HSAS1人皮肤成纤维细胞源自人皮肤真皮层，贴壁生长，能合成胶原、参与皮肤修复，可用于皮肤老化、瘢痕、创面愈合机制研究及相关药物与化妆品成分筛选。

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更新时间：2025-11-11

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HSAS1人皮肤成纤维细胞

一、细胞基本生物学特性

HSAS1人皮肤成纤维细胞源自人正常皮肤组织真皮层（多取自健康成人皮肤的非暴露部位，如大腿内侧、腹部），经体外原代分离、纯化及传代培养建立细胞株，是研究人类皮肤真皮层生理功能、损伤修复机制及皮肤相关疾病的理想体外模型。其完整保留了正常皮肤成纤维细胞的核心生物学特征，在模拟细胞外基质构建、胶原代谢平衡及创伤愈合响应方面表现稳定，广泛应用于皮肤生理学、皮肤病学、再生医学及化妆品功效评价领域。

形态上，该细胞呈典型间质细胞形态，常规培养状态下以长梭形为主，部分细胞因贴壁环境差异呈星形或多边形（胞体长 13-25μm，宽 4-8μm）；胞质均匀呈淡嗜酸性，富含波形蛋白等细胞骨架成分，在相差显微镜下可见清晰的胞质突起（参与细胞间连接与基质锚定）；细胞核为椭圆形或扁圆形，位于细胞中央，核仁清晰（1-2 个），染色质分布均匀，无核畸形或多倍体现象（体现正常体细胞的核形态特征）。体外培养以贴壁生长为核心特性，细胞接种后 16-22 小时内完成贴壁，初期排列疏松且沿一定方向延伸，随培养时间延长逐渐融合形成单层，无恶性增殖能力；常规培养条件下可稳定传代 18-24 代，传代至 18 代后逐渐呈现衰老表型（如胞体增大、增殖速率减缓、β- 半乳糖苷酶染色阳性率升高至 25% 以上），符合正常体细胞的增殖生命周期规律。

功能特性方面，HSAS1 人皮肤成纤维细胞具备三大核心生理功能：一是胶原合成与分泌，可高效合成 Ⅰ 型胶原（占分泌胶原总量的 82% 左右）与 Ⅲ 型胶原（约占 12%），同时分泌纤连蛋白、弹性蛋白及硫酸软gu素等细胞外基质成分，参与皮肤真皮层结构支撑与弹性维持，其胶原合成速率与人体原代皮肤成纤维细胞相似度达 88% 以上；二是损伤修复响应，当受到炎症因子（如 TNF-α、IL-6）或生长因子（如 PDGF、EGF）刺激时，可快速启动增殖与迁移程序，24 小时内增殖率提升 1.8-2.8 倍，迁移能力增强 45% 以上，通过合成胶原与基质蛋白重塑受损组织，精准模拟体内皮肤创伤愈合的真皮再生阶段；三是代谢调节平衡，能分泌基质金属蛋白酶（MMP-1、MMP-3，调控胶原降解）与组织抑制剂（TIMP-1，抑制 MMP 活性），通过 MMPs/TIMPs 的动态平衡（正常状态下 MMP-1/TIMP-1 比值约为 1:1.1），维持皮肤真皮层细胞外基质的更新与稳态。

分子表型上，该细胞高表达皮肤成纤维细胞特异性标志物：成纤维细胞特异性蛋白 1（FSP-1，阳性率≥97%）、间质细胞特征性波形蛋白（Vimentin，阳性率 100%）、Ⅰ 型胶原 α1 链（COL1A1，免疫荧光染色呈强阳性），其中 FSP-1⁺Vimentin⁺双阳性表型是其身份鉴定的核心依据；同时表达功能相关关键蛋白，包括胶原合成调控酶（脯an酸羟化酶，促进胶原分子交联成熟）、损伤修复相关受体（PDGF 受体 β、TGF-β 受体 Ⅰ，表达量稳定）、细胞迁移相关黏附分子（整合素 α5β1，介导细胞与纤连蛋白结合）；细胞内存在三大关键信号通路：TGF-β/Smad 通路（调控胶原合成与纤维化进程，正常状态下 Smad2/3 磷酸化水平较低）、PI3K/Akt 通路（促进细胞增殖与存活，对数生长期 Akt 磷酸化率达 58% 以上）、NF-κB 通路（响应炎症信号参与损伤修复，静息状态下 NF-κB 多位于胞质）；染色体核型为正常人类二倍体（46 条染色体，核型分析无缺失、重复或易位），与人体皮肤原代成纤维细胞的分子特征高度一致，确保实验结果的可靠性与临床转化价值。

