CN105695511A - 一种永生化毛囊干细胞系及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种永生化毛囊干细胞系及其制备方法,包括如下步骤:分离培养原代小鼠毛囊干细胞;生产逆转录病毒上清液;建立永生化毛囊干细胞系:接种原代毛囊干细胞;在步骤(2)收集的病毒上清液中加入聚凝胺;细胞贴壁后,吸掉培养基,加入含聚凝胺的病毒上清液;间隔一定时间更换新的含聚凝胺的病毒上清液;在第2轮换液时,加入潮霉素筛选;筛选3-5轮后,终止筛选,常规培养;筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞。本发明所获得的永生化的小鼠毛囊干细胞在经历40次传代后,仍然能够在裸鼠上重建完整的毛囊结构。解决了毛囊干细胞无法长期培养和培养后失去干性的难题,可以大大降低毛囊干细胞研究及应用的劳动力成本及经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种永生化毛囊干细胞系及其制备方法。
背景技术
干细胞的研究为再生医学带来了前所未有的前景。胚胎干细胞研究较成熟,但它的应用受到伦理的限制;诱导多能干细胞解决了伦理问题,却面临肿瘤威胁、诱导效率低等问题;因此,对成体干细胞的研究仍然是干细胞研究领域的热点。毛囊干细胞(hairfolliclestemcell,HFSC)与其他成体干细胞相比,最大的特点是它本身就不断经历着周期性的活化与静息,同时,毛囊干细胞位于皮肤,获取方便。毛囊干细胞的这些特性使毛囊干细胞成为干细胞与再生医学研究的理想模型。
研究发现,毛囊干细胞除了参与毛囊的周期性再生外,还参与皮肤的创伤修复。而且,有研究者甚至发现毛囊干细胞能够帮助损伤神经或脊髓的修复,并且能诱导分化为具有功能的心肌细胞。因此,毛囊干细胞具有广泛的应用前景。
无论利用毛囊干细胞进行基础研究,还是进行应用研究,毛囊干细胞的大量获取都是关键因素。
现有技术中存在如下技术问题:目前毛囊干细胞的获取方式一般通过解剖显微镜分离培养或者进行流式细胞仪、磁珠分选仪的分离培养原代细胞。这些方法获得的毛囊干细胞的缺点是,随着培养代数的增加,毛囊干细胞逐渐失去其干性(即分化形成完整毛囊的能力),而且,这种毛囊干细胞无法长期传代培养。现有方法如果需要获得足够实验研究甚至临床使用的毛囊干细胞,需要耗费巨量的劳动力成本及经济成本。因此,迫切需要一种可以长期培养,而仍然保持其干性的毛囊干细胞。
发明内容
针对以上上述现有技术问题和发明目的,本发明提出一种永生化毛囊干细胞系的制备方法,包括如下步骤:
(1)分离培养原代小鼠毛囊干细胞;
(2)生产逆转录病毒上清液;
(3)建立永生化毛囊干细胞系:
(3-1)接种原代毛囊干细胞;
(3-2)在步骤(2)收集的病毒上清液中加入聚凝胺;
(3-3)细胞贴壁后,吸掉培养基,加入含聚凝胺的病毒上清液;
(3-4)间隔一定时间更换新的含聚凝胺的病毒上清液;
(3-5)在第2轮换液时,加入潮霉素筛选;
(3-6)筛选3-5轮后,终止筛选,常规培养;
(3-7)筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞。
进一步地,步骤(3)中具体步骤如下:
(3-1)在直径6cm的细胞培养皿中接种原代毛囊干细胞,起始密度为30-60%融合;
(3-2)在前面收集的病毒上清液中加入聚凝胺,使终浓度为5-20ug/ml;
(3-3)细胞贴壁后,吸掉培养基,加入3ml含聚凝胺的病毒上清液;
(3-4)每8-12小时换新的含聚凝胺的病毒上清液;
(3-5)在第2轮换液时,加入终浓度为100-400ug/ml的潮霉素筛选;
(3-6)筛选4-5轮后,终止筛选,改用正常的毛囊干细胞培养基常规培养;
(3-7)筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞。
进一步地,步骤(2)包括如下步骤:
(2-1)接种HEK293细胞;
(2-2)准备转染试剂;
(2-3)充分混合转染试剂后室温放置;
(2-4)洗HEK293细胞,加入无血清的DMEM培养基;
(2-5)加入上述混合后的转染试剂;
