Applications从神经到类器官:N2与B27的应用场景全解析
在神经细胞培养中,血清的使用一直是一个两难的问题。血清确实提供了细胞生长所需的多种营养因子,但其成分复杂、批次间差异大,且可能诱导细胞非预期分化。如何在提供充足营养支持的同时,保持培养体系的可控性和可重复性?N2和B27两款经典的无血清添加剂,为这一问题提供了成熟的解决方案。如今,这两款添加剂的应用范围已远远超出神经细胞培养的范畴,广泛覆盖了神经、上皮、肿瘤
在神经细胞培养中,血清的使用一直是一个两难的问题。血清确实提供了细胞生长所需的多种营养因子,但其成分复杂、批次间差异大,且可能诱导细胞非预期分化。如何在提供充足营养支持的同时,保持培养体系的可控性和可重复性?N2和B27两款经典的无血清添加剂,为这一问题提供了成熟的解决方案。
如今,这两款添加剂的应用范围已远远超出神经细胞培养的范畴,广泛覆盖了神经、上皮、肿瘤模型以及类器官系统等。
N2添加剂最初由Jane Bottenstein于上世纪80年代开发,其设计目的是在无血清条件下支持神经母细胞瘤细胞系的生长。配方基于Bottenstein‘s N-1 formulation优化而来。N2添加剂以100X浓缩液形式提供。


图1. N-2与NSC-27 (等同于B27)无血清添加剂
B27添加剂则是由Gregory Brewer等人为原代胚胎神经元的培养专门设计的。B27添加剂以50X浓缩液形式提供。自1993年首次报道以来,B27已在神经科学领域积累了超过三十年的应用历史。
两者最根本的区别在于:N2源于肿瘤细胞系培养,B27源于原代神经元培养。这一设计初衷的差异,直接决定了两者在配方和应用场景上的不同侧重。
神经干细胞和神经祖细胞的扩增
中枢神经系统(CNS)与周围神经系统(PNS)来源的神经元培养
神经母细胞瘤细胞系(如SH-SY5Y)的培养
多能干细胞的神经定向分化
类器官来源神经元的培养
原代海马神经元和皮层神经元的长期培养与功能维持
神经干细胞的维持与扩增
神经祖细胞的培养
脑类器官的培养
近年来B27和N2的应用已从神经细胞培养大幅拓展至类器官与肿瘤类器官领域。在胃癌、肝癌、乳腺癌、小肠、结肠、胰腺、肺、视网膜、肝脏等多种组织来源的类器官构建中,B27和N2已成为培养基配方的核心组分。在肝细胞癌类器官培养中,B27和N2可提供维持细胞存活与干性所必需的基础营养成分,为细胞的生长提供营养支持。

图2:正常人体组织的类器官模型补充成分及培养时间
考量维度 | N2添加剂 | B27添加剂 |
原始设计用途 | 神经母细胞瘤细胞系 | 原代胚胎神经元 |
配方复杂度 | 相对简单 | 更丰富 |
核心功能 | 促进增殖,维持未分化状态 | 支持长期存活与功能成熟 |
推荐细胞类型 | 神经干细胞/祖细胞、神经瘤细胞系 | 原代神经元、海马/皮层神经元 |
推荐培养周期 | 短期扩增 | 长期培养(>14天) |
标准工作浓度 | 1%(100X稀释) | 2%(50X稀释) |
类器官应用 | 神经类器官、肿瘤类器官等 | 多种组织类器官(肝、胃、肠、乳腺等) |
图1. N-2与NSC-27 (等同于B27)无血清添加剂
在神经细胞培养中,常采用序贯策略:增殖阶段使用N2,分化阶段切换至B27。在类器官培养中,两者常联合使用,例如胃癌类器官培养基中同时添加1×B27和1×N2。此外,B27还有多种配方变异可供选择——不含维生素A的B27版本(B27 without Vitamin A),因视黄酸可能诱导神经干细胞向神经细胞分化,对于需要维持神经干细胞未分化状态的研究,应选用该版本。


图3:小鼠小肠类器官(左)与肝癌类器官(右)
N2(100X):1:100加入基础培养基(DMEM/F12或Neurobasal)。
B27(50X):1:50加入Neurobasal培养基,终浓度2%(v/v)。
添加剂应避免反复冻融,分装后-20℃避光保存;完全培养基2-8℃避光保存约2周;全程无菌操作。
Fujii, M., Sato, T. Somatic cell-derived organoids as prototypes of human epithelial tissues and diseases. Nat. Mater. 20, 156–169 (2021). https://doi.org/10.1038/s41563-020-0754-0
货号 | 产品名称 | 应用方向 |
60703ES | 无血清NSC-27添加剂,等同于B-27 | 用于神经元的生长和长期存活 |
60704ES | 无血清NSC-27添加剂,去除维生素A,等同于B-27 | 用于维生素A可能干扰的干细胞增殖方向研究 |
60705ES | 无血清NSC-27添加剂,无抗氧化剂,等同于B-27 | 用于研究氧化损伤、细胞凋亡或其他涉及自由基的应用 |
60706ES | N-2无血清添加剂,100X | 支持外周神经系统和中枢神经系统的原代神经母细胞瘤及有丝分裂后神经元的生长和表达 |
60711ES | NSC-27添加剂(非动物源),等同于B-27 | 非动物源,用于神经元的生长和长期存活 |
60712ES | 无血清NSC-27添加剂,去除维生素A(非动物源),等同于B-27 | 非动物源,用于维生素A可能干扰的干细胞增殖方向研究 |
60713ES | N-2无血清添加剂,100X(非动物源) | 非动物源,支持外周神经系统和中枢神经系统的原代神经母细胞瘤及有丝分裂后神经元的生长和表达 |
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