二、体外培养关键条件

HSAS1 人皮肤成纤维细胞的体外培养需精准控制环境与营养条件，兼顾细胞增殖需求与功能维持：

培养基选择：增殖阶段优先使用 DMEM 高糖培养基（葡萄糖浓度 4.5g/L），添加 10% 胎牛血清（FBS，需选择低内毒素≤5 EU/mL、批次间差异小的产品）、1% 非必需氨基酸（NEAA），可满足细胞快速增殖需求（倍增时间 46-70 小时）；若需诱导特定功能状态（如模拟皮肤老化的胶原合成减少模型，可将血清浓度降至 2%，培养 5-7 天后胶原分泌量减少 38% 左右；模拟纤维化的胶原过度沉积模型，可添加 10ng/mL 外源性 TGF-β1，48 小时后 Ⅰ 型胶原表达量提升 1.9 倍以上）；开展药物干预或化妆品活性成分测试时，需提前 12 小时更换无血清培养基，避免血清成分干扰实验结果（如血清中的生长因子可能掩盖测试成分的作用）。

培养环境参数：温度需稳定维持在 37℃（±0.5℃），CO₂浓度控制在 5%（±0.3%），相对湿度保持 95% 以上；温度波动超过 ±1℃会导致细胞增殖速率下降 28% 以上，低温（<35℃）还会抑制脯an酸羟化酶活性，导致未成熟胶原堆积；CO₂浓度异常会改变培养基 pH 值，当 pH<7.0 时细胞贴壁能力下降，pH>7.6 时胞质出现颗粒状物质，均需及时调整环境参数。

传代操作要点：细胞融合度达 78%-88% 时需及时传代（避免过度融合导致接触抑制，影响后续增殖），操作步骤如下：用无菌 PBS 轻柔清洗细胞 2 次（去除残留培养基与代谢废物），加入 0.25% 细胞消化液（覆盖培养皿底部即可，避免过量），37℃孵育 2.5-3.5 分钟（显微镜下观察到细胞间隙增大、形态变圆即可终止），立即加入含血清培养基（体积为消化液的 3-5 倍）中和消化液，用移液器轻柔吹打（沿培养皿壁顺时针方向缓慢吹打，避免反复用力）形成单细胞悬液，按 1:4 比例接种至新培养皿；传代过程中需注意，消化时间不宜超过 4.5 分钟（否则细胞活性下降至 78% 以下），吹打力度需适中（过度吹打会破坏细胞骨架，导致后续贴壁率降低）。

关键注意事项：细胞对血清质量极敏感，同一实验需使用同一批次血清（避免批次差异导致实验误差），劣质血清会导致细胞增殖率下降 38% 以上，Ⅰ 型胶原分泌量减少 48%；培养器皿无需额外包被（细胞可分泌自身胞外基质辅助贴附），但需确保培养皿表面洁净无划痕（划痕会影响细胞排列方向，导致迁移实验结果偏差）；培养基需现配现用，4℃储存不超过 1 周，避免反复冻融（影响营养成分活性）。

三、核心科研应用领域

依托与正常人类皮肤成纤维细胞的高度相似性，HSAS1 人皮肤成纤维细胞在科研与应用领域具有广泛价值：

皮肤生理机制研究：可用于解析皮肤真皮层稳态维持机制，如探索生长因子（PDGF、EGF）对胶原合成的剂量效应关系（PDGF 浓度为 18ng/mL 时，胶原合成量达峰值）、MMPs/TIMPs 平衡对细胞外基质更新周期的影响（正常状态下胶原更新周期约为 27 天）、机械应力（如 4.5% 拉伸刺激）对细胞形态与功能的调控作用（拉伸后细胞排列方向与应力方向一致，胶原分泌量提升 28%）；通过观察细胞外基质成分（胶原、弹性蛋白）的合成、分泌、组装过程，为理解皮肤老化的生理进程（如真皮层变薄、弹性纤维断裂）提供实验依据，也为先天性皮肤疾病（如皮肤松弛症、胶原纤维发育不良）的机制研究提供模型。

皮肤疾病模型构建与机制研究：可构建多种临床相关疾病模型：①皮肤老化模型（通过 95μM H₂O₂处理或 48mJ/cm² 紫外线照射，诱导细胞衰老，48 小时后 β- 半乳糖苷酶阳性率达 58% 以上，胶原合成量减少 48%），用于研究皱纹形成的分子机制；②糖尿病性皮肤病变模型（用 24mM 高糖培养基培养，模拟高糖环境，72 小时后细胞增殖率下降 38%，迁移能力降低 58%），探索糖尿病溃疡难愈合的关键因素；③皮肤纤维化模型（添加 10ng/mL TGF-β1 诱导，72 小时后 α-SMA 阳性率达 78% 以上，胶原过度沉积），分析纤维化相关通路（TGF-β/Smad）的异常激活机制；通过检测疾病标志物（如老化相关 p16INK4a 蛋白、纤维化相关 α-SMA）的表达变化，为疾病诊断与治疗靶点筛选提供基础。

