CN111057677A - 一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 - Google Patents
一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111057677A CN111057677A CN201911374797.0A CN201911374797A CN111057677A CN 111057677 A CN111057677 A CN 111057677A CN 201911374797 A CN201911374797 A CN 201911374797A CN 111057677 A CN111057677 A CN 111057677A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inhibitor
- culture medium
- concentration
- mixture
- chondroprogenitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0652—Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
- C12N5/0655—Chondrocytes; Cartilage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
- C12N2500/05—Inorganic components
- C12N2500/10—Metals; Metal chelators
- C12N2500/20—Transition metals
- C12N2500/24—Iron; Fe chelators; Transferrin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
- C12N2500/30—Organic components
- C12N2500/32—Amino acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2500/00—Specific components of cell culture medium
- C12N2500/30—Organic components
- C12N2500/38—Vitamins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/10—Growth factors
- C12N2501/105—Insulin-like growth factors [IGF]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/10—Growth factors
- C12N2501/115—Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF-2)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2501/00—Active agents used in cell culture processes, e.g. differentation
- C12N2501/999—Small molecules not provided for elsewhere
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种软骨祖细胞培养基,由DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、FGF2、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和GSK‑3α/β抑制剂组成。通过混合各组分,再调节混合物pH和渗透压后灭菌处理制得。本发明为培养细胞提供足够的营养物质和稳定的生存环境,使其具有优异的自我更新能力。因未使用动物源成分,有效规避因此而造成污染的发生,完全避免诱发免疫反应的发生。培养基制备方法步骤简单、原料易得,不含血清,可保持CPCs的未分化、多能状态,专用于软骨祖细胞培养与扩增。本发明是一个长久持续高效的CPCs培养系统,使体外稳定繁殖功能性小鼠和人软骨祖细胞成为可能。
Description
技术领域
本发明属于培养基领域,具体地,涉及一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用。
背景技术
透明关节软骨作为滑膜关节的重要组成部分,具有维持骨骼的灵活性和关节的平滑 性的功能。成年后,关节软骨细胞作为软骨细胞的一个亚群,缓慢维持着软骨组织的稳定。 肥大软骨细胞与关节软骨细胞不同,其存在于生长板中,其功能是骨形成过程中产生新的软 骨。为了治疗退行性关节疾病,用体外产生的细胞或组织替代关节软骨细胞或关节软骨为目 前的主要治疗选择——全关节置换提供了一个全新的可选方案。而对于不同的细胞治疗而言, 确保干细胞或祖细胞的良好来源是解决这一问题的关键。迄今为止,针对退行性关节疾病的 组织工程解决方案的研究主要集中在成熟的关节软骨细胞、间充质干细胞和多能干细胞 (PSCs),软骨祖细胞(CPC)的相关研究较少。
PSCs为软骨细胞的产生提供了一个有吸引力的细胞来源。胚胎干细胞(ESCs)已经在 诸多文献中证明可以通过生长因子的调控,先向中胚层细胞分化,进而分化为软骨细胞分。 然而,这些分化方案所产生的软骨细胞样细胞数量非常少需要进一步的改良。最新的研究表 明,胎儿组织是干细胞治疗的一个非常有前途的细胞来源。我们和其他人已经从许多胎儿组 织中分离出多种干细胞群,包括血、肺、肝、肾、脑和脐带。与成体干细胞相比,这些胚胎 来源的干细胞具有更高的增殖潜能和更强的多能性。同时,它们在致瘤性和免疫应答方面的 问题也较少。
