A 83-01貨號(hào)T3031，別名ALK5 Inhibitor IV，是一種?TGF-β I?型受體?ALK5、ALK4?和?ALK7?的抑制劑(IC50=12/45/7.5 nM)。A 83-01?可促進(jìn)小鼠成纖維細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）。A 83-01也可用于類器官培養(yǎng)。

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▲A 83-01分子結(jié)構(gòu)式

SB-431542貨號(hào)T1726，別名SB 431542、4-[4-(1,3-苯并二唑-5-基)-5-(2-吡啶基)-1H-咪唑-2-基]-苯酰胺水合物，是一種具有?選擇性TGF-β I?型受體ALK5的抑制劑?(IC50=94 nM)，對(duì)?ALK4?和?ALK7?也有一定的抑制活性，對(duì)其他蛋白沒有抑制作用。SB 431542?可以用于干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化。

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▲SB-431542分子結(jié)構(gòu)式

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SB 202190貨號(hào)T2301，別名FHPI，是選擇性的 p38 MAPK 抑制劑，可以抑制?p38α?和?p38β2?（IC50分別為 50 nM 和 100 nM）。此外它還可以挽救記憶障礙，具有抗癌活性，也可用于類器官培養(yǎng)。

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▲SB 202190分子結(jié)構(gòu)式

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小分子在類器官中的應(yīng)用

類器官是體外培養(yǎng)的細(xì)胞組織，具有類似于真實(shí)器官的結(jié)構(gòu)和功能。構(gòu)建類器官的細(xì)胞主要來自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）。這些細(xì)胞可以自組裝形成類似于皮層、肝臟、心臟等器官的結(jié)構(gòu)。重編程是將終末分化的體細(xì)胞重新編程為iPSC過程。重編程為iPSC構(gòu)建類器官提供了一種有前途的方法，可以用于疾病建模、藥物篩選和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

重編程中的小分子有很多，并將其分為四種類型：代謝調(diào)節(jié)劑、表觀遺傳修飾物、信號(hào)調(diào)節(jié)劑和衰老抑制劑^[1]。本期明星分子介紹三款在重編程中常用到的小分子信號(hào)調(diào)節(jié)劑。

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1）A 83-01和SB-431542?可以抑制TGF-β I型受體ALK5/4/7激酶活性，TGF-β在干細(xì)胞培養(yǎng)中扮演著重要的角色。干細(xì)胞具有活躍的旁分泌功能，能通過外泌體分泌大量的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子。TGF-β可以促進(jìn)干細(xì)胞的增殖，有助于維持其數(shù)量。A 83-01和SB-431542作為TGF-β的抑制劑，常被用于抑制iPSCs的分化，維持體外細(xì)胞的自我更新。A 83-01一般用于胃腸道、肝臟、前列腺以及乳腺類器官的培養(yǎng)，SB-431542一般用于肺和內(nèi)耳類器官的培養(yǎng)。

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2）SB 202190?是一種高效的p38 MAPK激酶抑制劑，可誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化，促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新，可用于胃腸道、乳腺、前列腺類器官的培養(yǎng)。

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▲小分子在重編程中的應(yīng)用

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產(chǎn)品編號(hào)：T3031

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產(chǎn)品編號(hào)：T1726

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產(chǎn)品編號(hào)：T2301

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文獻(xiàn)精選

文章標(biāo)題：Long-term maintenance of human endometrial epithelial stem cells and their therapeutic effects on intrauterine adhesion

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研究概覽：本文研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種子宮內(nèi)膜組織類器官培養(yǎng)過程中SSEA-1細(xì)胞的體外培養(yǎng)和擴(kuò)增的小分子培養(yǎng)條件。SSEA-1細(xì)胞在體外表現(xiàn)出干細(xì)胞/祖細(xì)胞活性，包括克隆性和分化為子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞樣細(xì)胞的能力，經(jīng)過小分子培養(yǎng)后，將SSEA-1 細(xì)胞嵌入細(xì)胞外基質(zhì)可以迅速自組織成類器官結(jié)構(gòu)，該模型具有人子宮內(nèi)膜上皮的長(zhǎng)期擴(kuò)增能力和組織學(xué)表型，是研究宮腔黏連的有效模型^[2]。

文中使用終濃度10μM?Y27632（T1870）、3μM?CHIR99021（T2310）和1μM?A8301?添加到擴(kuò)增培養(yǎng)基（TEM）中誘導(dǎo)分化細(xì)胞。且從TEM中撤出小分子Y27632和CHIR99021后，細(xì)胞增殖能力相應(yīng)降低，這表明每個(gè)分子對(duì)SSEA-1細(xì)胞的生長(zhǎng)都有至關(guān)重要的影響。

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▲體外生成人SSEA-1細(xì)胞

文章標(biāo)題：Expansion and differentiation of human hepatocyte-derived liver progenitor-like cells and their use for the study of hepatotropic pathogens

