干细胞培养：B27 添加剂的前世今生（B27 supplement history）

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B27 添加剂（B27 supplement）是干细胞培养中非常核心的一种补充剂，尤其在神经干细胞（neural stem cell, NSC）、iPSC 诱导分化 以及神经元培养体系中被广泛使用。在 1980 年代以前，研究人员尝试培养中枢神经系统（CNS）神经元时，面临两大难题：神经元极易凋亡，对血清反应强烈；使用血清（如 FBS）导致分化紊乱，难以维持神经元纯度。当时用于神经细胞培养的经典配方是 N2 补充剂（由 Bottenstein 和 Sato 在 1980 年开发）。N2 中主要含有：insulin, transferrin, selenium, progesterone, putrescine。这套体系能支持少量神经元存活，但无法维持长期培养或分化成熟。

B27 添加剂首次由 Brewer 等人（G.J. Brewer, 1993, J Neurosci Res）报道并商品化（最初由 Invitrogen 推出，后并入 Thermo Fisher）。（文献：Brewer GJ, Torricelli JR, Evege EK, Price PJ. “Optimized survival of hippocampal neurons in B27-supplemented Neurobasal, a new serum-free medium combination.” J Neurosci Res. 1993;35(5):567–576.）Brewer 团队开发了 Neurobasal™ 培养基 + B27 添加剂 的体系能显著提高原代海马神经元的长期存活率。神经元能在体外无血清状态下维持功能性突触形成和电活动。这标志着 B27 体系正式成为神经干细胞与神经元培养的“金标准”。

原始 B27 成分（经典版）包含 50 余种成分（专利配方未完全公开），核心包括：抗氧化剂：α-tocopherol（维生素 E）、glutathione、superoxide dismutase；激素与维生素：progesterone、T3（甲状腺素）、retinyl acetate（维生素 A）；金属与微量元素：selenium、iron；脂质与载体：脂质复合物、白蛋白；胰岛素与转铁蛋白：维持代谢与生长信号。

B27 在干细胞研究中的应用

1. 神经干细胞（NSC）培养（1990s–2000s）

• 与 EGF + bFGF 配合使用，可维持神经干细胞球（neurospheres）的长期增殖；使用 B-27 添加剂推进 3D 神经细胞培养
  复杂的 3D 模型正在成为研究胚胎发育和疾病的首选系统，相比传统的 2D 培养更准确地重现体内神经结构和生理学功能。B-27 神经元培养添加剂已拓展到大量不同的应用方向，涵盖广泛的细胞类型。

• 用于胚胎干细胞（ESC）和诱导多能干细胞（iPSC）的神经谱系分化。

• 促进神经元存活、成熟和神经网络活动。维持原代神经元的健康长期培养（三周及以上）可能具有挑战性，因为这些细胞非常敏感，并且在培养过程中往往会经历渐进式细胞死亡。B-27 Plus 补充剂可促进培养中原代神经元的存活和成熟。
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2. iPSC 诱导神经分化（2010s–）

• B27 是多数 神经诱导（neural induction）培养基 的必备成分；

• 搭配 N2 添加剂 实现多阶段分化（N2 用于前期诱导，B27 用于后期成熟）；

• 支持 RPE 细胞、视网膜神经元、运动神经元、星形胶质细胞 等多种分化体系。

3. 临床转化与无血清体系（2015s–至今）

• 出现 B27 xeno-free（无动物源）和chemically defined 版本；

• 用于 GMP 级别干细胞培养体系，如：

  • iPSC 神经元移植研究

  • 视网膜色素上皮（RPE）细胞培养

  • 脊髓损伤与帕金森病模型

B27 与现代替代体系比较