大量研究表明,许多组织中都包含有大量的干细胞组织,文献报道显示软骨组织中 也包含有祖细胞样细胞。许多研究小组已经在人类、马和牛的成年关节软骨中发现鉴定了 CPCs。CPCs具有多向分化潜力并且其细胞表面具有特异性标志物(例如CD105,CD166和STRO-1),但总的来说他们的起源和功能尚需进一步证明。
重要的是,由于以下原因,目前分离到的CPCs并不适合用于软骨退变治疗。首先,大多数研究人员在GA≥8周时分离出hCPCs,此时大多数hCPCs可能已经沿着软骨细胞谱系进展。Quintin等人报道说,在GA 14-16周分离的细胞可以向软骨谱系分化,但不能向下分化成骨或脂肪。其次,由于细胞传代的限制,不能产生足够数量的细胞用以进一步软骨修复。 因此,必须进一步研究获取能够促进CPCs长期持久自我更新的培养条件。第三,CPCs在体 内的成功移植尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种软骨祖细胞培养基,所述软 骨祖细胞培养基由DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和GSK-3α/ β抑制剂组成。
上述原料的含量可以在一定的范围内选择,在本发明的一种优选的实施方式中,为 了使得细胞在培养过程中能够具有更为稳定的培养环境,所述DMEM培养基与所述F12培养基 的含量的体积比为1:0.5-2;且以实际所需所述培养基的总体积为基准,所述维生素C的浓 度为50-200μg/mL,所述胰岛素生长因子的浓度为1-150ng/mL,所述FGF2的浓度为 1-150ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为1-30uM,所述转铁蛋白的浓度为5-100μg/mL, 所述ROCK抑制剂的浓度为1-50uM,所述p38抑制剂的浓度为1-20uM,所述脯氨酸的浓度为 0-10mM,所述丙酮酸钠的浓度为1-15mM。
本发明的另一个目的是提供所述髓核祖细胞培养基的制备方法,通过以下步骤实现:
1)将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、碱性 成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂(Y27632)、GSK-3α/β抑制剂、 p38 MAPK抑制剂,制得混合物M1;
2)将混合物M1调节pH和渗透压,得到混合物M2;
3)将混合物M2进行灭菌处理,制得软骨祖细胞培养基。
上述中的信号通路抑制剂可以选自本领域技术人员能够理解和使用的类型,当然在 我们的实施方式中,为了使其具有良好的调控效果,所述GSK-3α/β抑制剂选自牌号为CHIR99021的GSK-3α/β抑制剂,所述ROCK抑制剂选自牌号为Y27632的ROCK抑制剂,所 述p38抑制剂为选自牌号为SB202190的p38抑制剂。
步骤2)中调节pH的操作可以采用本领域技术人员能够理解的方式进行操作,例如, 可以采用加入酸碱调节剂进行调节,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤2)中为加入碱 调节pH值。这里的碱可以选自本领域技术人员能够理解和使用的类型,例如,一种更为优选 的实施方式中,所述碱选自氢氧化钠。
当然,调节后的pH值可以在一定的范围内选择,例如,一种优选的实施方式中,为了进一步保证培养环境的稳定性,混合物M2的pH值为7.3-7.5。
进一步优选的实施方式中,混合物M2的渗透压为330-360mOsm/kg。
步骤3)中灭菌处理能够采用本领域技术人员所能够理解的方式进行操作,例如,在 本发明的一种优选的实施方式中,步骤3)中灭菌处理选自射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和 过滤除菌中的至少一种。
进一步优选的实施方式中,灭菌处理采用湿热灭菌。
更为优选的实施方式中,灭菌处理为通过具有0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌。
本发明的再一个目的是提供所述一种软骨祖细胞培养基在培养人软骨祖细胞向多种 细胞分化中的应用。
通过上述技术方案,本发明提供的细胞培养基通过DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋 白、ROCK抑制剂(Y27632)、GSK-3α/β抑制剂、p38 MAPK抑制剂的协同作用以向培养细 胞提供足够的营养物质和稳定的生存环境,使得培养细胞具有优异的自我更新能力。同时该 培养基中未使用动物源成分,进而有效地规避了由于动物源性物质对培养细胞的自我更新及 分化过程带来了不确定因素以及对培养细胞造成污染的情况的发生,并且能够在细胞治疗的过程中完全避免诱发免疫反应的发生。另外,该细胞培养基的制备方法步骤简单、原料易得, 不含血清,专门用于软骨祖细胞的培养与扩增。该培养基可保持CPCs的未分化、多能状态。 本发明基于前期基础,探索一个长久持续高效的CPCs培养系统,使稳定的体外繁殖的功能性 的小鼠和人软骨祖细胞成为可能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1-A.E11.5 Sox9 GFP+小鼠胚胎CPCs分离及培养条件筛选示意图。
图1-B.在CPSR培养基中指定传代培养的mCPC的亮场图像。比例尺=100μm。