(2-6)吸掉培养基,加含血清的培养基;
(2-7)在转染后间隔一定时间分别收集病毒上清液,暂存。
进一步地,步骤(2)具体采用如下步骤:
(2-1)在直径6cm的细胞培养皿中接种HEK293细胞,起始密度为30-60%融合;
(2-2)接种6-8小时后,准备转染试剂:500ulDMEM培养基,10ulpAmpho质粒,10ul含SV40T抗原的逆转录病毒载体质粒,10-20ul脂质体;
(2-3)充分混合转染试剂后,室温放置20分钟;
(2-4)用无血清的DMEM培养基洗HEK293细胞3遍,加入2ml无血清的DMEM培养基;
(2-5)加入上述混合后的转染试剂;
(2-6)3-5小时后,吸掉培养基,加3ml含血清的培养基;
(2-7)在转染后的24小时,48小时,72小时,96小时分别收集病毒上清液,暂存于4度冰箱。
进一步地,进一步包括步骤(4):鉴定永生化毛囊干细胞系。
进一步地,步骤(4)中包括如下步骤:
(4-1)细胞传代能力鉴定;
(4-2)形态学鉴定;
(4-3)标记物鉴定;
(4-4)生物学鉴定。
进一步地,步骤(4-1)中,按常规培养方法对永生化的毛囊干细胞进行反复传代,在细胞传代至第40代时,仍具有良好的生长能力,取传至第40代的永生化的毛囊干细胞进行进一步鉴定。
进一步地,步骤(4-2)中,永生化的毛囊干细胞在传代40代后,仍具有克隆样生长的特性。
进一步地,步骤(4-3)中,通过流式细胞术按常规方法鉴定永生化的毛囊干细胞,在传代40代后,仍有57.1%的细胞表达毛囊干细胞的特征性标记物CD34,说明该细胞系仍保留原代毛囊干细胞的特性;步骤(4-4)中,进行裸鼠毛囊重建实验。传代40代后永生化毛囊干细胞仍能重建完整毛囊,说明该细胞仍具有原代毛囊干细胞的功能。
一种永生化毛囊干细胞系,采用上述的方法制备得到。
与目前现有技术相比,本发明所获得的永生化的小鼠毛囊干细胞在经历40次传代后,仍然能够在裸鼠上重建完整的毛囊结构。解决了毛囊干细胞无法长期培养和培养后失去干性的难题,可以大大降低毛囊干细胞研究及应用的劳动力成本及经济成本。
附图说明
图1为本发明克隆样生长的毛囊干细胞
图2为流式细胞术鉴定毛囊干细中CD34的表达
图3为永生化的毛囊干细胞裸鼠重建毛囊
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述,其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
在一个优选实施例中:
分离培养原代小鼠毛囊干细胞,采用文献报道的方法(Nowak,J.A.andE.Fuchs,Isolationandcultureofepithelialstemcells.MethodsMolBiol,2009.482:p.215-32)。
生产逆转录病毒上清液:
1.在直径6cm的细胞培养皿中接种HEK293细胞,起始密度为30-60%融合
2.接种6-8小时后,准备转染试剂:500ulDMEM培养基,10ulpAmpho质粒,10ul含SV40T抗原的逆转录病毒载体质粒,10-20ul脂质体
3.充分混合转染试剂后,室温放置20分钟
4.用无血清的DMEM培养基洗HEK293细胞3遍,加入2ml无血清的DMEM培养基
5.小心加入上述混合后的转染试剂
6.3-5小时后,吸掉培养基,加3ml含血清的培养基
7.在转染后的24小时,48小时,72小时,96小时分别收集病毒上清液,暂存于4度冰箱。
建立永生化毛囊干细胞系:在直径6cm的细胞培养皿中接种原代毛囊干细胞,起始密度为30-60%融合;在前面收集的病毒上清液中加入聚凝胺,使终浓度为5-20ug/ml;细胞贴壁后,吸掉培养基,加入3ml含聚凝胺的病毒上清液;每8-12小时换新的含聚凝胺的病毒上清液;在第2轮换液时,加入终浓度为100-400ug/ml的潮霉素筛选;筛选4-5轮后,终止筛选,改用正常的毛囊干细胞培养基常规培养;筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞
