在小鼠造血发育、基因修饰与移植重建研究中,造血干/祖细胞的分选通常是整个实验流程的起始环节。这类细胞在小鼠骨髓中占比有限,且对分选过程中的机械与生物学扰动较为敏感。分选产物的纯度与细胞状态,直接影响后续集落形成实验、移植重建能力评价与测序数据的可靠性。

英诺思生物现正式推出小鼠 CD117 阳选纳米磁珠试剂盒——anti-mouse CD117 Nanobeads(货号 PM117)。该产品以抗小鼠 CD117 抗体直接偶联纳米磁珠,经有柱磁分选获得 CD117⁺ 细胞,或去除 CD117⁺ 细胞以获得阴性细胞组分,一套流程兼容阳性分选与阴性去除两种用途。产品属于小鼠阳选磁珠(PM 系列),与已上市的 anti-mouse CD4(PM004)、anti-mouse CD8(PM008)、anti-mouse CD11b(PM011B)、anti-mouse CD11c(PM011C)、anti-mouse CD45(PM045)、anti-mouse F4/80(PM480)、anti-mouse Ly-6G(PM801)等小鼠分选磁珠共同构成英诺思小鼠细胞分选产品体系。

本文系统介绍 CD117 与小鼠造血干/祖细胞的生物学特性与主要应用方向,并阐述 anti-mouse CD117 Nanobeads 的技术原理与验证数据。

本文导读

  • CD117 是什么:c-kit / SCFR 的分子特征与表达分布
  • CD117⁺ 细胞的六类主要应用方向
  • 小鼠骨髓中只占 5%~10% 的 CD117⁺ 细胞,该怎么选分选方案
  • anti-mouse CD117 Nanobeads 的技术原理、规格与操作流程
  • 小鼠骨髓样本验证数据与分选纯度的影响因素
  • 英诺思有柱阳选磁珠产品体系(PH / PM / PG 三条产品线)
结论先行

① CD117(c-kit / SCFR)是造血干细胞分离与鉴定的常用标志分子,成年小鼠骨髓中约 5%~10% 的细胞表达 c-kit;

② 由于骨髓中 90% 以上为 CD117⁻ 细胞,多数下游实验都需要先分选富集;阳性分选与阴性去除由同一套流程完成——洗脱得 CD117⁺ 细胞,收集流穿液即得 CD117⁺ 去除细胞;

③ anti-mouse CD117 Nanobeads(PM117)采用抗体直接偶联纳米磁珠,只占据细胞约 20%~30% 的抗原表位、不影响后续流式染色、无需选择特殊克隆号,不影响细胞后续功能,4 °C 孵育 10 min 即可上柱;

④ 小鼠骨髓样本经一次有柱阳选,CD117⁺ 细胞纯度可达 85%(产品说明书标注值);不同品系、月龄与组织来源样本的分选纯度存在差异。

一、CD117 与小鼠造血干/祖细胞的生物学功能

CD117 是一种分子量为 145 kD 的免疫球蛋白超家族成员,亦称 c-kit 或干细胞因子受体(stem cell factor receptor, SCFR)。该分子是一种跨膜酪氨酸激酶受体,能结合 c-kit 配体(stem cell factor, SCF)。配体结合后受体发生二聚化与自磷酸化,启动下游信号转导。

项目内容
别名c-kit、干细胞因子受体(SCFR)
分子量145 kD
蛋白类型跨膜酪氨酸激酶受体
超家族归属免疫球蛋白超家族
配体c-kit 配体(SCF)
主要表达细胞造血干细胞与祖细胞、肥大细胞、急性髓系白血病细胞

在表达分布上,CD117 表达于造血干细胞(包括多能造血干细胞、髓系与红系谱系相关祖细胞,以及 T 细胞与 B 细胞前体)、肥大细胞和急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)细胞。CD117 与其配体的相互作用对造血干细胞的发育至关重要。

CD117⁺ 细胞群体的研究价值主要体现在以下三方面:

  • 造血干细胞的分离与鉴定:CD117 是造血干细胞分离与鉴定的常用标志分子。在 Thy-1.1lo Lin⁻ Sca-1⁺ 细胞群中,70%~80% 的细胞表达 c-kit;脾集落形成能力与长期多系重建能力仅存在于 c-kit⁺ 亚群中,提示 c-kit 的表达自多能造血干细胞阶段即已建立。
  • 造血祖细胞的广泛表达:将 c-kit⁺ 细胞自小鼠骨髓中去除后,对 IL-3、GM-CSF、M-CSF 应答的造血祖细胞几乎完全消失,提示成年小鼠骨髓中多数造血祖细胞表达 c-kit。这一分布特征使 CD117 同时适用于阳性富集与阴性去除两类应用。
  • 信号转导与疾病研究模型:c-kit 信号参与细胞存活、迁移与增殖;CD117 在急性髓系白血病细胞表面的表达,使其成为血液系统研究中的常用标志分子之一。

二、CD117⁺ 细胞的主要应用领域

CD117⁺ 细胞的分选需求已覆盖多个研究方向,目前主要应用于以下领域:

  • 造血干细胞移植与归巢研究:分选 CD117⁺ 造血干/祖细胞用于移植实验,评价其植入效率、归巢能力与多系重建水平;
  • 造血发育与谱系分化研究:对分选所得 CD117⁺ 祖细胞进行体外培养与定向分化诱导,追踪髓系、红系与淋巴系的分化路径;
  • 基因修饰前的细胞富集:在慢病毒转导、CRISPR 基因编辑等操作前富集 CD117⁺ 细胞,提高有效感染或编辑的细胞比例;
  • CD117⁺ 细胞的去除:收集流穿液获得 CD117⁻ 骨髓细胞组分,用于骨髓微环境、基质细胞与淋巴细胞相关研究;
  • 肥大细胞研究:CD117 是肥大细胞的关键表面标志与存活依赖受体,其分选用于肥大细胞发育与功能研究;
  • 血液系统研究模型:以 CD117⁺ 白血病细胞为对象的体外培养与移植模型。
上述应用的共同基础需求为:获得高纯度且保持活性的 CD117⁺ 细胞,或获得纯度良好的去除 CD117⁺ 细胞后的细胞群体。

三、CD117⁺ 细胞的分选需求与方案选择

CD117⁺ 细胞在小鼠骨髓中的占比有限。文献报道,成年小鼠骨髓中约 5%~10% 的细胞表面表达 c-kit,其中约半数不表达谱系标志分子,其余细胞与髓系标志分子共表达;在成年 C57BL/6 小鼠中,该比例有 7.8% 的报道。本产品说明书表 1 按「抗体标记细胞比例」分档给出磁珠用量,其中小鼠骨髓样本对应 10 μL / 1×10⁷ cells。

这一构成比例决定了 CD117⁺ 细胞需经分选富集方能满足多数下游应用的要求:

  1. 目标细胞占比有限。小鼠骨髓中 90% 以上为 CD117⁻ 的其他细胞群体,包括成熟髓系细胞、淋巴系细胞与红细胞等。
  2. 多数下游实验对起始样本纯度有一定要求。集落形成实验、移植重建实验与单细胞测序对起始细胞群的纯度与状态较为敏感,高纯度起始样本有助于简化结果判读与数据分析。
  3. 不同分离方案适用于不同应用场景:
    • 流式分选(FACS):可依据多参数设门定义目标群体,适用于需以多重表面标志组合定义细胞亚群的研究;
    • 阴性分选(阴选):通过去除非目标细胞获得目的细胞,不标记目的细胞表面分子,适用于对目的细胞表面标志完整性有特定要求的下游应用;
    • 阳性分选(阳选):以目的细胞表面特异性标志直接捕获,流程简洁,适用于以 CD117⁺ 细胞为直接研究对象的功能实验,或需要高效去除 CD117⁺ 细胞的清除类实验;
    • 有柱分选与无柱分选:两类磁珠分选方式分别适配不同的通量规模与设备条件。
  4. 细胞自身的生物学特点需纳入考量。造血干/祖细胞在骨髓中数量有限,对操作温度、缓冲液体系与离心条件较为敏感,分选流程中的孵育时间与缓冲液条件需要严格控制。
英诺思生物同时提供阴选与阳选、有柱与无柱分选的完整产品路线,各路线均不影响细胞后续功能,可根据下游应用场景选择相应方案。在选择 CD117⁺ 细胞分选方案时,建议综合考量三项指标:分选纯度、细胞活性、与下游实验的兼容性。

