[发明专利]干细胞培养基和使用它培养干细胞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于培养干细胞的培养基，更特定而言，涉及一种含有敲除血清替代物(KoSR)的干细胞培养基，以及使用它培养干细胞的方法。

根据本发明，即使以低成本也能够获得治疗所需的高纯度干细胞，而没有被异源蛋白质污染的风险，因而能够有效地用于干细胞治疗。

背景技术

21世纪生物技术展现了对食品、环境和健康问题的新解决方案的可能性，其终极目标是促进人类福利。近年来，使用干细胞的技术被认为是治疗不可治愈疾病的新途径。以前，曾提出器官移植、基因疗法等用于不可治愈的人类疾病的治疗，但由于免疫排斥、器官供应短缺、载体发育不足以及疾病基因的知识不足，这些还没有被有效地使用。

为此，随着对干细胞研究日益增加的兴趣，已经认识到通过增殖和分化而具有形成所有器官能力的全能干细胞不仅能够治疗大多数的疾病，也能够根本地治愈器官损伤。干细胞是指不仅具有自我复制能力还具有分化成至少两种类型的细胞的能力的细胞，且其自身分为全能干细胞、亚全能干细胞(pluripotent stem cell)和多能干细胞(multipotent stem cell)。此外，许多科学家建议了干细胞在所有器官的再生和不可治愈疾病的治疗方面的应用性，包括帕金森病、各种癌症、糖尿病和脊柱损伤。

特定而言，神经干细胞具有自我复制并分化成组成中枢神经系统的神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。因而，对用于干细胞的增殖和分化以及中枢神经系统的发育的这种神经干细胞的使用的研究在增加，并且在一旦损害就不再生的中枢系统疾病中，对使用神经干细胞的生物学特性来进行细胞和基因治疗的新可能性也在增加。此外，通过培养人成体脑组织来建立自体同源的成体神经干细胞的方法与使用胚胎干细胞或胎儿脑组织的其他方法相比，能够解除伦理学的担忧。并且，这些方法能够实现患者定制的细胞治疗，从而能够作为克服常规细胞治疗的局限性的一种选择。

为利用这些优点，许多研究者已经尝试培养人成体神经干细胞，但关于它们的研究由于人成体神经干细胞难以体外培养并且其增殖能力也有限而正停滞不前。在干细胞生物学中有已建立的理论，即这些干细胞在其培养中需要特定的细胞微环境或巢(niche)。所报道的用于选择性地培养神经干细胞的培养技术包括神经球形成法、低密度培养法、高密度培养法等等。此外，已知的方法包括在生长因子存在下培养胚胎干细胞来源、胎儿脑组织来源或人成体脑组织来源的成体神经干细胞。本发明者之前提交了涉及使用低浓度胎牛血清(FBS)来培养人成体神经干细胞的方法的发明专利(参见韩国专利申请第2010-0010116号和第2010-0010117号)。然而，尚不知道能够培养人成体神经干细胞而无需昂贵的生长因子和胎牛血清的培养基或培养方法。

本发明者建立了一种用于原代培养成体神经干细胞的技术和一种用于大量培养成体神经干细胞的技术(参见韩国专利申请第2010-0010116号和第2010-0010117号以及PCT国际专利申请第PCT/KR2011/000730号)。基于这些技术，本发明者研究了一种细胞培养基，其不含昂贵的生长因子同时使得避免由异源蛋白质造成的污染成为可能，因而能够被临床应用。

据此，本发明者已在含敲除血清替代物(KoSR)的培养基中培养了干细胞，结果发现KoSR能够用作血清的取代物，从而完成了本发明。

发明内容

本发明的一个目标是提供一种干细胞培养基，其即使以低成本也可以获得高纯度的干细胞而不暴露于异源蛋白质。

本发明的另一个目标是提供一种使用上述培养基培养干细胞的方法。

附图说明

图1A示出用于标记物表达的流式细胞仪(FACS)结果，所述标记物特异于成体神经干细胞中的神经干细胞特异性标记物(Nestin、Sox1和Sox2)、巨细胞特异性标记物(CD44)、星形胶质细胞特异性标记物(GFAP)和神经元特异性标记物(Boublecortin；DCX)，所述成体神经干细胞是通过来自人颞叶脑组织的成体神经干细胞的原代培养获得的。

图1B示出特异于来自人颞叶脑组织的成体神经干细胞的标记物蛋白(Nestin、Sox2、CD133和Hes3)的表达的免疫细胞化学结果。

图2A示意性地示出了使用敲除血清替代物(KoSR)来培养人颞叶脑组织来源的成体神经干细胞的过程。

图2B示出了在含有FBS(胎牛血清)和生长因子的神经干细胞培养基(a)和含有敲除血清替代物(KoSR)的本发明的培养基(b)每种中培养的人成体神经干细胞的照片。