5C (人原代肝細胞功能維持組合物)，即Combination Of Five Chemicals For Long-term Functional Maintenance Of Primary Human Hepatocytes In Vitro，是用于體外人原代肝細胞功能長期維持的5個化合物FSK、SB43、DAPT、IWP2和LDN193189的組合。
肝臟是人體內(nèi)重要的器官，負責代謝、解毒、造血凝血、免疫等功能。肝細胞是占肝臟80-90%的肝實質(zhì)細胞，是肝臟功能的主要承擔者。原代肝細胞分離和體外培養(yǎng)為模擬肝臟疾病和分子機制研究提供了重要方法和材料。但是新鮮分離得到的原代肝細胞體外培養(yǎng)只能維持10-14天，在這過程中肝細胞功能會快速喪失，隨后變成纖維樣間質(zhì)細胞，最后發(fā)生細胞凋亡。這對于體外培養(yǎng)細胞并模擬體內(nèi)疾病及研究分子機制帶來困難。因此，如何保持肝細胞在體外長期培養(yǎng)過程中性狀穩(wěn)定并與體內(nèi)功能一致，是肝臟研究領域長期未解決的問題和難題。
5C是根據(jù)2019年4月北京大學鄧宏魁教授研究組等在Science期刊發(fā)表的“Long-term functional maintenance of primary human hepatocytes in vitro”(Xiang C, et al. Science. 2019 Apr 26;364(6438):399-402.)研發(fā)而成，該論文找到了五種關鍵的小分子抑制劑：FSK、SB43、DAPT、IWP2和LDN193189，并被科研人員稱作5C。該研究首先從比較新鮮分離的人原代肝細胞與培養(yǎng)24小時后的肝細胞轉(zhuǎn)錄表達譜入手，發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)24小時后肝細胞基因表達即發(fā)生變化，有15個主要的肝功能相關基因被下調(diào)達10倍。同時TGF信號通路被上調(diào)，提示原代肝細胞體外培養(yǎng)24小時即觸發(fā)啟動上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化程序，推動細胞命運改變，正常肝細胞功能走向喪失。隨后通過加入TGF小分子抑制劑SB431542可以保持一定的上皮細胞性狀但是仍不能阻止肝功能相關基因表達被下調(diào)，提示仍存在其他負向調(diào)控肝細胞穩(wěn)定的信號。研究組繼續(xù)通過小分子藥物篩選，最終發(fā)現(xiàn)在體外培養(yǎng)液中加入5種化合物組合：FSK、SB43、DAPT、IWP2和LDN193189，可以很好地延長培養(yǎng)時間至四周，并在此期間有效保持肝細胞極性性狀和肝功能相關基因的穩(wěn)定表達。這5種化合物分別為cAMP激動劑、TGF-抑制劑、Notch抑制劑、Wnt抑制劑和BMP抑制劑，這些信號通路主要涉及到肝細胞分化、增殖等過程，而抑制劑的加入可能模擬了體內(nèi)微環(huán)境中所釋放信號的綜合效應，從而達到維持肝細胞穩(wěn)態(tài)的作用。
5C處理使得人原代肝細胞在長期體外培養(yǎng)條件下保持了原有的正常形態(tài)和生物學功能，并且通過檢測mRNA水平，發(fā)現(xiàn)5C處理后保持了肝細胞原有的基因表達模式。因為肝臟是重要的解毒以及代謝器官，研究者們還檢測了用5C處理的肝原代細胞中CYP (Cytochrome P450)基因的表達及其酶活性，發(fā)現(xiàn)相較于新鮮分離培養(yǎng)的原代肝細胞均沒有明顯差別。而且，在長達一個月以上的培養(yǎng)過程中，5C組合抑制了肝細胞的去分化，細胞整體基因表達譜與體內(nèi)的肝細胞高度相似，并長期維持了白蛋白分泌、尿素合成、藥物代謝等肝細胞的功能。基于5C培養(yǎng)條件，科研人員成功建立了乙型肝炎病毒感染模型：持續(xù)高水平表達乙肝表面抗原、e抗原、合成乙肝病毒DNA等感染指標，尤其是能夠長期穩(wěn)定產(chǎn)生乙肝病毒復制必需的cccDNA。
這種僅用5種小分子化合物組合應用可以有效延長原代肝細胞體外培養(yǎng)時間并保持其生物學功能穩(wěn)定，在時間上和功能上均保證了其作為體外模擬病毒感染模型的可行性。這對于探索病毒感染機制具有重要意義，也將為大規(guī)模抗病毒藥物篩選提供新方法。未來體外延長培養(yǎng)的肝細胞是否可應用于其他肝臟疾病體外模擬、干預和基因操作等研究值得一步探索。
表1. 5C中5個化合物的主要信息。
| 產(chǎn)品編號 | 化合物名稱 | CAS號 | 分子量 | 靶點 | 包裝濃度 | 使用濃度 |
| S3200-1 | Forskolin (FSK) | 66575-29-9 | 410.50 | adenylate cyclase activator | 20mM (1000×) | 20μM |
| S3200-2 | SB431542 (SB43) | 301836-41-9 | 384.39 | TGF-β inhibitor | 10mM (1000×) | 10μM |
| S3200-3 | DAPT | 208255-80-5 | 432.46 | Notch inhibitor | 10mM (10,000×) | 1μM |
| S3200-4 | IWP-2 | 686770-61-6 | 466.60 | Wnt inhibitor | 5mM (10,000×) | 0.5μM |
| S3200-5 | LDN193189 (LDN) | 1062368-24-4 | 406.48 | BMP inhibitor | 1mM (10,000×) | 0.1μM |
按照Science 2019 Apr 26;364(6438):399-402該論文中的使用濃度，本產(chǎn)品可配制1L培養(yǎng)液。
包裝清單：
| 產(chǎn)品編號 | 產(chǎn)品名稱 | 包裝 |
| S3200S-1 | Forskolin (腺苷酸環(huán)化酶激活劑) | 20mM×1ml |
| S3200S-2 | SB431542 (TGF-β/Smad抑制劑) | 10mM×1ml |
| S3200S-3 | DAPT (Notch抑制劑) | 10mM×0.1ml |
| S3200S-4 | IWP-2 (Wnt抑制劑) | 5mM×0.1ml |
| S3200S-5 | LDN193189 (BMP抑制劑) | 1mM×0.1ml |
| — | 說明書 | 1份 |
保存條件：
-20℃保存，至少一年有效。
注意事項：
本產(chǎn)品所有化合物的溶劑均為高純度DMSO。
本產(chǎn)品可能對人體有一定的毒害作用，請注意適當防護，以避免直接接觸人體或吸入體內(nèi)。
本產(chǎn)品僅限于專業(yè)人員的科學研究用，不得用于臨床診斷或治療，不得用于食品或藥品，不得存放于普通住宅內(nèi)。
為了您的安全和健康，請穿實驗服并戴一次性手套操作。
使用說明：
1.收到產(chǎn)品后請立即按照說明書推薦的條件保存。使用前可以在2,000-10,000g離心數(shù)秒，以使液體充分沉降至管底后再開蓋使用。
2.具體的最佳工作濃度請參考本說明書或其它相關文獻，或者根據(jù)實驗目的，以及所培養(yǎng)的特定原代細胞，通過實驗進行摸索和優(yōu)化。?