[发明专利]产生组织的方法和装置以及所获得的组织

说明书

技术领域

本发明涉及组织产生(再生、重建、加固(reinforcement)和/或复壮(rejuvenation))领域。

更确切地，本发明涉及使特定组织或细胞再生的方法和装置(产品和设备)，所述组织或细胞优选间充质组织如骨、脂肪、腱、肌肉、软骨和骨髓基质以及血液学组织或细胞(RBC、WBC、血小板、淋巴细胞、血液干细胞(hematological stem cell，HSC)、内皮祖细胞(endothelial progenitor cell，EPC)等。)。

本发明还涉及在哺乳动物对象优选人患者中使用通过本发明方法获得的(再生)组织或细胞来重建、再生、复壮或加固受损或患病组织或细胞的方法和装置(产品和设备)。

背景技术

对于重建受损或患病组织说，具体地，对骨来说，存在不同的技术。细胞介导的再生技术是其中之一。

间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)或HSC对应于在被称为“间充质”的骨髓基质中存在的并且还在脂肪组织中存在的干细胞。

MSC和HSC可以在离体培养中扩增以获得适当数目的细胞。然而，为了获得足够量的干细胞，需要收集大量的骨髓和长时间的培养。干细胞的体外培养改变了它们的增殖能力并且降低了它们的分化潜能。这些细胞表现出分化和增殖的多能性，并且通过使用适当的细胞因子和生长因子以及包括EPC在内的血细胞，可以使它们分化成多种细胞类型，如肌肉、脉管系统、神经元组织、肝、成骨细胞、软骨细胞、成肌细胞、成角化细胞(keratinoblast)和成纤维细胞。

已经从逻辑上提议在细胞介导的再生技术中使用这些MSC。

此外，众所周知的是衰老改变了干细胞性能和它们的分化能力。

实践中，在骨再生方法中，从患者中提取MSC，使用适当的骨生长因子使其体外增殖并分化成成骨细胞。因此，产生了骨组织，然后在重建方法中将其用作植入物移植给患者。心脏病发作后，对患者局部麻醉以收集大量骨髓样品，其全部或部分地或在细胞分选后被再注射。在癌症疗法中，在将它们再注射给患者之前，可以分离并刺激干细胞，并且可能地，进行离体转染。作为用于治疗白血病之移植的辅剂，将大量异源MSC与供体骨髓一起注射。

对富血小板血浆(platelet-rich plasma缩写为“PRP”)在组织再生和组织重建中潜在用途的研究已经开始。

已证明PRP能够引起基质干细胞的体外增殖(Lucarelli E.等人，Biomaterials 24(2003)，3095-3100页)。

最近的科学研究还提供了涉及与MSC一起用作移植材料的富血小板血浆(缩写为“PRP”)在骨重建中有益作用的首次结果(Kitoh H.等人，Clin.Oral Implants Res.，第15卷，第5期(2004)，589-597页；Yamada Y等人，J.Biomed.Mater.Res.，第68A卷，第4期(2004)，747-755页)。

然而，目前的使用MSC-HSC以及HSC细胞的组织再生方法存在一些缺点。具体来说，使用这些方法和细胞难以赋予所产生的骨组织以适当的形状。还难以获得具有能够耐受移植的足够机械强度的骨组织。此外，用于获得足够量骨组织的体外培养是非常耗时的。

发明内容

本发明提供了改进和替代性方法和装置，其用于获得和/或诱导(非人胚胎)干细胞(优选MSC和EPC并且可能地不包括HSC)增殖和用于“产生”(再生、重建、加固和/或复壮)哺乳动物组织或细胞，所述方法和装置不存在现有技术的缺点。

优选地，MSC定义为(在它们的细胞表面)表达1、2或(优选地)3种阳性标志物，所述标志物选自CD105、CD73、CD90；并且(在它们的细胞表面)缺少1、2、3、4或(优选地)5种标志物的表达，所述标志物选自CD45、CD34、CD14、CD19和HLA-DR。

作为替代地(或补充地)，当维持在标准培养条件下时，MSC是塑料粘附细胞。

作为替代地(或补充地)，MSC能够体外分化为成骨细胞、脂肪细胞和/或软骨细胞。

优选地，EPC定义为(在它们的细胞表面)表达CD133和CD34两者，并且优选地还表达CD31和/或CD144，但是可能地不表达CD45。

作为替代地(或补充地)，以体外形成集落的能力来定义EPC，其中优选地，集落定义为在外周具有更长的萌发细胞的圆形细胞的中央核心。