图1-C.经过20次传代后的mcpc数量(从100,000个细胞开始)。
图1-D.SOX9-GFP细胞的流式细胞仪分析(显示细胞类型)。
图1-E(1).对指示的表面标记物进行FACS分析。
图1-E(2).对指示的表面标记物进行FACS分析。
图1-F.WB分析传代培养的mCPCs中所示的蛋白。箭头表示SOX5为非特异性条带。
图1-G.RNA-seq数据的三维PCA图。不同的形状代表原始细胞(正方形)、培养的CPC(三角形)。椭圆形圆圈表示三个不同的集群:培养的CPC、早期CPC和晚期CPC。
图2-A.不同传代胚胎培养的hCPCs的亮场图像。比例尺=100μm。
图2-B.从胚胎中培养的hCPCs在指定的传代时间加倍。
图2-C.胚胎培养的hCPCs中CD29和CD44的流式细胞仪(FACS)分析。
图2-D.胚胎培养的hCPCs免疫荧光分析。比例尺=50μm。
图2-E.不同传代iPSC培养的hCPCs的亮场图像。比例尺=100μm。
图2-F.从iPSC中培养的hCPCs在指定的传代时间加倍。
图2-G.iPSC培养的hCPCs免疫荧光分析。比例尺=50μm。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实 施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。附图是用来提供对本发明的进一步 理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成 对本发明的限制。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值 应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个 范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的 数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,DMEM培养基为ThermoFisher Scientific公司的市售品、F12培养基为Thermo Fisher Scientific公司的市售品、 脯氨酸为为Sigma ALdrich公司的市售品、丙酮酸钠为Sigma ALdrich公司的市售品、维生 素C为Sigma ALdrich公司的市售品、胰岛素生长因子为Thermo Fisher Scientific公司的 市售品、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)为perprotech公司的市售品、转铁蛋白为Sigma ALdrich公司的市售品、ROCK抑制剂为MCE公司的市售品、p38抑制剂为AxonMedchem公司 的市售品、GSK-3α/β抑制剂为Reagents Direct公司的市售品。
实施例1
1)在25℃下,将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长 因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和转化生 长因子β信号通路抑制剂混合,制得混合物M1;其中,DMEM培养基与F12培养基的体积比为 1:1,维生素C的浓度为100μg/mL,胰岛素生长因子的浓度为100ng/mL,FGF2的浓度为 100ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为2uM,所述转铁蛋白的浓度为50μg/mL,所述 ROCK抑制剂的浓度为10uM,所述p38抑制剂的浓度为2.5uM,所述脯氨酸的浓度为0.35mM, 所述丙酮酸钠的浓度为1mM;
2)将氢氧化钠加入至上述混合物M1中以将pH调至7.4后,再加入氯化钠调节渗透压至340mOsm/kg,制得混合物M2;
3)将上述混合物M2通过具有0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌制得细胞培养基A1。
实施例2
1)在25℃下,将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长 因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和转化生 长因子β信号通路抑制剂混合,制得混合物M1;其中,DMEM培养基与F12培养基的体积比为 1:2,维生素C的浓度为200μg/mL,胰岛素生长因子的浓度为150ng/mL,FGF2的浓度为 20ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为30uM,所述转铁蛋白的浓度为10μg/mL,所述 ROCK抑制剂的浓度为50uM,所述p38抑制剂的浓度为20uM,所述脯氨酸的浓度为10mM,所 述丙酮酸钠的浓度为15mM;
2)将氢氧化钠加入至上述混合物M1中以将pH调至7.4后,再加入氯化钠调节渗透压至360mOsm/kg,制得混合物M2;
3)将上述混合物M2通过具有0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌制得细胞培养基A2。
实施例3
