EGF & TGF使用指南
生长因子
解锁实验关键开关!
在微观的细胞王国里,
没有电话,没有微信,
细胞们如何精准调控自己的命运?
何时分裂增殖?何时分化成熟?何时迁移修复?何时功成身退?
答案就藏在那些被称为“生长因子”的蛋白质小分子中!它们如同细胞间的摩斯密码,传递着至关重要的生命指令。今天,我们聚焦两位“明星信使”:EGF(表皮生长因子)和TGF(转化生长因子),揭秘它们的功能奥秘与实验应用技巧!
01 认识EGF与TGF家族
EGF (Epidermal Growth Factor) 表皮生长因子
🌟 身份:
最早被发现、研究最广泛的生长因子之一,属于EGF家族(包含HB-EGF, TGF-α等)。
🌟 核心使命:
强力促进细胞增殖!
✅ 靶细胞:
广泛作用于上皮细胞、成纤维细胞、角质形成细胞、多种干细胞等。
✅关键作用:
- 刺激细胞分裂与增殖: 加速伤口愈合、组织修复。
- 促进细胞迁移: 在胚胎发育、伤口愈合中起关键作用。
- 抑制细胞凋亡: 维持细胞存活。
- 参与发育分化: 影响特定组织器官的形成。
🌟 信号通路:
结合细胞膜上的EGFR(表皮生长因子受体) → 触发受体二聚化及自磷酸化 → 激活下游RAS-RAF-MEK-ERK (MAPK通路) 和 PI3K-AKT-mTOR通路 → 促进细胞周期进程(G1到S期)及生存。
02 TGF (Transforming Growth Factor) 转化生长因子
🌟身份:
一个庞大的超家族,成员众多,功能复杂多样,甚至相反!最核心、研究最深入的是 TGF-β亚家族 (包括TGF-β1, β2, β3, Activins, Nodal, BMPs等)。
🌟 核心使命:
高度环境依赖,功能“双面刃”!
✅ 靶细胞: 几乎影响所有细胞类型。
✅ 关键作用 (以TGF-β1为代表):
- 抑制增殖: 对大多数上皮细胞和免疫细胞是强效的生长抑制剂(使细胞停滞在G1期)。
- 促进分化: 诱导间充质干细胞向成骨细胞、软骨细胞分化;参与上皮间质转化(EMT),这在胚胎发育、伤口愈合(早期)、但也与肿瘤转移相关。
- 刺激细胞外基质合成: 促进胶原等ECM蛋白产生,对组织纤维化至关重要(过度则导致病理性纤维化)。
- 免疫调节: 主要发挥免疫抑制作用,调节T细胞分化,维持免疫耐受。
- 促进凋亡: 在某些情况下诱导特定细胞死亡。
🌟信号通路:
结合细胞膜上的II型受体 → 招募并磷酸化I型受体 → 激活受体调节的Smad蛋白 (R-Smads:Smad2/3 for TGF-β/Activin/Nodal, Smad1/5/8 for BMPs) → R-Smads与Co-Smad (Smad4) 形成复合物入核 → 调控靶基因转录。非Smad通路(如MAPK, PI3K)也参与复杂调控。
02 如何正确使用这些“魔法因子”?
关键操作要点:步步为营
01储存与复溶
✅ 严格按说明书操作! 通常是冻干粉或高浓度溶液保存在-20°C或-80°C。
✅ 复溶时使用无菌、无内毒素的溶剂(通常是含载体蛋白如BSA的缓冲液或培养用基础液)。避免反复冻融!
✅ 复溶后根据使用频率分装,储存于-20°C或-80°C。工作液可在4°C短期存放(1-2周,依说明书)。
02工作浓度:黄金法则!
✅ 浓度范围差异巨大! 切忌经验主义!
✅ 必查文献! 参考你所研究特定细胞类型的相关文献中使用的浓度。
✅ 必看说明书! 商品化因子会提供建议浓度范围。
✅ 典型参考范围 (需验证!):
- EGF: 常用 1 - 100 ng/mL (如原代角质形成细胞培养常加10-20 ng/mL)。
- TGF-β1: 常用 0.1 - 20 ng/mL。浓度过低可能无效,过高可能诱导非预期效应(如强EMT或过度纤维化)。1-5 ng/mL 常用于抑制增殖或诱导轻度EMT。
- 进行浓度梯度预实验: 对于新细胞或关键实验,务必设置不同浓度梯度(如0, 0.1, 1, 5, 10, 20 ng/mL),找到最优效果且无细胞毒性的浓度。
03添加方式
✅ 直接加入培养基: 最常见方式。在无菌操作下,将计算好体积的生长因子溶液轻柔加入完全培养基中,充分混匀。
✅ 更换含因子培养基: 在需要精确控制作用时间或去除旧因子影响时(如诱导分化),吸掉旧培养基,加入新配制的含因子培养基。
04作用时间
✅EGF: 促进增殖通常需要持续暴露(每次换液都需添加)。
✅TGF-β: 其效应可能是时间依赖性的:
- 短期处理(几小时到几天):可能快速激活信号(如磷酸化Smad2/3),诱导部分基因表达。
- 长期处理(数天到数周):才能观察到明显的表型变化(如生长抑制、EMT、基质沉积、分化标志物表达)。需根据实验目的设计处理时长。