一、产品概述

重组人粒细胞集落刺激因子（Recombinant Human Granulocyte Colony-Stimulating Factor, rhG-CSF），亦称CSF3或Filgrastim（非格司亭），是人源造血生长因子家族中特异性最高的多肽细胞因子之一。本品采用人胚胎肾细胞表达系统（HEK293细胞）进行重组表达，完全不带任何外源亲和标签（Tag free）。天然人源G-CSF在体内第133位苏氨酸（Thr133）存在关键的O-糖基化修饰；相比大肠杆菌（E. coli）或CHO表达系统，HEK293人源表达系统能够提供贴近天然人体细胞的翻译后糖基化修饰模式，使蛋白在空间构象、理化稳定性、体内代谢半衰期及生物学活性上均与天然G-CSF高度一致。

本品主要特异性作用于中性粒细胞谱系，能够驱动髓系祖细胞向中性粒细胞定向分化，促进成熟中性粒细胞释放入血并增强其抗感染功能，同时广泛应用于造血干细胞（HSC）外周血动员模型研究。

 

二、G-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, CSFs）是调控骨髓造血微环境及外周免疫细胞稳态的核心细胞因子网络。其中G-CSF（CSF3）、GM-CSF（CSF2）与M-CSF（CSF1）构成造血调控的三大支柱。与兼具粒细胞、单核/巨噬细胞及树突状细胞分化能力的GM-CSF不同，G-CSF在信号传导及下游效应上展现出高度的谱系特异性，被誉为“中性粒细胞生成（Granulopoiesis）的关键调控开关”。

2. G-CSF的发现与内源性来源

G-CSF最初在小鼠骨髓体外半固体琼脂培养实验中被发现，因其可特异性刺激多能祖细胞仅形成纯中性粒细胞集落而得名。在生理状态下，人体循环中的G-CSF维持在极低基线水平；当机体受到细菌感染、内毒素（LPS）入侵或炎症因子（如IL-1β、TNF-α）刺激时，活化的血管内皮细胞、单核/巨噬细胞、骨髓成纤维细胞及基质细胞会迅速高表达并释放G-CSF，通过内分泌和旁分泌方式作用于骨髓造血微环境，紧急启动粒细胞生成。

3. 受体结构与信号传导

G-CSF的生物学效应通过其特异性单跨膜受体G-CSFR（CD114/CSF3R）介导，该受体属于I型细胞因子受体超家族。当配体G-CSF与G-CSFR胞外域结合后，诱导受体发生2:2同源二聚化，引发胞内段构象改变并招募激活胞内酪氨酸激酶：

· JAK2-STAT3通路：最核心的分化与成熟信号通路，诱导C/EBPα和C/EBPε等粒细胞转录因子表达。

· Ras-MAPK（ERK1/2）通路：驱动髓系祖细胞（CFU-G）快速有丝分裂与克隆扩增。

· PI3K-Akt通路：下调BCL-2家族促凋亡蛋白，显著延长成熟中性粒细胞在外周的存活时间。

4. 主要生物学功能

· 特异性驱动中性粒细胞生成：刺激粒细胞-巨噬细胞祖细胞（CFU-GM）向粒细胞祖细胞（CFU-G）、早幼粒细胞、晚幼粒细胞直至成熟杆状核与分叶核中性粒细胞发育。

· 促进中性粒细胞快速释放：改变骨髓基质细胞与中性粒细胞之间的粘附分子表达，促使骨髓储备库中的成熟粒细胞穿过窦状隙血管壁进入外周血。

· 提高中性粒细胞效应功能：显著上调成熟中性粒细胞表面CD11b/CD18表达，增强其趋化性、抗体依赖性细胞毒性（ADCC）、吞噬活性及活性氧（ROS）产生能力。

· HSC/HSPC外周血动员：通过下调骨髓基质细胞分泌SDF-1（CXCL12）及降解CXCR4受体，打破骨髓对HSC的锚定，促使HSC从骨髓动员至外周血，为造血干细胞移植提供来源。

5. G-CSF与GM-CSF的区别（选型指南）

 

6. 主要研究方向

· 放化疗引起的中性粒细胞减少症（Neutropenia）药物筛选与修复机制。

· 体内/体外造血干细胞（HSC）动员与骨髓归巢模型。

· 重症感染、败血症与急性中性粒细胞免疫应答机制。

· 骨髓增生异常综合征（MDS）与造血重建研究。

三、产品核心技术参数

下表集中列示重组人G-CSF蛋白的核心理化及生物学参数，便于科研人员快速对比与抓取：

 

四、质量控制与生物活性

苏州丰度蛋白生物技术有限公司针对HEK293表达系统的重组人G-CSF构建了严格的质量放行体系，确保每批产品在分子量、纯度、聚体比例、内毒素水平及生物学比活力上保持高度一致。

1. 纯度检测（SDS-PAGE & SEC-HPLC）

· SDS-PAGE电泳分析：在还原及非还原条件下电泳，考马斯亮蓝染色显示仅在18.7 kDa处呈现清晰单一条带，无高分子杂带或降解产物。

· 体积排阻色谱（SEC-HPLC）：精确定量蛋白单体及可能存在的可溶性聚合物，确证单体纯度大于95%，有效防止蛋白聚集诱发的非特异性细胞应答。

2. 内毒素控制（Endotoxin Level）

内毒素（LPS）对中性粒细胞具有强烈的非特异性激活作用。本品严格采用动态浊度法LAL检测，出厂放行标准为≤10 EU/mg（即<0.01 EU/μg），杜绝内毒素干扰细胞实验。