1)在25℃下,将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长 因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和转化生 长因子β信号通路抑制剂混合,制得混合物M1;其中,DMEM培养基与F12培养基的体积比为 1:1.5,维生素C的浓度为150μg/mL,胰岛素生长因子的浓度为5ng/mL,FGF2的浓度为 10ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为20uM,所述转铁蛋白的浓度为100μg/mL,所述 ROCK抑制剂的浓度为30uM,所述p38抑制剂的浓度为10uM,所述脯氨酸的浓度为0mM,所述 丙酮酸钠的浓度为4mM;
2)将氢氧化钠加入至上述混合物M1中以将pH调至7.4后,再加入氯化钠调节渗透压至340mOsm/kg,制得混合物M2;
3)将上述混合物M2通过具有0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌制得细胞培养基A3。
实施例4
1)在25℃下,将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长 因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和转化生 长因子β信号通路抑制剂混合,制得混合物M1;其中,DMEM培养基与F12培养基的体积比为 1:0.5,维生素C的浓度为80μg/mL,胰岛素生长因子的浓度为80ng/mL,FGF2的浓度为 50ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为20uM,所述转铁蛋白的浓度为75μg/mL,所述 ROCK抑制剂的浓度为10uM,所述p38抑制剂的浓度为1uM,所述脯氨酸的浓度为5mM,所述 丙酮酸钠的浓度为10mM;
2)将氢氧化钠加入至上述混合物M1中以将pH调至7.4后,再加入氯化钠调节渗透压至340mOsm/kg,制得混合物M2;
3)将上述混合物M2通过具有0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌制得细胞培养基A4。
实施例5
按照实施例1的方法进行,不同的是,步骤1)中未使用维生素C,制得细胞培养基D1。
实施例6
按照实施例1的方法进行,不同的是,步骤1)中未使用胰岛素生长因子,制得细胞培养基D2。
实施例7
按照实施例1的方法进行,不同的是,步骤1)中未使用FGF2,制得细胞培养基D3。
实施例8
按照实施例1的方法进行,不同的是,步骤1)中未使用GSK-3α/β抑制剂,制得细胞 培养基D4。
实施例9
按照实施例1的方法进行,不同的是,步骤1)中未使用ROCK抑制剂,制得细胞培养基D5。
实施例10
按照实施例1的方法进行,不同的是,不加入转铁蛋白,制得细胞培养基D6。
实施例11
按照实施例1的方法进行,不同的是,不加入p38抑制剂,制得细胞培养基D7。
实施例12
按照实施例1的方法进行,不同的是,不加入脯氨酸,制得细胞培养基D8。
实施例13
按照实施例1的方法进行,不同的是,不加入丙酮酸钠,制得细胞培养基D9。
实施例14(应用例1)
1)将培养皿用MatrigeL基质胶进行包被(当然,使用玻璃连粘蛋白Vitronection亦可)2h;然后在37℃的水浴中复苏冻存的小鼠软骨祖细胞,并将该细胞接种至上述A1培养基中,在37℃、5%CO2下进行培养,并且每天更换培养基,直至多能干细胞增殖到80%融合度(confLuency)时,接着以0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)进行消化传代以保持小鼠软骨祖细胞细胞团的状态。当需要单细胞传代时,应用Trypsin酶(当然 TrypLE Express酶也可以)消化,并向培养基中加入牌号为Y-27632的Rock抑制剂(工作浓 度为10μmol/L,提高细胞的存活率)培养24h。
2)去除培养基,以PBS缓冲溶液清洗3次,接着以0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)消化5min,吸去EDTA,加入A1培养基轻轻吹打3到5次,以保持 小鼠软骨祖细胞细胞团的状态,以面积比1:8传至新的用MatrigeL基质胶或者Vitronectin包被的培养皿中,加入细胞培养基A1在37℃、5%CO2下培养,每天更换培养基,当细胞融合度达到80%时,得到细胞B1。
实施例15(检测例1)
首先,用0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)消化上述细胞B1至细胞团状态,计数,取一部分往下传代(即扩增)。传代18次。结果见图1-B。
其中:图1-B在CPSR培养基中指定传代培养的mCPC的亮场图像。其中passage 3 是扩增第3代,passage 12是扩增第12代,passage 18是扩增第18代。
同时,如图1-C所示,为经过20次传代后的mcpc数量(从100,000个细胞开始), 表明mCPC增殖能力良好。
如图1-D所示,为通过本发明所提供的细胞培养基培养15代后SOX9-GFP细胞(细胞类型已明确)的流式细胞仪分析,证明在本发明提供的细胞培养基这一培养体系下,E11.5sox9 GFP+小鼠胚胎CPCs在体外成功分离传代(P14)并保持向多种细胞分化的能力。
如图1-E所示,是E11.5 SOX9+CPCs特定表面标记物的FACS分析,为特定标记蛋白在E11.5 SOX9+CPCs和经培养的mCPC中的表达水平,证明经培养的mCPCs仍和E11.5
SOX9+CPCs有相似的表达能力。
如图1-F所示,为WB分析传代培养的mCPCs中所示的蛋白。箭头表示SOX5为非特 异性条带。
如图1-G所示,RNA-seq数据的三维PCA图。不同的颜色代表不同的发育阶段,不 同的形状代表原始细胞(正方形)、培养的CPC(三角形)。椭圆形圆圈表示三个不同的集群:培养的CPC、早期CPC和晚期CPC。
