A 83-01貨號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?可促進小鼠成纖維細胞重編程為誘導多能干細胞（iPSCs）。A 83-01也可用于類器官培養。

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▲A 83-01分子結構式

SB-431542貨號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?ALK4?和?ALK7?也有一定的抑制活性，對其他蛋白沒有抑制作用。SB 431542?可以用于干細胞的誘導分化。

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▲SB-431542分子結構式

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SB 202190貨號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。

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▲SB 202190分子結構式

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小分子在類器官中的應用

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

重編程中的小分子有很多，并將其分為四種類型：代謝調節劑、表觀遺傳修飾物、信號調節劑和衰老抑制劑^[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調節劑。

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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在干細胞培養中扮演著重要的角色。干細胞具有活躍的旁分泌功能，能通過外泌體分泌大量的轉化生長因子。TGF-β可以促進干細胞的增殖，有助于維持其數量。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，SB-431542一般用于肺和內耳類器官的培養。

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

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▲小分子在重編程中的應用

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產品編號：T3031

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產品編號：T1726

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產品編號：T2301

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文獻精選

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

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研究概覽：本文研究團隊開發了一種子宮內膜組織類器官培養過程中SSEA-1細胞的體外培養和擴增的小分子培養條件。SSEA-1細胞在體外表現出干細胞/祖細胞活性，包括克隆性和分化為子宮內膜上皮細胞樣細胞的能力，經過小分子培養后，將SSEA-1 細胞嵌入細胞外基質可以迅速自組織成類器官結構，該模型具有人子宮內膜上皮的長期擴增能力和組織學表型，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?添加到擴增培養基（TEM）中誘導分化細胞。且從TEM中撤出小分子Y27632和CHIR99021后，細胞增殖能力相應降低，這表明每個分子對SSEA-1細胞的生長都有至關重要的影響。

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▲體外生成人SSEA-1細胞

文章標題：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：文章研究團隊在前期研究中確定了一種細胞過渡和擴增培養基（TEM），該培養基允許在體外將小鼠肝細胞轉化為肝祖細胞樣細胞（LPC）。本次研究是以此為基礎，研究將人類肝細胞轉化為祖細胞。方法為：先從正常肝組織中分離出人原代肝細胞，在TEM 中培養，10天后，TEM誘導的增殖細胞表現出具有高細胞核/細胞質比的祖細胞的典型特征，且在TEM培養條件下，多種肝臟標志物的基因和蛋白質表達水平下降，而LPC標志物逐漸升高，表明肝細胞向LPC轉化成功^[3]。

文中使用終濃度10 μM?的?DAPT?（T6202）和?SB431542?添加到擴增培養基中誘導分化細胞。

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▲在體外生成人肝細胞來源的肝祖細胞樣細胞

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文章標題：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是用于正常結直腸粘膜培養的培養基的必要成分。前期研究結果表明SB202190的主要活性可能是 EGFR 信號穩定，導致 Erk1-2 磷酸化增加，從而維持類器官增殖。然而，本文研究團隊發現一些結直腸癌（CRC）衍生的類器官培養物的生長通過一種未知機制被該分子抑制，為了研究具體機制，團隊使用來源于患者的原代人 CRC 類器官（該模型代表了治療CRC方法的優異模型，是體外研究的基本工具，也是體內測試的有用替代品）進行了SB202190的活性生化研究，發現應用SB202190比特異性BRAF抑制劑甲磺酸達拉非尼（貨號T8474 ?，第一代BRAF抑制劑，在BRAF野生型細胞中引起p-Erk1-2激活）和PLX8394（貨號T3579，可以選擇性地結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，還測試了目前特異性p38抑制劑BIRB796（貨號T6277，是p38 MAPK 抑制劑，也抑制BRAF），以評估p38在Erk1-2調節中的選擇性參與。

文中使用終濃度10 μM?的SB202190、1μM的甲磺酸達拉非尼和1μM?的?PLX8394?調節BRAF突變的類器官生長。

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▲SB202190、達拉非尼、和PLX8394調節BRAF突變的類器官生長情況

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參考文獻：?

[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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