[发明专利]间充质干细胞生产外泌体的无血清培养基及其制备与用途

说明书

本公开提供一种间充质干细胞生产外泌体的无血清培养基及其制备与用途，无血清培养基包括基础培养基及添加剂，添加剂包括人血清白蛋白、HEPES、氯化锂、亚硒酸钠、转铁蛋白、胰岛素、乙醇胺、维生素C、生物素、还原型谷胱甘肽、脂质浓缩液、地塞米松、聚乙烯醇、AWRK6、p53通路抑制剂、p38MAPK通路抑制剂、EGF、PDGF‑BB及bFGF。无血清培养基的制备方法包括步骤：将添加剂的组分溶于超纯水或DMSO中配成浓缩液后，再溶于基础培养基中，并过滤除菌。无血清培养基用于间充质干细胞的体外培养、用于维持所述体外培养的间充质干细胞的细胞活性、用于促进所述间充质干细胞的生成及分泌外泌体，或用于制备包含所述间充质干细胞的外泌体的产品。

技术领域

本公开属于细胞培养技术领域，涉及一种无血清培养基，尤指一种由间充质干细胞生产外泌体的无血清培养基；本公开亦涉及一种间充质干细胞生产外泌体的无血清培养基的制备方法与用途。

背景技术

间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是一种中胚层来源的可塑贴壁的成纤维细胞，具有自我更新能力，存在于骨髓、脐带、脂肪及胎盘等多种组织中。作为一种成体干细胞，MSCs具有典型的干细胞生物学特性，如自我更新能力、多向分化潜能等。此外，MSCs亦具有一些其他特性，如低免疫原性、免疫调节能力、定向迁移能力等，此等特性使MSCs在细胞治疗、组织工程等研究及成果应用中得到广泛关注。研究证明，MSCs释放的细胞外囊泡具有重要的基础研究和临床应用价值，其中外泌体是一种最具临床治疗应用潜力的细胞外囊泡[马德里格尔M、饶K.S.、赖尔丹N.H.，Journal of Translational Medicine，2014，12(1)：260]。

外泌体是直径在40nm至200nm范围内的纳米颗粒家族，其存在于生物体液中，通过转移生物活性脂质、蛋白质及RNA进行细胞间通讯，参与多种生理及病理过程，是细胞间信号传递的重要信使。MSCs衍生的外泌体具有十分广阔的应用前景。相较于直接移植MSCs可能产生的免疫反应或形成的异位组织，使用外泌体治疗可降低细胞治疗相关的风险，临床治疗效果相对稳定。此外，外泌体可加载短干扰RNA、反义寡核苷酸、化疗药物及免疫球蛋白等不同内容物，以适应特定治疗需求。相比纳米药物载体在体内易被清除的特性，通过外泌体递送药物可避免巨噬细胞的吞噬作用或降解，在体内长时间循环并保持效果。事实上，MSCs衍生的外泌体已在多项临床实验中得到应用，如减少心肌缺血及再灌注损伤、改善糖尿病及肾病、增强血管生成及伤口修复、缓解肝纤维化、促进骨软骨再生等，因此，越来越受到学术界及制药业的密切关注，有望成为许多疾病的有效治疗试剂。

虽然研究显示MSCs衍生的外泌体对多种疾病具有治疗或改善的效果，但基于外泌体疗法的研究及开发仍面临许多挑战，其中的主要障碍是外泌体制剂的低生产率。尽管在外泌体提取及纯化方面已取得重大进展，但如何获得富含外泌体的上清尚未解决。1mL培养基中的外泌体产量通常小于1.0×10⁷个外泌体，然而，在体内动物实验中，每只小鼠需要消耗约1.0×10⁸至1.0×10⁹个外泌体；在临床试验中每位患者需要0.5×10¹¹至1.4×10¹¹个外泌体，因此需要大量具活性的细胞来产生足够的外泌体，以用于体外实验、体内动物模型研究及临床试验。开发及建立高效的外泌体大规模生产方法以获得足够数量的外泌体迫在眉睫。