[发明专利]一种软骨再生干细胞制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种软骨再生干细胞制剂及其应用，步骤包括：血清分离，分离脂肪干细胞，培养脂肪干细胞，软骨再生干细胞制剂的准备和注射治疗。自体血清培养基培养的脂肪干细胞，提高了该干细胞生长，可获得有效性关节治疗制剂；为促进脂肪干细胞转变成软骨，添加适量生长因子(TGF‑beta,thrombospondin‑2,BMP‑2,BMP‑7)，做成高效干细胞混合制剂；本发明使用了把干细胞混合制剂直接注射到关节腔这种安全方式。

技术领域

本发明涉及干细胞治疗领域，特别是涉及一种软骨再生干细胞制剂及其应用。

背景技术

干细胞不仅具有自我复制能力，还能分化成其它多种细胞，是一种多潜能细胞。由于干细胞的此种特性，最近数年来利用干细胞的治疗制剂及再生医学领域受到了高度关注。一般干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞涉及伦理问题，并且存在引发癌变的潜在风险。近年来，成体干细胞的分化机理研究和治疗方法及治疗后效果的体系研究正积极展开，骨髓中提取的干细胞和脐带血干细胞在疑难病中的临床治疗效果就是有力地证明了干细胞的重要性。

脂肪干细胞作为成体干细胞的一种，它可分化成脂肪、骨骼、软骨肌肉、心脏、血管和神经等多种细胞及组织，由于脂肪干细胞的分离提取容易，单位体积中含有的干细胞数量多，所以目前以广泛应用于疑难症的研究和提高脂肪干细胞分化成软骨细胞效率的研究居多，有研究表明，添加适量的TGF-beta，thrombospondin-2，BMP-2，BMP-7等生长因子更能提高软骨的分化能力。近些年来，整形美容及再生医学领域也对其进行着广泛的研究和应用，由此可见，脂肪干细胞的市场应用前景极其广泛。

人的关节由关节头和关节窝组成，两个骨骼间形成的关节腔内有起润滑作用的润滑液3-3.5ml。关节是人体组织中承受体重负荷最大的组织，是最容易磨损的部位，关节软骨是一层软骨组织，由软骨细胞和丰富的细胞外基质组成，软骨细胞占软骨总体积的10％，在细胞外基质的合成和分泌中起重要的作用。关节软骨组织没有血管、神经及淋巴组织，如果受损就不会再生，关节损伤严重就会引发退行性关节炎等关节疾病，给日常生活和工作带来极大的不便，软骨损伤严重时只能用新的人工组织代替原有组织，到目前为止，这是唯一的代替不可再生关节的治疗方法，但该方法半永久性的给患者带来极大的经济负担。

虽然利用自体软骨细胞移植的软骨组织再生在近些年的临床中得到应用，但受软骨损伤部位和年龄等的限制，且若软骨大范围受损时不宜使用该法。因此为了克服以上问题，更有预测性的，更加安全的治疗方法就是利用自体干细胞的软骨再生治疗术。脂肪干细胞有可分化成各种细胞的特性，为使其成为适合治疗制剂，如何对其进行有效培养和分化能力最大化也在不断的研发中。

当前脂肪干细胞的关节软骨再生治疗中需要解决以下几个问题：1.通过脂肪干细胞的有效培养增加细胞的数量；2.避免使用牛血清带来的病毒，细菌感染的可能性，免疫反应和感染等副作用；3.寻找使脂肪干细胞向软骨细胞分化最大化的方法。

中国专利CN103087992A公开了一种用于软骨损伤修复的改良脂肪干细胞，通过基因转导技术诱导脂肪干细胞表达骨形态发生蛋白(BMP-4)或转化生长因子(TGF-β3)，这种性能增强的干细胞具有很好的增殖能力和软骨修复能力，是一种很好的用于软骨损伤修复的工具，BMP-4和TGF-β3对干细胞有调节和营养作用，此发明通过病毒载体转导的方法让干细胞充分的表达这些营养因子，这些改良的脂肪干细胞和软骨细胞共培养在成软骨诱导培养基中向软骨细胞分化的能力比普通的脂肪干细胞高，产生更多的II型胶原，形成的软骨球更大更致密，同时，移植的干细胞在体内存活周期延长，延长了生长因子和营养因子对损伤部位的修复作用，促进软骨的生长和伤口的较快愈合。但是，此方法通过病毒载体转导的方式改良干细胞，其实这是一种转基因技术，在没有得到时间证明的情况下，无法预知是否对人体造成损伤，而且干细胞培养会出现癌变，若转导基因，会大大提高癌变几率。

发明内容