四、anti-mouse CD117 Nanobeads(PM117)产品概述

anti-mouse CD117 Nanobeads(货号 PM117)是英诺思生物推出的小鼠 CD117 阳选纳米磁珠试剂盒(有柱分选路线),技术原理如下:

  • 采用 anti-mouse CD117 抗体直接偶联纳米级磁珠,抗体与磁珠一体化,磁珠只占据细胞表面约 20%~30% 的抗原表位,不影响后续流式染色与细胞后续功能,无需选择特殊克隆号;
  • 与单细胞悬液于 4 °C 孵育 10 min,CD117⁺ 细胞即被磁珠标记;
  • 样本上柱后置于磁场中,CD117⁺ 细胞被吸附滞留于分选柱内,其余细胞随重力流出;
  • 将分选柱移出磁场,洗脱即得 CD117⁺ 细胞;同时,收集上样与洗涤步骤的流穿液即可获得去除 CD117⁺ 细胞后的细胞群体,一套流程兼容阳性分选与阴性去除两种用途。
图 1 anti-mouse CD117 Nanobeads 分选原理示意
anti-mouse CD117 Nanobeads 分选原理示意图:从样本标记到有柱分选到获得靶细胞
图 1 从样本标记到有柱分选再到获得靶细胞的分选原理示意。CD117⁺ 细胞被纳米磁珠标记后滞留于分选柱内,移出磁场洗脱即得目标细胞;上样与洗涤的流穿液即为 CD117⁺ 去除后的细胞群体。

试剂盒组分

项目内容
产品名称anti-mouse CD117 Nanobeads
存储条件4 °C 保存,避免冷冻
缓冲液成分PBS + 0.1% BSA
功能特异性识别并结合 CD117⁺ 细胞,通过有柱磁分选获得 / 去除 CD117⁺ 细胞

试剂盒规格

货号处理细胞数规格
PM117S1×10⁸ cells0.1 mL
PM117M5×10⁸ cells0.5 mL
PM117L1×10⁹ cells1 mL

磁珠保存于 PBS + 0.1% BSA 缓冲液,4 °C 保存,避免冷冻。

配套耗材与仪器

项目推荐配置
缓冲液FACS Buffer(1× PBS + 0.02% EDTA + 2% FBS);建议采用英诺思分选 Buffer,缓冲液品质对细胞活性影响较大
耗材70 μm 无菌尼龙滤网、分选柱
仪器离心机、磁力架 M1/M8 或 L1/L4

磁珠剂量推荐

抗体标记细胞比例样本类型磁珠剂量
<10%组织样本7.5 μL / 1×10⁷ cells
10%~30%小鼠骨髓10 μL / 1×10⁷ cells

样本细胞浓度均为 1×10⁸ cells/mL。

分选柱载量参考

分选柱与载量磁极与液体体积
M 柱:<1×10⁷ 标记细胞 / <2×10⁸ 总细胞磁极 M1/M8;平衡液 500 μL,洗涤 3×500 μL
L 柱:<1×10⁸ 标记细胞 / <2×10⁹ 总细胞磁极 L1/L4;平衡液 3 mL,洗涤 3×3 mL

操作流程概要(有柱阳选)