实施例16(检测例2)
同样的,通过应用例1以及检测例1的方法可知,培养基A2、A3和A4也能稳定的培养小鼠软骨祖细胞。
实施例17(检测例3)
按照应用例1和检测例1的方法进行操作,不同的是,将细胞培养基分别替换为D1-D10,结果显示,细胞培养基D1-D10无法成功培养小鼠软骨祖细胞。
实施例18(应用例2)
1)将培养皿用MatrigeL基质胶进行包被(当然,使用玻璃连粘蛋白Vitronection亦可)2h;然后在37℃的水浴中复苏冻存的人软骨祖细胞,并将该细胞接种至上述A1培养基中, 在37℃、5%CO2下进行培养,并且每天更换培养基,直至软骨祖细胞增殖到80%融合度(confLuency)时,接着以0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)进行消化传代以保持人软骨祖细胞细胞团的状态。当需要单细胞传代时,应用Trypsin酶(当然TrypLE Express酶也可以)消化,并向培养基中加入牌号为Y-27632的Rock抑制剂(工作浓度为10μmol/L,提高细胞的存活率)培养24h;
2)去除培养基,以PBS缓冲溶液清洗3次,接着以0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)消化5min,吸去EDTA,加入A1培养基轻轻吹打3到5次,以保持 人软骨祖细胞细胞团的状态,以面积比1:8传至新的用MatrigeL基质胶或者Vitronectin 包被的培养皿中,加入细胞培养基A1在37℃、5%CO2下培养,每天更换培养基,当细胞融合 度达到80%时,得到细胞B1。
实施例19(检测例4)
首先,用0.5mmol/L的EDTA(PH=8.0,渗透压(OsmoLarity)=340mOsm)消化上述细胞B1至细胞团状态,计数,取一部分往下传代(即扩增)。传代18次。结果见图2-A。
其中:图2-A是人胚胎软骨祖细胞用该培养基培养后的形态图。从左至右分别是扩增第3代、第12代、第18代。
同时,如图2-B所示,为在特定的传代期,从胚胎中培养的hCPCs的加倍时间,表 明hCPCs增殖能力良好。
如图2-C所示,为从胚胎中通过本发明所提供的细胞培养基培养的人绒毛膜细胞CD29 和CD44的流式细胞仪(FACS)分析,证明在本发明提供的细胞培养基这一培养体系下,E11.5sox9 GFP+小鼠胚胎CPCs在体外成功分离传代(P14)并保持向多种细胞分化的能力。
如图2-D所示,为胚胎中培养的hCPCs的免疫荧光分析。
如图2-E所示,为不同传代iPSC培养的hCPCs的亮场图像,从左至右分别是扩增第4代、第7代、第15代。证明由iPSCs培养的hCPCs在本发明提供的细胞培养基这一培养体 系下,增殖15代后仍有良好的软骨祖细胞形态。
如图2-F所示,为在指定的传代期,从iPSCs培养出的hCPCs的加倍时间,表明hCPCs增殖能力良好。
如图2-G所示,由iPSCs培养的hCPCs的免疫荧光分析。
实施例17(检测例5)
按照应用例2和检测例2的方法进行操作,不同的是,将细胞培养基分别替换为D1-D9,结果显示,细胞培养基D1-D9无法成功培养人软骨祖细胞。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的 具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些 简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾 的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能 的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发 明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种软骨祖细胞培养基,其特征在于,所述培养基由DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、碱性成纤维细胞生长因子2(FGF2)、转铁蛋白、ROCK抑制剂、p38抑制剂和GSK-3α/β抑制剂组成,其中DMEM培养基与F12培养基的体积比为1:0.5-2。
2.根据权利要求1所述的一种软骨祖细胞培养基,其特征在于,以所述培养基的总体积为基准,所述培养基维生素C的浓度为50-200μg/mL,所述胰岛素生长因子的浓度为1-150ng/mL,所述FGF2的浓度为1-150ng/mL,所述GSK-3α/β抑制剂的浓度为1-30uM,所述转铁蛋白的浓度为5-100μg/mL,所述ROCK抑制剂的浓度为1-50uM,所述p38抑制剂的浓度为1-20uM,所述脯氨酸的浓度为0-10mM,所述丙酮酸钠的浓度为1-15mM。
3.根据权利要求1或2所述的一种软骨祖细胞培养基的制备方法,替特征在于,通过以下步骤实现:
(1)将DMEM培养基、F12培养基、脯氨酸、丙酮酸钠、维生素C、胰岛素生长因子、碱性成纤维细胞生长因子2、转铁蛋白、ROCK抑制剂、GSK-3α/β抑制剂、p38 MAPK抑制剂,制得混合物M1;
(2)将混合物M1调节pH和渗透压,得到混合物M2;
(3)将混合物M2进行灭菌处理,制得软骨祖细胞培养基。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中加入碱调节pH值,所述碱选自氢氧化钠,混合物M2的pH值为7.3-7.5,混合物M2的渗透压为330-360mOsm/kg。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中灭菌处理选自射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,过滤除菌为通过0.2μm直径微孔的滤膜过滤灭菌。
