CN108888633A - 一种牙龈间充质干细胞制剂及其应用和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于美容的牙龈间充质干细胞制剂。本发明还公开了用于制备该干细胞制剂的方法以及该干细胞制剂在制备用于美容的化妆品或药物中的用途。本发明的用于美容的牙龈间充质干细胞制剂具有干细胞活率高、保存周期长、美容效果好且不会引起使用者不适反应等优点。
Description
技术领域
本发明总体属于生物技术领域,具体涉及牙龈间充质干细胞制剂及其制备方法、以及牙龈间充质干细胞制剂在制备用于美容的化妆品或药物中的用途。
背景技术
随着风吹日晒以及年龄的不断增大,人体皮肤、特别是暴露部位皮肤逐渐变得没有光泽和弹性、色斑形成以及缓慢呈现细纹和皱纹。此外,意外伤害也可能造成皮肤破损、甚至凹陷性瘢痕。这些都严重影响了人们的外部审美形象,因此人们在不断追寻一种方便、安全且有效的美容方法。注射美容是通过在面部等部位注射填充剂来修复皱纹,从而达到祛皱的目的,是目前微整形美容常用的方法。面部注射美容的主流材料有玻尿酸、胶原蛋白、肉毒素等,然而这些处理方法存在维持时间不长、皮肤表面容易出现变形、毒副作用较大的缺点。
干细胞注射美容是近年来出现的一种新兴美容方法,由于其相较于玻尿酸、胶原蛋白、肉毒素等材料而言,安全性高、副作用小、持续时间长,故成为公众关注的热点。其中,成体干细胞家族的重要成员之一—间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)由于其自我更新、多向分化、免疫调节、抗菌、代谢调节等功能,正不断地被人们研究和探索。研究发现,间充质干细胞可以来源于多种组织,如骨髓、牙髓、牙龈、胎盘、脐带和脂肪等,其中来自牙龈的间充质干细胞具有强大的干性和生物学活性,组织愈合能力强,抗炎及免疫调节能力强,是非常优秀的生物治疗细胞来源之一。此外,与其他干细胞来源相比,来自牙龈的间充质干细胞还具有取材方便、适宜于大规模培养等特点,从而为牙龈来源的间充质干细胞应用及其产业化发展奠定了良好的基础。
然而,由于间充质干细胞的存活极易受到光照、移植保存介质、保存温度、保存时间等条件的限制,因此一般情况下间充质干细胞活率较低,从而导致间充质干细胞制剂难以进行大规模生产。
因此,提高间充质干细胞活率、进而增强干细胞制剂、尤其是用于美容的干细胞制剂的疗效是当前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干细胞活率高、保存周期长、制备方法简单且美容效果好的用于美容的牙龈间充质干细胞制剂。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于美容的牙龈间充质干细胞制剂,所述制剂包括牙龈间充质干细胞和血清,其中所述牙龈间充质干细胞含量为0.5×107个/毫升至5.0×107个/毫升。
优选地,所述制剂中的牙龈间充质干细胞含量为0.5×107个/毫升至4.5×107个/毫升、0.6×107个/毫升至4.0×107个/毫升、0.8×107个/毫升至3.5×107个/毫升、1.0×107个/毫升至3.0×107个/毫升、或1.5×107个/毫升至2.5×107个/毫升。
优选地,所述制剂中的牙龈间充质干细胞含量为2.0×107个/毫升。
优选地,所述牙龈间充质干细胞源自供体牙龈的上皮组织细胞。
优选地,所述牙龈间充质干细胞为经血清重悬后的单细胞悬液状态。
优选地,所述制剂还可以含有化妆品或药学上可接受的辅助成分,其选自氨基酸、微量元素、维生素、葡萄糖、胶原蛋白等中的一种或多种。
优选地,所述牙龈间充质干细胞制剂为注射剂。
优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第3代至第10代的牙龈间充质干细胞。优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第4代至第9代的牙龈间充质干细胞。优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第4代至第7代的牙龈间充质干细胞。优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第4代至第6代的牙龈间充质干细胞。