鉴定永生化毛囊干细胞系:细胞传代能力鉴定,按常规培养方法对永生化的毛囊干细胞进行反复传代,在细胞传代至第40代时,仍具有良好的生长能力,取传至第40代的永生化的毛囊干细胞进行进一步鉴定。形态学鉴定:永生化的毛囊干细胞在传代40代后,仍具有克隆样生长的特性。见附图1。标记物鉴定:通过流式细胞术按常规方法鉴定永生化的毛囊干细胞,在传代40代后,仍有57.1%的细胞表达毛囊干细胞的特征性标记物CD34,说明该细胞系仍保留原代毛囊干细胞的特性。见附图2。生物学鉴定:按文献报道的方法(Weinberg,W.C.,etal.,Reconstitutionofhairfollicledevelopmentinvivo:determinationoffollicleformation,hairgrowth,andhairqualitybydermalcells.JInvestDermatol,1993.100(3):p.229-36.)进行裸鼠毛囊重建实验。传代40代后永生化毛囊干细胞仍能重建完整毛囊,说明该细胞仍具有原代毛囊干细胞的功能。见附图3。
在另一个优选实施例中:
一、分离培养原代小鼠毛囊干细胞,采用文献报道的方法(Nowak,J.A.andE.Fuchs,Isolationandcultureofepithelialstemcells.MethodsMolBiol,2009.482:p.215-32)。
二、生产逆转录病毒上清液
1.在直径6cm的细胞培养皿中接种HEK293细胞,起始密度为30-60%融合
2.接种3-5小时后,准备转染试剂:250ulDMEM培养基,5-10ulpAmpho质粒,5-10ul含SV40T抗原的逆转录病毒载体质粒,10-20ul脂质体
3.充分混合转染试剂后,室温放置20分钟。
4.用无血清的DMEM培养基洗HEK293细胞3遍,加入3ml无血清的DMEM培养基
5.小心加入上述混合后的转染试剂
6.3-5小时后,吸掉培养基,加4ml含血清的培养基
7.在转染后的24小时,48小时,72小时,96小时分别收集病毒上清液,暂存于4度冰箱。
三、建立永生化毛囊干细胞系
1.在直径6cm的细胞培养皿中接种原代毛囊干细胞,起始密度为30-60%融合
2.在前面收集的病毒上清液中加入聚凝胺,使终浓度为5-20ug/ml
3.细胞贴壁后,吸掉培养基,加入4ml含聚凝胺的病毒上清液
4.每8-12小时换新的含聚凝胺的病毒上清液
5.在第2轮换液时,加入终浓度为100-400ug/ml的潮霉素筛选
6.筛选3-5轮后,终止筛选,改用正常的毛囊干细胞培养基常规培养
7.筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞
四、鉴定永生化毛囊干细胞系
1.细胞传代能力鉴定
按常规培养方法对永生化的毛囊干细胞进行反复传代,在细胞传代至第40代时,仍具有良好的生长能力,取传至第40代的永生化的毛囊干细胞进行进一步鉴定。
2.形态学鉴定
永生化的毛囊干细胞在传代40代后,仍具有克隆样生长的特性。见附图1。
3.标记物鉴定
通过流式细胞术按常规方法鉴定永生化的毛囊干细胞,在传代40代后,仍有57.1%的细胞表达毛囊干细胞的特征性标记物CD34,说明该细胞系仍保留原代毛囊干细胞的特性。见附图2。
4.生物学鉴定
按文献报道的方法(Weinberg,W.C.,etal.,Reconstitutionofhairfollicledevelopmentinvivo:determinationoffollicleformation,hairgrowth,andhairqualitybydermalcells.JInvestDermatol,1993.100(3):p.229-36.)进行裸鼠毛囊重建实验。传代40代后永生化毛囊干细胞仍能重建完整毛囊,说明该细胞仍具有原代毛囊干细胞的功能。见附图3。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)分离培养原代小鼠毛囊干细胞;
(2)生产逆转录病毒上清液;
(3)建立永生化毛囊干细胞系:
(3-1)接种原代毛囊干细胞;
(3-2)在步骤(2)收集的病毒上清液中加入聚凝胺;
(3-3)细胞贴壁后,吸掉培养基,加入含聚凝胺的病毒上清液;