7.根据权利要求1或2所述的一种软骨祖细胞培养基,其特征在于,所述GSK-3α/β抑制剂选自牌号为CHIR99021的GSK-3α/β抑制剂,所述ROCK抑制剂选自牌号为Y27632的ROCK抑制剂,所述p38抑制剂为选自牌号为SB202190的p38抑制剂。
8.根据权利要求1或2所述的培养基在培养人软骨祖细胞向多种细胞分化中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911374797.0A CN111057677B (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911374797.0A CN111057677B (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111057677A true CN111057677A (zh) | 2020-04-24 |
CN111057677B CN111057677B (zh) | 2021-08-03 |
Family
ID=70302766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911374797.0A Active CN111057677B (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111057677B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113106066A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-13 | 杭州艾名医学科技有限公司 | 一种肉瘤细胞培养基以及采用该培养基体外生产Matrigel原液的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110151561A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Janet Davis | Differentiation of human embryonic stem cells |
WO2011124894A1 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | The University Court Of The University Of Edinburgh | Chondrogenic progenitor cells, protocol for derivation of cells and uses thereof |
CN106244528A (zh) * | 2016-09-28 | 2016-12-21 | 广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司 | 一种软骨细胞无血清培养基及其制备方法 |
US20190127707A1 (en) * | 2016-03-30 | 2019-05-02 | Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. | Medium for culturing naive pluripotent stem cells and method for culturing pluripotent stem cells |
CN109988744A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-09 | 宁波医诺生物技术有限公司 | 人多能干细胞培养基及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-12-27 CN CN201911374797.0A patent/CN111057677B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110151561A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Janet Davis | Differentiation of human embryonic stem cells |
WO2011124894A1 (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-13 | The University Court Of The University Of Edinburgh | Chondrogenic progenitor cells, protocol for derivation of cells and uses thereof |
US20190127707A1 (en) * | 2016-03-30 | 2019-05-02 | Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. | Medium for culturing naive pluripotent stem cells and method for culturing pluripotent stem cells |
CN106244528A (zh) * | 2016-09-28 | 2016-12-21 | 广州赛莱拉干细胞科技股份有限公司 | 一种软骨细胞无血清培养基及其制备方法 |