优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第3代、第4代或第5代的牙龈间充质干细胞。更优选地,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第5代的牙龈间充质干细胞。
优选地,所述干细胞制剂用于消除或减少皮肤皱纹、美白、淡斑、紧致皮肤、平滑皮肤或其任意组合。
更优选地,所述干细胞制剂用于消除或减少皮肤皱纹。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于制备用于美容的牙龈间充质干细胞制剂的方法,包括:
a.从新鲜牙齿分离牙龈组织;
b.将所述牙龈组织加入消化液消化50-70分钟;
c.将消化后的牙龈组织在完全培养基中进行原代培养;
d.将原代培养后的细胞在无血清培养基中进行传代培养,收集第3代至第10代间充质干细胞;
e.将血液离心获取血清;和
f.用1-5毫升血清重悬间充质干细胞得到干细胞悬液。
优选地,所述消化液包括I型胶原酶和中性蛋白酶。
优选地,分离后的牙龈组织在37℃用消化液消化50-70分钟。优选地,分离后的牙龈组织在37℃用消化液消化60分钟。
优选地,在37℃、5%CO2的条件下进行原代培养3-5天。
优选地,间充质干细胞在原代培养生长至大约90%的融合度进行传代培养。
优选地,通过将3-8毫升、优选5毫升的血液样品在4000rpm离心10分钟获得血清。
优选地,用1-5毫升血清重悬间充质干细胞得到干细胞悬液,4℃储存待用。优选地,用2毫升、3毫升或4毫升血清重悬间充质干细胞得到干细胞悬液。
任选地,所述牙龈间充质干细胞制剂的制备方法还包括在所述干细胞悬液中加入化妆品或药学上可接受的辅助成分,其选自氨基酸、微量元素、维生素、葡萄糖、胶原蛋白等中的一种或多种。
优选地,所述制备方法还包括将所述干细胞悬液转移至注射器内得到注射剂。
优选地,所述干细胞悬液中的牙龈间充质干细胞含量为0.5×107个/毫升至5.0×107个/毫升。优选地,所述干细胞悬液中的牙龈间充质干细胞含量为0.5×107个/毫升至4.5×107个/毫升、0.6×107个/毫升至4.0×107个/毫升、0.8×107个/毫升至3.5×107个/毫升、1.0×107个/毫升至3.0×107个/毫升、或1.5×107个/毫升至2.5×107个/毫升。
优选地,所述干细胞悬液中的牙龈间充质干细胞含量为2.0×107个/毫升。
在本发明的实施方案中,所述方法进一步包括在步骤d和步骤e之间对传代培养后的间充质干细胞进行成骨诱导分化鉴定和细胞免疫表型鉴定的步骤。
根据本发明的又一方面,提供了牙龈间充质干细胞制剂在制备用于美容的化妆品或药物中的用途。
本发明的有益效果包括:牙龈间充质干细胞制剂中的所述干细胞活率在12小时后仍高达90%以上,该制剂可在2℃-8℃温度下保存和运输、保存周期长、且制备方法简单;此外,本发明的干细胞制剂美容效果优异,有效率达83.3%,处理后的皮肤显著呈现出皱纹减少、美白、色斑淡化和/或紧致光滑的效果;并且所述干细胞制剂使用时可被直接输注到患者体内,安全性高、副作用小、且不会引起患者不适反应。
附图说明
图1示出在12小时内4℃保存的牙龈间充质干细胞随着时间的细胞活率变化。
具体实施方式
下面结合实施例,进一步阐述本发明。应理解,本发明的技术方案不限于以下所列举的具体实施方式,还包括各种具体实施方式的组合。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中的定量试验,均设置三次重复实验,结果取平均值。
下述实施例中的牙齿是指为提取牙龈间充质干细胞而拔除的健康乳牙或恒牙。
实施例:牙龈间充质干细胞制剂的制备
一、实验前准备
1、牙龈间充质干细胞供体
本发明的牙龈间充质干细胞均由因正畸治疗或乳牙滞留需拔牙且牙龈健康的志愿者提供。所有采集者均由法定监护人签署口腔干细胞源齿采集知情同意书(北京口腔干细胞库制作)。
2、牙齿入选标准
通过拍根尖X线片或曲面体层片明确智齿或乳牙生长情况。牙龈呈粉红色、质地坚韧、与牙颈部紧密贴合且无牙周病或萎缩、增生等情况。
3、器械和药品
(1)器械准备
STA(single tooth anesthesia,口腔无痛麻醉注射仪,大连通达利医疗器械贸易有限公司);注射器、口镜、探针、镊子、适合患牙的拔牙钳、牙挺、挖匙、消毒孔巾、敷料、骨膜分离器(备用)等。
(2)药品准备