1
制备单细胞悬液消化组织并裂解红细胞,细胞计数后以 FACS Buffer 重悬至 1×10⁸ cells/mL
2
磁珠标记按磁珠剂量推荐表加入适量 anti-mouse CD117 Nanobeads,轻混,4 °C 孵育 10 min
3
洗涤细胞加入 5 倍体积 FACS Buffer,400×g 离心 5 min,去上清后重悬
4
润洗分选柱分选柱置于对应磁极磁场中,以 FACS Buffer 润洗(体积见载量参考表)
5
上样与洗涤细胞悬液加入分选柱,CD117⁻ 细胞随重力流出;待液体流空后洗涤 3 次
6
洗脱分选柱移出磁场并加入 FACS Buffer,用配套柱塞快速推压,洗脱 CD117⁺ 细胞
7
(可选)进一步纯化CD117⁺ 比例较低时,更换新分选柱并重复步骤 4–6,可获得纯度更高的细胞

五、小鼠骨髓样本验证数据

采用 anti-mouse CD117 Nanobeads 分离小鼠骨髓中的 CD117⁺ 细胞,磁珠剂量为 10 μL / 1×10⁷ cells。分选前后的细胞以 PE anti-mouse CD117 与一套针对谱系标志(CD3、CD11b、Ly-6G/Gr-1、Ter119、CD45R)的生物素化抗体组合及 Streptavidin-APC 进行标记,随后进行流式细胞术分析,结果如下:

检测项目数值来源
分选前 CD117⁺ 细胞占比(小鼠骨髓)约 5%~10%文献报道
分选后 CD117⁺ 细胞纯度(小鼠骨髓)可达 85%产品说明书标注

经一次有柱阳选,小鼠骨髓样本中 CD117⁺ 细胞纯度可达 85%(产品说明书标注值);不同品系、月龄与组织来源样本的分选纯度存在差异。对应的流式细胞术检测结果:

图 2 anti-mouse CD117 Nanobeads 小鼠骨髓分选前后流式细胞术检测
anti-mouse CD117 Nanobeads 小鼠骨髓分选前后流式细胞术检测
图 2 小鼠骨髓分选前后 CD117⁺ 细胞占比。A:分选前小鼠骨髓中 CD117⁺ 细胞占比情况;B:分选后 CD117⁺ 细胞占比情况。
数据说明:数据来源为英诺思生物产品验证实验(小鼠骨髓样本,有柱分选法,磁珠剂量 10 μL / 1×10⁷ cells)。产品说明书标注纯度可达 85%,不同品系、月龄与组织来源样本的实际分选纯度会有所差异。

六、产品核心优势

  • 纳米级磁珠,抗体直接偶联:磁珠粒径小、结合温和,只占据细胞约 20%~30% 的抗原表位、不影响后续流式染色、无需选择特殊克隆号,不影响细胞后续功能,分选所得 CD117⁺ 细胞可直接用于流式表型分析、集落形成实验或基因修饰操作。
  • 高纯度分离:产品说明书标注,小鼠骨髓样本分选后 CD117⁺ 细胞纯度可达 85%,满足多数下游应用要求。
  • 阳性分选与阴性去除兼容:同一操作流程中,洗脱可得 CD117⁺ 细胞,收集流穿液可得去除 CD117⁺ 细胞后的细胞群体,适用于造血干/祖细胞富集与 CD117⁺ 细胞清除两类需求。
  • 多规格覆盖不同实验规模:处理细胞数覆盖 1×10⁸ 至 1×10⁹,可衔接不同规模的实验与工艺开发需求。
  • 兼容主流有柱分选系统:适配磁力架 M1/M8、L1/L4 等主流分选设备。
  • 自主纳米磁珠偶联平台:从纳米磁珠制备到 anti-CD117 抗体开发全程自主完成,批次间性能稳定,供货可控。

七、英诺思有柱阳选磁珠产品体系

anti-mouse CD117 Nanobeads 是英诺思有柱阳选磁珠产品体系的组成部分。该体系按种属与用途划分为人源(PH 系列)、小鼠(PM 系列)与通用型(PG 系列)三条产品线,覆盖主要免疫细胞亚群的分选与去除需求:

人源阳选磁珠(PH 系列)

