一、促进细胞黏附与铺展
1.作用机制:Fibronectin通过其Arg-Gly-Asp-Ser(RGDS)序列与细胞表面的整合素受体结合,促进细胞的黏附和铺展。这种黏附作用不仅有助于细胞在培养环境中的稳定生长,还能提高细胞的增殖效率。
2.应用实例:在细胞培养初期,为了促进细胞的快速黏附和铺展,研究人员常常在培养皿或支架材料上涂布一层Fibronectin。例如,在培养BHK、CHO等细胞系时,以1-5 μg/cm²的量包被Fibronectin可以观察到更显著的细胞黏附和铺展效果。
二、调节细胞生长与分化
1.作用机制:Fibronectin与整合素受体的结合可以激活特定的信号通路,如FAK、AKT、YAP等,这些信号通路在调节细胞增殖、分化以及维持细胞生物学特性方面发挥重要作用。
2.应用实例:在干细胞培养和组织工程领域,Fibronectin被广泛应用于促进细胞的定向分化和功能实现。例如,在心脏分化过程中,Fibronectin被证明对人多能干细胞(hPSC)的心脏分化至关重要。
三、改善细胞培养环境
1.作用机制:Fibronectin作为细胞外基质蛋白质之一,其添加可以模拟体内微环境,为细胞提供更为接近生理条件的生长环境。这种环境有助于细胞保持其原有的生物学特性和功能,从而提高细胞培养的成功率和质量。
2.应用实例:在药物研发和毒性评估过程中,细胞培养是一个重要的实验手段。Fibronectin作为细胞外基质的主要成分之一,可以模拟体内微环境并影响细胞的生物学行为。因此,在药物筛选和毒性评估过程中加入Fibronectin可以更加准确地反映药物对细胞的影响和毒性作用。
四、参与细胞外基质的组装与重构
1.作用机制:Fibronectin参与细胞外基质的组装与重构,有助于改善细胞外基质的完整性,增强其功能和稳定性。
2.应用实例:在某些疾病相关的ECM重构障碍中,Fibronectin具有潜在治疗作用。此外,Fibronectin还可用于促进内皮细胞迁移与管腔形成,诱导血管发生,以及用于创面修复与组织再生等。