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研究概覽：文章研究團(tuán)隊(duì)在前期研究中確定了一種細(xì)胞過渡和擴(kuò)增培養(yǎng)基（TEM），該培養(yǎng)基允許在體外將小鼠肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肝祖細(xì)胞樣細(xì)胞（LPC）。本次研究是以此為基礎(chǔ)，研究將人類肝細(xì)胞轉(zhuǎn)化為祖細(xì)胞。方法為：先從正常肝組織中分離出人原代肝細(xì)胞，在TEM 中培養(yǎng)，10天后，TEM誘導(dǎo)的增殖細(xì)胞表現(xiàn)出具有高細(xì)胞核/細(xì)胞質(zhì)比的祖細(xì)胞的典型特征，且在TEM培養(yǎng)條件下，多種肝臟標(biāo)志物的基因和蛋白質(zhì)表達(dá)水平下降，而LPC標(biāo)志物逐漸升高，表明肝細(xì)胞向LPC轉(zhuǎn)化成功^[3]。

文中使用終濃度10 μM?的?DAPT?（T6202）和?SB431542?添加到擴(kuò)增培養(yǎng)基中誘導(dǎo)分化細(xì)胞。

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▲在體外生成人肝細(xì)胞來源的肝祖細(xì)胞樣細(xì)胞

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文章標(biāo)題：SB202190 Predicts BRAF-Activating Mutations in Primary Colorectal Cancer Organoids via Erk1-2 Modulation

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研究概覽：p38抑制劑SB202190是用于正常結(jié)直腸粘膜培養(yǎng)的培養(yǎng)基的必要成分。前期研究結(jié)果表明SB202190的主要活性可能是 EGFR 信號(hào)穩(wěn)定，導(dǎo)致 Erk1-2 磷酸化增加，從而維持類器官增殖。然而，本文研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一些結(jié)直腸癌（CRC）衍生的類器官培養(yǎng)物的生長(zhǎng)通過一種未知機(jī)制被該分子抑制，為了研究具體機(jī)制，團(tuán)隊(duì)使用來源于患者的原代人 CRC 類器官（該模型代表了治療CRC方法的優(yōu)異模型，是體外研究的基本工具，也是體內(nèi)測(cè)試的有用替代品）進(jìn)行了SB202190的活性生化研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用SB202190比特異性BRAF抑制劑甲磺酸達(dá)拉非尼（貨號(hào)T8474 ?，第一代BRAF抑制劑，在BRAF野生型細(xì)胞中引起p-Erk1-2激活）和PLX8394（貨號(hào)T3579，可以選擇性地結(jié)合并抑制野生型和突變形式的 BRAF 的活性）具有更好的BRAF抑制效果^[4]。

此外，還測(cè)試了目前特異性p38抑制劑BIRB796（貨號(hào)T6277，是p38 MAPK 抑制劑，也抑制BRAF），以評(píng)估p38在Erk1-2調(diào)節(jié)中的選擇性參與。

文中使用終濃度10 μM?的SB202190、1μM的甲磺酸達(dá)拉非尼和1μM?的?PLX8394?調(diào)節(jié)BRAF突變的類器官生長(zhǎng)。

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▲SB202190、達(dá)拉非尼、和PLX8394調(diào)節(jié)BRAF突變的類器官生長(zhǎng)情況

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參考文獻(xiàn)：?

[1] Zeng J, Li Y, Ma Z, Hu M. Advances in Small Molecules in Cellular Reprogramming: Effects, Structures, and Mechanisms. Curr Stem Cell Res Ther. 2021;16(2):115-132. doi:10.2174/1574888X15666200621172042

[2] He W, Zhu X, Xin A, Zhang H, Sun Y, Xu H, Li H, Yang T, Zhou D, Yan H, Sun X. Long-term maintenance of human endometrial epithelial stem cells and their therapeutic effects on intrauterine adhesion. Cell Biosci. 2022 Oct 18;12(1):175. doi: 10.1186/s13578-022-00905-4. PMID: 36258228; PMCID: PMC9580151.

[3] Fu GB, Huang WJ, Zeng M, Zhou X, Wu HP, Liu CC, Wu H, Weng J, Zhang HD, Cai YC, Ashton C, Ding M, Tang D, Zhang BH, Gao Y, Yu WF, Zhai B, He ZY, Wang HY, Yan HX. Expansion and differentiation of human hepatocyte-derived liver progenitor-like cells and their use for the study of hepatotropic pathogens. Cell Res. 2019 Jan;29(1):8-22. doi: 10.1038/s41422-018-0103-x. Epub 2018 Oct 25. PMID: 30361550; PMCID: PMC6318298.

[4] Costa D, Venè R, Coco S, et al. SB202190 Predicts BRAF-Activating Mutations in Primary Colorectal Cancer Organoids via Erk1-2 Modulation. Cells. 2023;12(4):664. Published 2023 Feb 20. doi:10.3390/cells12040664

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