货号产品名称用途
PH003anti-human CD3 NanobeadsT 细胞(CD3⁺)分选
PH004anti-human CD4 NanobeadsCD4⁺ T 细胞分选
PH008anti-human CD8 NanobeadsCD8⁺ T 细胞分选
PH014anti-human CD14 Nanobeads单核 / 巨噬细胞分选
PH019anti-human CD19 NanobeadsB 细胞分选
PH034anti-human CD34 Nanobeads造血干 / 祖细胞(HSPC)分选
PH045anti-human CD45 Nanobeads白细胞分选与去除

小鼠阳选磁珠(PM 系列)

货号产品名称用途
PM004anti-mouse CD4 Nanobeads小鼠 CD4⁺ T 细胞分选
PM008anti-mouse CD8 Nanobeads小鼠 CD8⁺ T 细胞分选
PM011Banti-mouse CD11b Nanobeads小鼠髓系细胞分选
PM011Canti-mouse CD11c Nanobeads树突状细胞分选
PM045anti-mouse CD45 Nanobeads小鼠白细胞分选与去除
PM049Banti-mouse CD49b Nanobeads小鼠 NK 细胞分选与去除
PM117anti-mouse CD117 Nanobeads小鼠造血干 / 祖细胞分选与去除
PM480anti-mouse F4/80 Nanobeads小鼠巨噬细胞分选与去除
PM801anti-mouse Ly-6G Nanobeads中性粒细胞(Ly-6G⁺)分选与去除

通用型阳选磁珠(PG 系列)

货号产品名称用途
PG003anti-Biotin Nanobeads生物素化抗体 / 配体标记细胞的通用分选
PG004Streptavidin Nanobeads生物素化抗体 / 配体标记细胞的通用分选

以上磁珠均采用抗体直接偶联纳米磁珠的技术路线,适用于有柱分选,适配磁力架 M1/M8、L1/L4 及配套 M / L 分选柱。此外,可搭配 EasyIso™ 细胞分选缓冲液、分选柱与磁力分选器等配套耗材仪器,并结合 AH2001 T 细胞激活磁珠、DM101 小鼠 Treg 诱导分化试剂盒,将实验流程延伸至细胞激活、诱导分化与功能验证环节。

典型的实验流程为:

小鼠骨髓 → anti-mouse CD117 Nanobeads(PM117)分选 CD117⁺ 细胞(或收集流穿液获得 CD117 去除细胞)→ 集落形成实验 / 移植重建实验 / 流式表型分析 / scRNA-seq → 下游分析

八、使用注意事项

依据产品说明书及内部验证经验,使用中需留意以下要点:

  • CD117 的表达范围需纳入分析设计:CD117 除表达于造血干/祖细胞外,亦表达于肥大细胞与部分髓系祖细胞。如需以 CD117 联合其他标志分子定义特定亚群,建议在分选后结合谱系标志与 Sca-1、Thy-1 等标志分子进行多色流式验证。
  • 不同品系、月龄与组织来源的分选纯度存在差异:产品说明书标注纯度可达 85%。骨髓、脾脏、胎肝等不同来源样本中 CD117⁺ 细胞的比例与状态不同,实际分选纯度会有所差异。
  • 磁珠用量需按目标细胞比例优化:抗体标记细胞比例低于 10%(组织样本)建议使用 7.5 μL / 1×10⁷ cells;小鼠骨髓样本建议使用 10 μL / 1×10⁷ cells。
  • 低比例样本可进一步纯化:当样本中 CD117⁺ 细胞比例较低时,可更换新的分选柱并重复润洗—上样—洗涤—洗脱步骤,以获得更高纯度的细胞。
  • 使用 FACS Buffer 而非 PBS:PBS 缺乏蛋白保护成分与渗透压缓冲能力,使用 FACS Buffer(含 2% FBS、0.02% EDTA)可维持免疫细胞的得率与活性;建议采用英诺思分选 Buffer,并维持缓冲液渗透压稳定。
  • 分选柱与磁极需配对使用:M 分选柱配合磁极 M1/M8,L 分选柱配合磁极 L1/L4;上样前需用 FACS Buffer 润洗分选柱,洗涤时待柱内液体完全流空后再进行下一次加液。
  • 流式抗体染色需添加充足的抗体剂量:分选所得 CD117⁺ 细胞纯度较高,单位体积内目标细胞数量显著高于分选前样本,进行流式抗体染色时应按细胞总数足量添加抗体,避免因抗体剂量不足影响染色效果与结果判读。
  • 全程无菌操作:造血干/祖细胞对污染较为敏感,每一步操作均需保持无菌。
  • 本产品仅供科研使用(Research Use Only),不用于临床诊断或治疗。

