[发明专利]一种宫血干细胞快速扩增的方法

说明书

本发明涉及一种宫血干细胞快速扩增的方法，属于生物工程和生物医药领域。具体而言，本发明特别涉及宫血干细胞体外培养环境中的氧分压的变化，模拟体内正常生理状态下的低氧环境，使宫血干细胞在低氧及常氧环境下切换，快速适应营养环境，加速分裂，实现细胞大规模扩增的方法。

技术领域

本发明涉及一种宫血干细胞快速扩增的方法，属于生物工程和生物医药领域。具体而言，本发明特别涉及宫血干细胞体外培养环境中的氧分压的变化，模拟体内正常生理状态下的低氧环境，使宫血干细胞在低氧及常氧环境下切换，快速适应营养环境，加速分裂，实现细胞大规模扩增的方法。

背景技术

术语“干细胞”是一种在胚胎、胎儿和成人的组织中发现的未分化类型的体细胞的总称，其具有分化成多种特定细胞或细胞类型的潜能。干细胞具有如下的特点：能够保持未分化状态的同时通过多个细胞分裂周期的自我更新，且具有响应于特定刺激而分化成特定细胞类型的潜能，以及跨过谱系屏障并采取相对于其他组织独特的表达谱和细胞功能表型的可塑性。

胚胎干细胞是干细胞中的重要一种。诸多文献报道了利用胚胎干细胞进行细胞治疗。但是胚胎干细胞保持着肿瘤发生和免疫排斥反应的可能，且目前很难以克服该问题。

近年来，鉴于间充质干细胞(MSCs)对不同器官的多种急慢性组织损伤拥有众多治疗潜能，在再生医学领域引起了巨大的关注。MSCs具有向受损部位趋化的特性，并且具有多向分化能力、旁分泌功能以及免疫和炎症调节功能，免疫原性低，易于分离培养，易于导入并表达外源基因，且不涉及伦理道德问题，MSCs如今已经广泛地应用于临床试验中。

另外，对于用作再生医学和/或细胞疗法中的细胞治疗剂的间充质干细胞，所需的间充质干细胞的最小数目为约1×10⁹个细胞。在实践中，考虑到用于设置合适条件和测定标准的实验，最小数目还进一步增加。由多种来源供应这样数量的间充质干细胞需要至少十个体外传代。但是，在这种情况下，细胞变得衰老和变形，使得其不适合用作细胞治疗剂。因此，需要有效地大量产生间充质干细胞的培养方法。

宫血干细胞(Menstrual Blood-derived Stem Cell，MenSC)，是从含脱落的子宫内膜的经血中分离得到的一种能够多向分化，具有易于获取，增殖稳定等特点，且逐渐成为基于干细胞药物治疗的种子细胞；它的分化潜能与胚胎干细胞相近，又具备免疫原性低，异体移植无免疫排斥反应或反应较弱的特性，可用于治疗多种疾病，是一种可靠的干细胞药物的种子来源。随着国家干细胞药物研发趋势的明朗化，如何快速、稳定、大量地获得安全可靠的干细胞变得迫不及待。

201510657971.8公开了一种从经血中制备宫血干细胞的方法，利用独特构型的器具，收集女性经血，提取单个核细胞，从而制备宫血干细胞。

现有的宫血干细胞的方法通常是在常氧环境中完成的，细胞生长缓慢，往往不能在短时间内获得满足临床需要的细胞数量难以保证可用于大量生产的细胞的数目。有些扩增干细胞方法通过添加一些刺激因子，试图在短时间内获取足够的细胞用于临床研究，但这样增加了潜在的风险。同时，现有方法存在每次传代后具有增殖能力的宫血干细胞的数目降低的缺点。因此，需要与常规方法相比以更高简化和更高经济效益的方式使间充质干细胞的数目增加到足够临床或者治疗应用的程度的新方法。

发明内容

本发明将宫血干细胞早期的体外扩增氧分压调节为低氧(10％以下)，模拟人体正常生理状态，从而使细胞更快地适应营养环境，较早进入分裂期，加速分裂；之后，再将培养条件调节为常氧环境，以维持干细胞的特性。本发明可以有效缩短宫血干细胞在体外扩增培养的时间，且细胞维持干细胞特有的表型，自我更新及分化能力，进而为干细胞药物研究提供安全可靠的细胞来源。

简而言之，本发明利用间歇性的低氧条件，促进宫血干细胞更快的适应新的营养环境，加速分裂，实现细胞体外大规模扩增；避免了细胞长时间体外培养，或者添加其他刺激因子带来的潜在风险。