3. 生物活性测定（Bioactivity Assay）

检测体系：小鼠NFS-60髓系白血病细胞增殖实验。NFS-60是对G-CSF具有极高敏感性的细胞系，其存活与增殖完全依赖G-CSF刺激，是国际药典（USP、EP）及科研界定量G-CSF生物学效价的标准模型。

· 核心数据：ED₅₀≤0.5 ng/mL。

· 比活力：对应比活力（Specific Activity）≥1.0×10⁷ units/mg。

· 效价评估：在0.01 ng/mL至10 ng/mL浓度区间内，rhG-CSF表现出优异的剂量依赖性促增殖活性。

五、保存、复溶与操作指南

1. 贮存条件与稳定性

· 长期保存：未复溶冻干粉末在−20℃至−80℃干燥避光条件下可稳定保存12个月。

· 短期保存：复溶前的冻干粉在4℃下保存不宜超过2周。

· 复溶后保存：无菌复溶分装后，在−20℃或−80℃下可稳定保存3~6个月；切勿反复冻融（冻融次数控制在3次以内）。

2. 标准复溶步骤（Reconstitution Protocol）

· 开封前速降离心：开启管盖前，将含冻干粉的离心管在10,000 rpm下离心30秒，使散落于管盖或管壁上的蛋白粉末沉降至管底。

· 加入无菌去离子水：使用无菌重蒸水或无菌无内毒素双蒸水，将蛋白复溶至0.1~1.0 mg/mL的高浓度母液。

· 温和溶解混匀：室温静置5~10分钟使粉末充分水化，上下颠倒或轻微吹打混匀；严禁强烈涡旋（Vortex），避免产生气泡导致蛋白剪切变性。

3. 工作液稀释与防管壁吸附

· 保护性载体蛋白：rhG-CSF比活力极高，低浓度工作液极易吸附于聚丙烯（PP）离心管或细胞培养板表面；稀释为工作液时建议在培养基或PBS中补充0.1% BSA或1% HSA。

· 梯度配置建议：先配制高浓度母液，使用前再用含载体蛋白的培养基做梯度稀释。

· 保存期限制：稀释后的工作液在4℃条件下保存不得超过7天。

六、推荐应用与实验参考

1. 适用实验类型与操作指南

· NFS-60细胞增殖与活性测定：测定rhG-CSF样品效价或建立细胞依赖性增殖模型；设置0.01、0.05、0.2、0.5、2.0、10.0 ng/mL浓度梯度，培养48小时后采用MTT、CCK-8或CellTiter-Glo检测。

· 原代中性粒细胞体外培养与功能检测：维持从中性粒细胞减少症小鼠或人外周血分离的中性粒细胞存活，检测其氧化爆发（ROS）、吞噬颗粒能力及趋化迁移；推荐工作浓度1.0~10.0 ng/mL。

· HSPC体外中性粒细胞定向分化：在体外将CD34⁺骨髓祖细胞定向诱导分化为成熟中性粒细胞；推荐工作浓度10~50 ng/mL（常与SCF、IL-3联合使用）。

· 细胞内信号通路磷酸化检测（WB/流式）：评估G-CSFR下游信号活化程度；10~100 ng/mL短时间（15~30分钟）刺激，检测p-STAT3（Tyr705）、p-ERK1/2及p-AKT磷酸化水平。

2. 常用细胞因子联用方案

 

七、常见问题FAQ

Q1：G-CSF和GM-CSF在中性粒细胞相关体外实验中应如何选择？

若实验目标是专一性研究中性粒细胞的发生、成熟、释放或抗凋亡机制，应优先选择rhG-CSF，其受体分布极其特异，能排除对单核细胞和树突状细胞的干扰；若实验需要诱导DC分化，或需同时作用于单核-巨噬细胞系，则必须选择rhGM-CSF。

Q2：HEK293表达的G-CSF与大肠杆菌表达的Filgrastim有何区别？

大肠杆菌表达的Filgrastim为非糖基化蛋白（N末端多一个甲硫氨酸）；而天然人源G-CSF在Thr133位置带有稳定的O-糖链。苏州丰度蛋白生物技术有限公司采用HEK293人源表达系统，保留了天然聚糖修饰，使蛋白在水溶液中抗聚集能力更强、构象更稳定，在高级体外模型与体内动员实验中更贴近人体生理状况。

Q3：Tag free（无标签）形式对后续体内/体外实验有何具体优势？

标签（如6×His、GST等）可能改变小型细胞因子（G-CSF仅约18.7 kDa）的空间构象，甚至遮挡受体CD114的二聚化结合口袋；在动物模型中，带标签蛋白也易引发宿主免疫原性与抗体反应。Tag free形式保证了活性位点高效暴露与体内良好生物兼容性。

Q4：复溶后若出现微量沉淀是否正常？应如何处理？

高纯度重组人G-CSF复溶后应为澄清透明液体。出现微量沉淀通常因未按要求离心导致管盖干粉未充分浸润，或使用了不含保护性载体的极稀溶液造成界面变性。处理建议：溶解前10,000 rpm离心；复溶时加入0.1% BSA；若已有微量沉淀，可在4℃下12,000 rpm离心5分钟，取上清测定浓度后使用。

Q5：本品比活力≥1×10⁷ units/mg与临床药用级Filgrastim效价是否一致？

是的。WHO标准及药典对药用级Filgrastim的活性要求即为1×10⁷ units/mg数量级。本品基于NFS-60细胞生物学测定体系测得的比活力符合并高于这一工业标准，可为科研及药物筛选提供高标准数据参考。