(3-4)间隔一定时间更换新的含聚凝胺的病毒上清液;
(3-5)在第2轮换液时,加入潮霉素筛选;
(3-6)筛选3-5轮后,终止筛选,常规培养;
(3-7)筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞。
2.如权利要求1所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(3)中具体步骤如下:
(3-1)在直径6cm的细胞培养皿中接种原代毛囊干细胞,起始密度为30-60%融合;
(3-2)在前面收集的病毒上清液中加入聚凝胺,使终浓度为5-20ug/ml;
(3-3)细胞贴壁后,吸掉培养基,加入3ml含聚凝胺的病毒上清液;
(3-4)每8-12小时换新的含聚凝胺的病毒上清液;
(3-5)在第2轮换液时,加入终浓度为100-400ug/ml的潮霉素筛选;
(3-6)筛选4-5轮后,终止筛选,改用正常的毛囊干细胞培养基常规培养;
(3-7)筛选好的细胞即为永生化的毛囊干细胞。
3.如权利要求1或2所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(2)包括如下步骤:
(2-1)接种HEK293细胞;
(2-2)准备转染试剂;
(2-3)充分混合转染试剂后室温放置;
(2-4)洗HEK293细胞,加入无血清的DMEM培养基;
(2-5)加入上述混合后的转染试剂;
(2-6)吸掉培养基,加含血清的培养基;
(2-7)在转染后间隔一定时间分别收集病毒上清液,暂存。
4.如权利要求3所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(2)具体采用如下步骤:
(2-1)在直径6cm的细胞培养皿中接种HEK293细胞,起始密度为30-60%融合;
(2-2)接种6-8小时后,准备转染试剂:500ulDMEM培养基,10ulpAmpho质粒,5-10ul含SV40T抗原的逆转录病毒载体质粒,10-20ul脂质体;
(2-3)充分混合转染试剂后,室温放置20分钟;
(2-4)用无血清的DMEM培养基洗HEK293细胞3遍,加入2ml无血清的DMEM培养基;
(2-5)加入上述混合后的转染试剂;
(2-6)3-5小时后,吸掉培养基,加3ml含血清的培养基;
(2-7)在转染后的24小时,48小时,72小时,96小时分别收集病毒上清液,暂存于4度冰箱。
5.如权利要求1-4中任一项所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,进一步包括步骤(4):鉴定永生化毛囊干细胞系。
6.如权利要求5所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(4)中包括如下步骤:
(4-1)细胞传代能力鉴定;
(4-2)形态学鉴定;
(4-3)标记物鉴定;
(4-4)生物学鉴定。
7.如权利要求6所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(4-1)中,按常规培养方法对永生化的毛囊干细胞进行反复传代,在细胞传代至第40代时,仍具有良好的生长能力,取传至第40代的永生化的毛囊干细胞进行进一步鉴定。
8.如权利要求6或7所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(4-2)中,永生化的毛囊干细胞在传代40代后,仍具有克隆样生长的特性。
9.如权利要求6-8中任一项所述的永生化毛囊干细胞系的制备方法,其特征在于,步骤(4-3)中,通过流式细胞术按常规方法鉴定永生化的毛囊干细胞,在传代40代后,仍有57.1%的细胞表达毛囊干细胞的特征性标记物CD34,说明该细胞系仍保留原代毛囊干细胞的特性;步骤(4-4)中,进行裸鼠毛囊重建实验。传代40代后永生化毛囊干细胞仍能重建完整毛囊,说明该细胞仍具有原代毛囊干细胞的功能。
10.一种永生化毛囊干细胞系,其特征在于,采用如权利要求1-9所述的方法制备得到。
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