CN109988744A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-07-09 | 宁波医诺生物技术有限公司 | 人多能干细胞培养基及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
何梅: "Wnt/β-catenin信号通路和p38信号通路对bFGF维持人根尖牙乳头干细胞干性的影响", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 * |
苏新林等: "软骨祖细胞的研究进展", 《中国骨与关节外科》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113106066A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-13 | 杭州艾名医学科技有限公司 | 一种肉瘤细胞培养基以及采用该培养基体外生产Matrigel原液的方法 |
CN113106066B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-08-23 | 杭州艾名医学科技有限公司 | 一种肉瘤细胞培养基以及采用该培养基体外生产Matrigel原液的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111057677B (zh) | 2021-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20020045260A1 (en) | Method of isolating mesenchymal stem cells | |
CN103805562A (zh) | 培养胎盘间充质干细胞的无血清培养基 | |
Xu et al. | In vivo repair of full-thickness cartilage defect with human iPSC-derived mesenchymal progenitor cells in a rabbit model | |
CN112048470B (zh) | 一种利用人诱导多能干细胞制备临床级别间充质干细胞制剂的方法 | |
CA2558520C (en) | Serum-free suspension culture system for mesenchymal progenitor cells | |
CN106520687B (zh) | 一种诱导多能干细胞向间充质干细胞分化的方法 | |
WO2021254296A1 (zh) | 一种生物活性物质组合物、包含所述组合物的无血清培养基及其用途 | |
CN110938590B (zh) | 一种间充质干细胞无血清培养基及其用途 | |
Xue et al. | Isolation, identification, and comparison of cartilage stem progenitor/cells from auricular cartilage and perichondrium | |
US20230117670A1 (en) | Bioactive substance composition, serum-free medium comprising the composition, and uses thereof | |
Zhang et al. | The in vivo chondrogenesis of cartilage stem/progenitor cells from auricular cartilage and the perichondrium | |
CN111057677B (zh) | 一种软骨祖细胞培养基及其制备方法和应用 | |
KR101753557B1 (ko) | 줄기세포 증식 향상 배지 조성물 및 줄기세포의 배양방법 | |
CA3160433A1 (en) | Method for preparation of mesenchymal stem cell from human pluripotent stem cell and mesenchymal stem cells prepared thereby | |
JP6721504B2 (ja) | 多能性幹細胞及び前駆細胞を生産するためのプロセス | |
WO2021129030A1 (zh) | 一种髓核祖细胞培养基及其制备方法和应用 | |
CN111676190B (zh) | 一种干细胞向成软骨分化的诱导剂及其应用 | |
US20150329826A1 (en) | Materials and methods for cell culture | |
KR101134456B1 (ko) | 돼지 제대 유래 중간엽 줄기세포의 생산효율을 높이는 배양배지 조성물 및 세포 치료제 | |
CN107164325A (zh) | MSCs来源的少突胶质细胞的制备方法及试剂盒 | |
KR20230005830A (ko) | 줄기세포용 배지 및 줄기세포의 배양 방법 | |
CN112342187A (zh) | 一种软骨细胞培养基及其制备方法 | |
JP4084386B2 (ja) | 細胞の三次元構造体及びその作製方法 | |
WO2023065384A1 (zh) | 一种人间充质干细胞培养基 | |
CN114807028B (zh) | 一种无血清间充质干细胞培养基及干细胞培养方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |