[发明专利]一种增强脐带间充质干细胞成骨和成软骨分化特性的培养基及培养方法

说明书

技术领域

本发明属于间充质干细胞和再生医学领域，具体涉及一种增强脐带间充质干细胞成骨和成软骨分化特性的培养基及培养方法。

背景技术

因感染、创伤、肿瘤及骨坏死等因素造成的骨缺损临床常见，传统方法采用自体骨和异体骨移植的方法进行治疗，但弊端甚多，如自体骨移植势必引起供骨区的损伤，而异体骨经灭菌处理缺乏自成骨能力且引起不同程度的排斥反应。同时，因退行性病变、外伤及炎症等疾病引起的软骨缺损，可产生疼痛等明显症状，严重时会引起相关功能丧失并严重影响生活质量，传统方法包括取非负重区软骨移植和软骨细胞移植等，但自体软骨移植同样会造成机体供区损伤，且若进行软骨细胞移植需要培养大量软骨细胞，而软骨组织中获得的软骨细胞数量少且培养难度大，故难以获得大量细胞，同时异体软骨细胞移植同样需要培养软骨细胞，且异体软骨细胞移植还会引发排斥反应，导致修复失败。

目前，组织工程学的方法为组织缺损修复开辟了新的途径。组织工程主要包含两个组成部分，一是种子细胞，另一个则是支架材料。目前采用的种子细胞多为间充质干细胞，间充质干细胞是一类具有自我更新、高速增殖、具多向分化潜能的一类细胞。间充质干细胞根据组织来源的不同分为多种类型的间充质干细胞，如骨髓间充质干细胞、乳牙牙髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、脐带间充质干细胞等。脐带组织以其采集方便，组织量大、无伦理学问题等优点，逐渐成为科研和医学工作者的研究热点。

有学者将间充质干细胞作为种子细胞在体外进行成骨或成软骨细胞的诱导分化后进行移植，以弥补成骨和成软骨细胞数量不足的问题。但目前的诱导方法需在培养基内添加外源物质，如β-甘油磷酸钠、地塞米松、胰岛素等，对间充质干细胞均有一定毒副作用，且异体间充质干细胞进行成骨和成软骨分化诱导后会出现免疫原性上调，即丧失间充质干细胞低免疫原性的特性，在进行移植时会诱使受体免疫系统的排斥反应，对移植细胞进行免疫攻击。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种增强脐带间充质干细胞成骨和成软骨分化特性的培养基及培养方法。

本发明增强间充质干细胞成骨和/或成软骨分化特性的培养基，它以DMEM/DF12培养基为基础培养基，添加有胎牛血清，并且还添加有肿瘤坏死因子α或白介素1β。

优选地，所述胎牛血清与DMEM/DF12培养基的体积比为(8～15:92～85)，优选为10:90。

优选地，所述肿瘤坏死因子α为人源肿瘤坏死因子α，优选为重组人源肿瘤坏死因子α；所述白介素1β为人源白介素1β，优选为重组人源白介素1β。

优选地，所述肿瘤坏死因子α或白介素1β的终浓度为15～25ng/ml，优选为20ng/ml。

本发明提供了前述培养基在增强间充质干细胞成骨和/或成软骨分化特性的用途。

其中，它是增强间充质干细胞在诱导微环境中成骨和/或成软骨的分化特性。

其中，所述间充质干细胞是脐带间充质干细胞。

本发明还提供了一种增强间充质干细胞成骨和/或成软骨分化特性的方法，步骤如下：取间充质干细胞，置于前述培养基中培养，即可。

优选地，步骤如下：按每毫升2.5×10⁴～5×10⁴个间充质干细胞的密度重悬于权利要求1～4任意一项所述培养基，培养72～120h。

进一步优选地，按每毫升3.33×10⁴个间充质干细胞的密度重悬于要求1～4任意一项所述培养基，培养72h。

采用本发明培养基和方法处理脐带间充质干细胞后，不会引起脐带间充质干细胞的衰老或者凋亡，且在未移植前不会使脐带间充质干细胞分化为成骨或软骨细胞，故移植后不会引起受体免疫排斥反应，有且仅有在诱导微环境下才会发生分化，并表现出更强的成骨和成软骨特性。该培养基配制简单，培养方法简便，可广泛用于骨和软骨组织缺损修复，前景广阔。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1为脐带间充质干细胞的原代培养及鉴定

图2为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和对照获得脐带间充质干细胞的成骨特性鉴定