皮肤损伤修复与再生研究：可用于创伤愈合机制研究，如通过划痕实验（划痕宽度约 480μm）、Transwell 迁移实验，观察生长因子（EGF 浓度为 14ng/mL 时，24 小时划痕愈合率达 78%）对细胞迁移能力的促进作用；通过胶原染色（Masson 三色染色）与定量分析，探索药物或活性成分对损伤部位胶原重塑的影响（如修复类成分可使胶原排列更规整）；还可与角质形成细胞、内皮细胞共培养，构建三维皮肤模型（含表皮、真皮双层结构），模拟体内皮肤创伤愈合的多细胞协同过程（成纤维细胞负责胶原合成，内皮细胞形成新生血管），为创面敷料研发（如透明质酸敷料）、再生医学疗法（如生长因子凝胶）的开发提供实验平台。

药物与化妆品功效评价：在药物筛选领域，可用于筛选治疗皮肤疾病的候选药物（如抑制瘢痕增生的 MMP-1 抑制剂、促进创面愈合的小分子化合物），通过 MTT 法检测细胞增殖率（评价药物毒性）、ELISA 法检测胶原分泌量（评价药物对基质合成的影响）、流式细胞术检测细胞凋亡率（评价药物安全性），如 MMP-1 抑制剂浓度为 9.5μM 时，瘢痕组织胶原过度沉积减少 38%；在化妆品领域，可用于测试抗老化、修复类产品的活性成分（如 95μg/mL wei生素 C 衍生物、48μg/mL 棕榈酰五肽 - 4），通过检测胶原合成量（wei生素 C 衍生物处理 72 小时后，胶原分泌量提升 58%）、MMP-1 活性（棕榈酰五肽 - 4 处理 48 小时后，MMP-1 活性降低 48%）、细胞抗氧化能力（ROS 水平降低 38%），客观评价产品功效，为产品研发与备案提供科学数据支持。

四、质量控制与使用注意事项

（一）质量控制标准

合格的 HSAS1 人皮肤成纤维细胞需满足以下检测指标：

细胞活力：台盼蓝染色法检测活力≥88%（死细胞比例 < 12%）；

微生物污染检测：PCR 法或培养法检测无细菌、真菌、支原体、病毒（如 HIV、HBV、HCV）污染；

身份鉴定：免疫荧光染色验证 FSP-1⁺Vimentin⁺COL1A1⁺表型，阳性率≥93%；

功能指标：培养 72 小时后，Ⅰ 型胶原分泌量≥38ng/10⁶cells（ELISA 法检测），划痕实验 24 小时迁移率≥33%（ImageJ 软件定量分析）；

增殖特性：倍增时间稳定在 46-70 小时（对数生长期计数），传代至 18 代仍保持正常形态与功能（胶原分泌量下降不超过 18%）；

核型分析：染色体核型为 46,XX/XY（根据供体性别），无异常核型（如多倍体、易位）。

（二）使用注意事项

培养操作：避免频繁移动培养皿（震动会导致细胞排列紊乱，影响胶原分泌方向，导致免疫荧光染色结果偏差）；更换培养基时需沿培养皿壁缓慢加入（避免冲击细胞导致贴壁脱落，影响细胞密度）；

功能实验要点：检测胶原分泌时需收集培养上清液（避免细胞裂解物中的内源性胶原干扰，上清液需离心去除细胞碎片），并使用特异性抗 Ⅰ 型胶原抗体（效价≥1:1000）确保检测特异性；开展迁移实验时需保证划痕宽度均匀（建议使用 200μL 移液器枪头垂直划痕），划痕后用 PBS 清洗掉脱落细胞（避免残留细胞影响愈合率计算）；

细胞冻存与复苏：冻存需选择对数生长期细胞（活力≥93%），冻存液配方为 DMEM 高糖培养基 + 10% DMSO+20% FBS，采用梯度降温法（4℃ 30 分钟→-20℃ 2 小时→-80℃过夜→液氮长期保存），避免直接放入液氮（导致细胞结冰损伤）；复苏时需在 37℃水浴中快速融化（1 分钟内完成），立即加入 5 倍体积含血清培养基（稀释 DMSO，降低毒性），1000rpm 离心 5 分钟后弃上清，接种后静置 48 小时待细胞恢复活性（避免复苏后立即传代，影响细胞贴壁）；

实验设计原则：进行药物或活性成分测试时，需设置空白对照组（仅培养基）、溶剂对照组（含药物溶剂，如 0.1% DMSO）、阳性对照组（如促进胶原合成用 48μg/mL wei生素 C），每组至少 3 个复孔，重复实验 3 次以上，采用统计学方法（如 t 检验、方差分析）分析结果，确保结果的可靠性与重复性。

上一个：过氧化氢测试盒