[发明专利]镁铁层状双氢氧化物纳米材料在小鼠胚胎干细胞传代培养和冻存中的应用

说明书

本发明涉及镁铁层状双氢氧化物纳米材料(LDH)在小鼠胚胎干细胞传代培养和冻存中的应用。本发明发现镁铁LDH纳米材料能够替代白血病抑制因子LIF，实现稳定传代培养且不影响细胞的碱性磷酸酶活性，镁铁LDH纳米材料可维持小鼠胚胎干细胞的正常自我更新，还发现镁铁LDH纳米材料在添加入细胞冻存液中后，可以更好保护细胞，有利于细胞冻存，复苏后细胞存活更好，增殖更快。本发明为胚胎干细胞的传代培养和冻存提供了新的手段。

技术领域

本发明涉及细胞培养领域，具体地说，涉及镁铁层状双氢氧化物纳米材料在小鼠胚胎干细胞传代培养和冻存中的应用。

背景技术

胚胎干细胞(Embryonic stem cells，ESCs)主要来源于胚胎囊胚期的内细胞团，具有分化的潜能性和自我更新能力。胚胎干细胞的应用主要包括：(1)再生医学领域，将胚胎干细胞定向分化为所需要的神经元，胰岛B细胞或心肌细胞等，替换病变或者衰老的细胞。(2)胚胎发育的研究，胚胎干细胞来源于胚胎早期发育阶段的囊胚，可以在体外培养或者改造后重新放回囊胚，从而继续完成胚胎发育。(3)疾病模型的构建和药物筛选，利用胚胎干细胞及其分化得到的各种器官类型细胞作为药物筛选的平台，具有极好的可靠性以及指导性。

虽然胚胎干细胞具有良好应用前景，但目前在胚胎干细胞培养过程中仍然存在诸多问题，其中干细胞自我更新及分化，干细胞命运调控，以及干细胞冻存的相关研究非常重要。在干细胞培养体系中加入白血病抑制因子(LIF)，能够极大改善培养过程中对于胚胎干细胞多能性的维持。但LIF作为一种胚胎干细胞增殖培养所必需的因子，价格较高昂，且不同批次之间存在效果差异，因此许多研究工作一直在寻找更稳定的白血病抑制因子的替代物。

纳米层状双氢氧化物(layered double hydroxides，LDHs)是由二价金属氢氧化物和三价金属氢氧化物有机结合组成的片层状结构的无机纳米材料，具有生物相容性好、毒性低等特点。本课题组前期申请的专利ZL201410142469.9，研究了镁铝LDH纳米材料在小鼠胚胎干细胞培养中的应用，发现利用镁铝LDH能够在不添加LIF因子的情况下促进小鼠胚胎干细胞的自我更新能力，抑制细胞分化，处理后的细胞仍然具有向三个胚层分化的潜能。而目前未见利用镁铁LDH代替LIF因子用于小鼠胚胎干细胞传代培养的报道，也未见将镁铁LDH用于小鼠胚胎干细胞冻存的报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供镁铁层状双氢氧化物纳米材料在小鼠胚胎干细胞传代培养和冻存中的应用。

第一方面，本发明提供了一种用于小鼠胚胎干细胞传代培养的培养基，所述培养基含有镁铁层状双氢氧化物纳米材料。

作为本发明的一个优选例，所述培养基不含有白血病抑制因子。

作为本发明的另一优选例，所述培养基为高糖型DMEM完全培养基。

作为本发明的另一优选例，所述镁铁层状双氢氧化物纳米材料的浓度为10-40μg/mL。

第二方面，本发明提供了一种小鼠胚胎干细胞传代培养方法，将小鼠胚胎干细胞使用含有镁铁层状双氢氧化物纳米材料的培养基传代培养，培养过程中每天更换新鲜的含有镁铁层状双氢氧化物纳米材料的培养基。

作为本发明的一个优选例，所述含有镁铁层状双氢氧化物纳米材料的培养基不含有白血病抑制因子。

作为本发明的另一优选例，每3-4天传代一次。

第三方面，本发明提供了一种小鼠胚胎干细胞冻存液，所述小鼠胚胎干细胞冻存液含有镁铁层状双氢氧化物纳米材料。

作为本发明的一个优选例，所述胚胎干细胞冻存液为高糖型DMEM完全培养基。

作为本发明的另一优选例，所述镁铁层状双氢氧化物纳米材料的浓度为10-40μg/mL。