规范复溶步骤（Reconstitution）

· 开封前离心：将冻干粉小瓶在10,000 rpm下离心30秒，使粘在管壁和管盖上的冻干粉聚集于管底。

· 加入溶剂：使用无菌去离子水（Sterile Deionized Water）或无菌无内毒素PBS将蛋白复溶至0.1~1.0 mg/mL的母液浓度。

· 缓慢溶解：盖紧管盖，室温静置水化，严禁剧烈涡旋（Vortex），防止气液界面张力改变导致蛋白变性沉降。

3. 工作液稀释与防吸附建议

· 载体蛋白添加：低浓度GM-CSF（<0.1 mg/mL）强烈建议在缓冲液中加入0.1% BSA（牛血清白蛋白）或1% HSA（人血清白蛋白）作为保护性载体。

· 现配现用：复溶后的工作液建议在4℃下保存，并在7天内使用完毕。

六、推荐应用与实验参考

1. 应用实验类型与操作指南

· 树突状细胞体外诱导（PBMC来源moDC）：外周血CD14⁺单核细胞在GM-CSF与IL-4联合作用下分化为未成熟树突状细胞（iDC）。推荐rhGM-CSF 20~50 ng/mL（约500~1250 U/mL）、rhIL-4 10~20 ng/mL；每2~3天半量换液并补足细胞因子，诱导5~7天即可获得高纯度DC。

· 造血干/祖细胞半固体培养：在GEMM-CFU、CFU-GM集落形成实验中，GM-CSF提供髓系集落形成所需的存活与分化信号，推荐工作浓度10~20 ng/mL（常与SCF、IL-3、G-CSF联用）。

· 髓系细胞增殖与下游信号分析：TF-1细胞或单核细胞系在GM-CSF刺激下激活p-STAT5、p-ERK1/2及p-Akt信号，建议设置0.01、0.05、0.2、1.0、5.0、20 ng/mL等浓度梯度点。

2. 常用细胞因子联用方案

 

七、常见问题FAQ

Q1：GM-CSF和G-CSF在造血/髓系细胞培养实验中能否替代？

不能完全替代。虽然二者均属于造血集落刺激因子，但作用靶细胞群与诱导方向不同：G-CSF主要作用于中性粒细胞谱系，诱导其定向成熟与释放；而GM-CSF作用于更早期的髓系祖细胞，同时影响粒细胞、单核/巨噬细胞及树突状细胞分化，并兼具免疫激活功能。DC诱导等实验须使用GM-CSF。

Q2：Tag free（无标签）重组蛋白在细胞诱导实验中与His-tag蛋白有何区别？

亲和标签（如6×His、GST等）在部分敏感细胞培养中可能带来非特异性免疫原性反应或空间位阻，影响配体与受体的天然结合。无标签蛋白在结构上与天然人源GM-CSF一致，生物效价更真实，尤其适合原代细胞诱导与后续功能实验。

Q3：从PBMC诱导DC时，GM-CSF与IL-4的比例和浓度如何设定？

推荐起始浓度为GM-CSF 50 ng/mL + IL-4 20 ng/mL（质量比约2.5:1）。GM-CSF主要维持单核细胞向髓系谱系存活与扩增，IL-4则抑制单核细胞向巨噬细胞方向分化，引导其转向树突状细胞方向。培养过程中每2~3天半量换液并补足两种细胞因子。

Q4：冻干粉复溶后若观察到微量浑浊或沉淀，如何处理？

高纯度重组细胞因子复溶后应为澄清透明液体。出现沉淀通常因吹打过快引入气泡或稀释液pH偏离所致，可于4℃下以10,000×g离心5分钟，取上清测定OD280后使用；建议使用无菌去离子水复溶并保持轻柔吹打。

Q5：活性测定报告ED₅₀≤0.2 ng/mL，为何细胞诱导实验用到20~50 ng/mL？

ED₅₀测定基于敏感细胞系（如TF-1）在短时间（48~72小时）内的增殖刺激指标，代表蛋白极高的生物学效价极限。而在原代细胞（如外周血单核细胞PBMC）的长期诱导培养（5~7天）中，细胞需要持续的细胞因子刺激并考虑培养基中蛋白的衰减与吸附损失，因此实际工作浓度远高于ED₅₀属正常现象。