UItracare盐酸利多卡因表麻膏(美国皓齿公司)、阿替卡因肾上腺素注射液(法国碧兰公司)、含收集液的收集管(北京泰盛生物科技有限公司)、3%胎牛血清、谷氨酰胺、碘伏、青霉素、链霉素、0.25%胰蛋白酶、磷酸缓冲液、0.9%生理盐水等。
二、牙龈间充质干细胞的分离培养
1、将从手术台上取下的新鲜牙齿放入收集液中,所述收集液为含有3%胎牛血清和1倍体积的青霉素-链霉素(10,000U/ml)的磷酸盐缓冲液,2℃-4℃低温保存。
2、从收集液中取出牙齿倒置于100mm培养皿中,用碘伏棉签对牙冠表面进行消毒。
3、用持针器夹住牙冠部位,用一次性滴管吸取清洗液,所述清洗液为含有1倍体积青霉素及链霉素的磷酸盐缓冲液,清洗牙齿表面。
4、用持针器夹住牙齿根部,将刀柄沿牙釉本质界将牙龈组织割离牙齿表面后,用眼科镊子取牙龈组织于准备好的平皿内。
5、将分离下来的牙龈组织进行剪切、研磨、用刀柄对其进行反复切割。
6、将牙龈组织加入消化液,所述消化液为3mg/ml I型胶原酶(购自Sigma公司(西格玛),货号为C-0130)和4mg/ml中性蛋白酶。置于37℃孵箱中进行消化并计时,通常大约为55~65min。
7、将消化好的组织加入完全培养基,所述培养基为α-MEM培养基,含15%胎牛血清、2mML-谷氨酰胺、10,000U/ml青霉素和链霉素(其中谷氨酰胺、青霉素和链霉素购自Invitrogen公司旗下的Gbico品牌,货号分别为:11095-080、25030-081、15140-122)以终止反应。
8、用一次性滴管将停止反应后的液体转移至离心管内,在室温1500rpm离心10min。
9、离心完毕后弃上清,加入完全培养基进行重悬,并转移至适当的培养介质(例如培养瓶)内,向介质内加入适量完全培养基,放入孵箱内,37℃、5%CO2培养,3~5天即可见到生长的细胞。
10、上述细胞原代培养生长至大约90%的融合度时进行传代培养,得到的原代细胞数量大约为5×106个至3×107个;传代培养基为间充质干细胞专用无血清培养基,收集第五代牙龈间充质干细胞。
三、牙龈间充质干细胞的鉴定
1、成骨诱导分化鉴定:在培养基中添加2mMβ-甘油磷酸酯(Sigma-Aldrich)、100μM2-磷酸酯抗坏血酸以及10nM地塞米松(Sigma-Aldrich),对上述获得的第五代牙龈间充质干细胞进行成骨诱导。四周后,通过用矿物化茜素红对培养物染色,观察矿化结节形成。
2、成脂诱导分化鉴定:将500nM黄嘌呤(Sigma-Aldrich)、60μM吲哚美辛(Sigma-Aldrich)、500nM皮质醇(Sigma-Aldrich)、10μg/ml胰岛素(Sigma-Aldrich)以及100μM 2-磷酸酯抗坏血酸加入到生长培养基中,对牙龈间充质干细胞进行成脂诱导。一周后,通过用油红O(Sigma Aldrich)对培养的细胞进行染色,在显微镜下对阳性细胞进行观察。
3、牙龈间充质干细胞免疫表型鉴定:将口腔干细胞分装入FACS管中。1500rpm离心5min,弃上清,分别加入荧光标记的CD29、CD73、CD90、CD34、CD45等抗体,冰上避光孵育1h。然后,用0.5%BSA中和,离心弃上清,加入2%多聚甲醛固定液,流式细胞仪检测间充质干细胞表面标记物表达情况。
其中,牙龈间充质干细胞的细胞免疫表型鉴定以及成脂、成骨分化鉴定参见以下文献:
GANG DING,WEI WANG,YI LIU,等.Effect of Cryopreservation on Biologicaland Immunological Properties of Stem Cells From Apical Papilla.JOURNAL OFCELLULAR PHYSIOLOGY,J.Cell.Physiol.223:415-422,2010.
F Feng,K Akiyama,Y Liu,et al,Utility of PDL progenitors for in vivotissue regeneration:a report of 3cases.Oral Diseases(2010)16,20-28.
Takayoshi Yamaza,Akiyama Kentaro,Chider Chen,等.Immunomodulatoryproperties of stem cells from human exfoliated deciduous teeth.Stem CellResearch&Therapy 2010,1:5.
