[发明专利]体外扩增人脐带胎盘间充质干细胞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效、大规模扩增间充质干细胞的方法，尤其是一种体外扩增人脐带胎盘间充质干细胞的方法。

技术背景

间充质干细胞(Mysenchymal Stem Cell，MSC)作为一种成体干细胞广泛存在于全身多种组织中，可在体外大量培养扩增，并在特定条件下向内、中、外三个胚层来源的细胞分化。MSC是继胚胎干细胞和造血干细胞之后的又一科研热点，已成为二十一世纪治疗多种系统疾病的实用型干细胞，它在造血细胞移植、器官移植、骨和软骨组织修复、心肌梗死和肝脏损伤中具有潜在的应用价值，某些治疗措施已经进入临床试用阶段。近年来已逐步应用于心脑血管疾病、肝病、骨和肌肉衰退性疾病、脑及脊髓神经损伤、老年痴呆、系统性红斑狼疮和硬皮病等疾病的治疗，具有广泛的临床应用前景。

脐带是连于胚胎脐部与胎盘间的索状结构，其中富含造血、间充质、神经及内皮等多种干/祖细胞。与骨髓来源的间充质干细胞相比较，人脐带胎盘来源间充质干细胞的优势在于：收集过程相对简单、无创、胎盘屏障使脐带受病毒与细菌污染少、脐血免疫系统的原始性降低了移植后受体发生排斥反应的机率，在体外培养体系中能快速增殖，传代后3～5天能增殖4～5倍，传代培养10代以上细胞可增加5～10倍，且增殖速度无明显降低，传代稳定。此外，人脐带胎盘间充质干细胞不存在伦理学问题、较强的归巢能力和易于基因转染等优点使其成为实施细胞治疗的理想细胞，并在肿瘤的靶向治疗、组织工程和组织修复方面具有骨髓来源的间充质干细胞和其他成体干细胞无可比拟的优越性。

目前美国国家食品药品管(Food and Drug Administration，FDA)已经批准间充质干细胞输注进入Ⅱ期临床试验，以期减轻异基因骨髓移植中的移植物抗宿主反应(Graft versus Host Reaction，GVHR)。此外，FDA批准的有关MSC细胞治疗的临床方案包括：①MSC静脉输注治疗Crohn病；②MSC局部应用治疗牙周疾病；③MSC静脉输注治疗心肌梗死；④MSC修复半月板及⑤G-CSF动员的骨髓MSC治疗心肌梗塞等。国内的临床研究中适应证的选择更为广泛，利用自体或异体MSC预防或治疗GVHD、心肌梗死、骨或软骨缺损、糖尿病足坏疽、肝脏损伤或股骨头坏死等，多家单位的研究已经进入临床试用阶段。但是，必须指出的是，有些临床试验尚需要充分的理论支持，有关间充质干细胞体外培养体系的标准化以及体内植入存活及分化潜能等，仍需要通过严谨的实验进一步阐明。但由于初始接种细胞成分不同，培养体系组成的差异诸如血清浓度及血清种类以及生长因子的添加与否及添加成分等，这些均可影响最终细胞产品的纯度和具体功能。

鉴于MSC在细胞治疗、基因治疗以及组织工程中的应用前景，其大规模、规范化培养和扩增成为应用的关键。动物细胞大规模培养技术是利用动物细胞生产基因工程药物、抗体药物、疫苗、基因治疗药物等产品的一项关键技术，其基础是细胞培养基。近年来，随着现代生物制药技术的快速发展，细胞培养基作为细胞生长的物质基础，被广泛应用于细胞生物学科和医学研究的各个领域。同时，为了实现规模化、产业化，达到精密控制生产过程、降低生产成本、便于下游工作及提高生物制品的质量以及安全性，使得不断优化细胞培养技术、优化和选择适宜的细胞培养基显得尤为重要。目前所报道的脐带间充质干细胞体外培养条件及培养效率不尽相同，尚缺乏统一标准。而且由于不同来源的间充质干细胞生物学特征尚有一定差异，因此建立人脐带胎盘间充质干细胞简便、高效的培养体系十分必要。