需要说明的是,不同品系、月龄与取材方式的小鼠,其骨髓中 CD117⁺ 细胞的起始占比与谱系构成存在明显差异;同一剂量方案在不同样本上的分选表现也会有所不同。这类样本间差异的处理方式,值得在方法层面进一步讨论。

九、常见问题

CD117 和 c-kit 是同一个分子吗?

是。CD117 即 c-kit,亦称干细胞因子受体(SCFR),是分子量 145 kD 的跨膜酪氨酸激酶受体,属免疫球蛋白超家族,配体为 c-kit 配体(SCF)。

PM117 可以分选人的 CD117⁺ 细胞吗?

不可以。anti-mouse CD117 Nanobeads 采用 anti-mouse CD117 抗体偶联纳米磁珠,仅适用于小鼠样本。人源样本的 CD117⁺ 细胞分选请联系我们评估方案。

分选后纯度是多少?为什么不同样本差异较大?

产品说明书标注,小鼠骨髓样本分选后 CD117⁺ 细胞纯度可达 85%。CD117⁺ 细胞的起始占比受品系、月龄、取材部位与组织消化方式影响,起始比例较低的样本可在一次分选后更换新柱重复步骤以进一步纯化。

PM117 只能做阳性分选吗?可以用于去除 CD117⁺ 细胞吗?

两者都支持。洗脱分选柱即得 CD117⁺ 细胞;收集上样与洗涤步骤的流穿液即可获得去除 CD117⁺ 细胞后的细胞群体,无需更换试剂。

需要配合哪些设备和耗材?

需要分选柱与磁力架(M 柱配 M1/M8,L 柱配 L1/L4)、离心机、70 μm 无菌尼龙滤网,以及 FACS Buffer(1× PBS + 0.02% EDTA + 2% FBS);建议采用英诺思分选缓冲液以维持细胞活性。

十、咨询与获取支持

如需完整分选方案、产品说明书或规格与 COA 信息,欢迎学术及工业用户通过联系我们页面咨询,或与 anti-mouse CD4(PM004)、anti-mouse CD8(PM008)、anti-mouse CD11b(PM011B)等产品的联合应用方案一并沟通。PM117 完整说明书与 COA 可在官网「产品中心 — 有柱分选」类目下查看。

附:主要参考文献

  1. Lennartsson J, Rönnstrand L. Stem cell factor receptor/c-Kit: from basic science to clinical implications. Physiological Reviews. 2012;92(4):1619-1649. DOI: 10.1152/physrev.00046.2011
  2. Ogawa M, Matsuzaki Y, Nishikawa S, et al. Expression and function of c-kit in hemopoietic progenitor cells. The Journal of Experimental Medicine. 1991;174(1):63-71. DOI: 10.1084/jem.174.1.63
  3. Ikuta K, Weissman IL. Evidence that hematopoietic stem cells express mouse c-kit but do not depend on steel factor for their generation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1992;89(4):1502-1506. DOI: 10.1073/pnas.89.4.1502

文献卷期页码与 DOI 以各数据库检索结果为准;引用文献数据时请标注原始出处与实验条件。

声明:本产品仅供科学研究使用(Research Use Only),不得用于临床诊断或治疗。文中实验数据均标注来源;产品验证数据为特定批次实验结果,不代表全部样本类型。