[发明专利]用于亚全能干细胞的培养基

说明书

本发明涉及一种用于真核细胞培养的化学成分确定的培养基，其在人亚全能干细胞培养中的应用，包括人亚全能干细胞和所述化学成分确定的培养基的细胞培养系统，以及用于增殖和/或维持人亚全能干细胞的试剂盒，所述化学成分确定的培养基包含水、至少一种碳源、一种或多种维生素、一种或多种盐、一种或多种脂肪酸、一种或多种缓冲组分、硒、具有抑制干细胞分化能力的TGF‑β超家族的至少一种多肽和酸性鞘磷脂酶功能性抑制剂(FIASMA)组的至少一种物质。

技术领域

本发明涉及用于真核细胞培养的化学成分确定的培养基，该培养基用于增殖和/或维持亚全能干细胞的用途，包含亚全能干细胞和该化学成分确定的培养基的细胞培养系统，以及用于增殖和/或维持亚全能干细胞的试剂盒。

背景技术

自我更新和分化成各种终末成熟细胞类型的能力是所有类型的干细胞共有的标志。这些机制在正常干细胞中受到严格控制，但在干细胞向终末分化成熟细胞的逐步多阶段分化过程中，潜力逐渐丧失(Sanges等人，2010)。

干细胞的效力指定其分化成不同细胞类型的潜力。干细胞可根据其效力进行分类，例如全能干细胞可以分化成所有细胞类型，包括胚胎细胞和胚外细胞。全能干细胞由卵子和精子细胞的融合而产生，并且可以构建完整的、有活力的生物体。相反，单能干细胞只能产生一种细胞类型，但其具有自我更新的特性，这使它们与非干细胞区别开来。可以分化成一些但不是所有细胞类型的干细胞类型是多能(multipotent)干细胞，其可以分化成许多种细胞类型，但仅限于密切相关的细胞家族的细胞类型。亚全能(pluripotent，多能)干细胞可以分化成几乎所有细胞，但不能分化成胚外组织，例如胎盘(2007)。

亚全能干细胞(PSC)的两个最熟知的实例是胚胎干细胞(ESC)和诱导亚全能干细胞(iPS)(Sanges等人，2010)。

胚胎干细胞是第一种被分离并培养的亚全能干细胞，并且最初来源于1981年发育中的小鼠胚胎的内细胞团(ICM)(Pauklin等人，2011)。这些细胞无限增殖并具有遗传稳定性。

1998年人类胚胎干细胞的出现(Thomson等人，1998)将干细胞研究推向了新的高度。胚胎干细胞研究以惊人的速度征服了科学，带来细胞和发育生物学的重大进展(Wobus等人，2005)。

今天，来自不同物种的胚胎干细胞代表了多功能的生物学工具，例如，用于向各种细胞类型的定向分化，基因靶向和转基因动物的产生(Wobus等人，2005)。重要的是，它们无限的自我更新能力与分化成具有治疗价值的细胞的能力相结合，为许多不可治疗的医学病症的治疗带来了新的希望。

2006年在小鼠系统(Takahashi和Yamanaka，2006)和2007年在人类中(Takahashi等人，2007；Yu等人，2007)被首次描述，iPS细胞是通过将成熟的体细胞重编程(reprogram)为亚全能状态而人工生成的。该原理基于通过各种技术方法诱导不同的亚全能性(pluripotency)基因的表达(González等人，2011)。这种简炼的和革命性的技术允许规避与胚泡衍生的hESC相关的伦理问题，并为产生患者特异性干细胞和疾病模型开辟了新的可能性。初看时，iPSC与ESC共有许多特性，例如：形态学、亚全能性和标记物表达。然而，详细的分析揭示了hESC与其人工生成的对应物之间的一些基本差异，例如体细胞阶段(somaticstage)期间的突变积累和表观遗传修饰/DNA甲基化(“印记”)的变异(Puri和Nagy，2012)。

重要的是要注意，多能细胞系也可以直接从外胚层细胞建立，或通过体外去分化成多能胚胎生殖细胞(EGC)而间接地从它们的单能后代即原始生殖细胞(PGC)建立。