试验结果表明:牙龈间充质干细胞高度表达CD29、CD73和CD90(均大于96%);不表达CD34和CD45(均小于1%);并且具有多向分化的能力,能够分化为骨组织和脂肪组织,表明分离培养的牙龈间充质干细胞具有间充质干细胞的特性。
四、配制牙龈间充质干细胞注射剂
1、使用0.25%胰蛋白酶消化贴壁的上述培养的牙龈间充质干细胞,以1200rpm离心7min,收集细胞。
2、将收集的细胞用适量0.9%生理盐水洗涤2次,以1200rpm离心7min,收集细胞。
3、将收集的细胞用含5%白蛋白的0.9%生理盐水重悬,按照每管2×107个细胞为标准,分装于冻存管内。
4、使冻存管以1200rpm离心7min,将冻存管内的上清液吸弃。
5、静脉抽取供者5ml血液样品,以4000rpm离心10min收集血清,4℃保存。
6、用1ml血清重悬弃去上清液的冻存管内的细胞,将液体转移至1ml注射器内,4℃保存。
其中,在酶消化之前选用的是第五代的牙龈间充质干细胞。
研究发现,将所配制的干细胞制剂在4℃保存12小时仍具有平均大于90%的细胞活率(参见图1)。这说明本发明所获得的牙龈间充质干细胞制剂非常有利于牙龈间充质干细胞的保存、运输和存活。
五、牙龈间充质干细胞制剂的美容效果
随机挑选年龄在35-60岁范围内的60名健康女性志愿者为实验对象,对面部或颈部皮肤注射本发明的牙龈间充质干细胞制剂。
将待注射部位的皮肤清洗后用75%酒精消毒,缓慢且均匀地局部多点注射本发明的干细胞制剂1毫升。注射后一个月观察处理部位结果,注射后注意防晒、且避免食用刺激性食物以及使用刺激性化妆品。
试验结果表明:在60名志愿者中,其中50名志愿者的皮肤呈现出显著程度的皱纹减少、美白、色斑淡化和/或紧致光滑中的一种或多种效果,且没有出现不适反应,本发明的干细胞制剂的美容处理有效率高达83.3%。这充分表明,本发明的干细胞制剂具有优异的美容效果,特别是在皮肤除皱方面。
以上所述仅仅是本发明的优选实施方式。应当指出的是,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,本领域技术人员可对本发明的细节进行各种修改、变更或替换。这些修改、变更或替换也应理解为包括在本发明要求保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种用于美容的牙龈间充质干细胞制剂,所述制剂包含牙龈间充质干细胞和血清,其中所述牙龈间充质干细胞含量为0.5×107个/毫升至5.0×107个/毫升。
2.根据权利要求1所述的干细胞制剂,其中,所述牙龈间充质干细胞源自供体牙龈的上皮组织细胞。
3.根据权利要求1或2所述的干细胞制剂,其中,所述干细胞为经血清重悬后的单细胞悬液状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的干细胞制剂,其中,所述干细胞制剂为注射剂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的干细胞制剂,其中,所述牙龈间充质干细胞为传代培养第3代至第10代的牙龈间充质干细胞。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的干细胞制剂,其中,所述干细胞制剂用于消除或减少皮肤皱纹、美白、淡斑、紧致皮肤、平滑皮肤或其组合。
7.一种用于制备如权利要求1-6中任一项所述的干细胞制剂的方法,包括以下步骤:
a.从新鲜牙齿分离牙龈组织;
b.将所述牙龈组织加入消化液消化50-70分钟;
c.将消化后的牙龈组织在完全培养基中进行原代培养;
d.将原代培养后的细胞在无血清培养基中进行传代培养,收集第3代至第10代间充质干细胞;
e.将血液离心获取血清;和
f.用1-5毫升所述血清重悬间充质干细胞得到干细胞悬液。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述干细胞悬液中的牙龈间充质干细胞浓度为0.5×107个/毫升至5.0×107个/毫升。
9.根据权利要求7或8所述的方法,还包括在所述干细胞悬液中加入化妆品或药学上可接受的辅助成分。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的干细胞制剂在制备用于美容的化妆品或药物中的用途。
11.根据权利要求10所述的用途,其中,所述化妆品或药物用于消除或减少皮肤皱纹、美白、淡斑、紧致皮肤、平滑皮肤或其任意组合。
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