CN111944753B - 一种用于间充质干细胞的培养基及培养方法 - Google Patents

一种用于间充质干细胞的培养基及培养方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于间充质干细胞的培养基及培养方法,本发明培养基中包括木犀草素、漆黄素、大黄素、1,2,3,6‑四‑O‑没食子酰‑β‑D‑葡萄糖、青霉素、链霉素、L‑抗坏血酸、L‑谷氨酰胺、表皮生长因子等成分。使用本发明培养基,出现明显钙结节时间被有效缩短至少5d,同一培养时间骨桥蛋白mRNA表达显著增高,脂肪间充质干细胞成骨分化效率提高。

Description

一种用于间充质干细胞的培养基及培养方法
技术领域
本发明涉及细胞生物学技术领域,具体涉及一种用于间充质干细胞的培养基及其制备方法。
背景技术
间充质干细胞是一类存在于多种组织(如骨髓、脐带血和脐带组织、胎盘组织、脂肪组织等),具有多向分化潜力,非造血干细胞的成体干细胞,在一定条件下可分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、神经细胞、心肌细胞、内皮细胞等。间充质干细胞作为多种疾病细胞治疗的细胞来源,已经成为干细胞领域研究的热点。目前对于间充质干细胞的成骨分化培养尚且缺少简单、高效的培养基和培养方法。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本发明提供一种用于间充质干细胞的培养基及其制备方法。
本发明方案包括以下方面:
一种用于间充质干细胞的培养基,包括以下组份:
木犀草素15~30μg/mL、漆黄素10~22μg/mL、大黄素15~30μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖5~10μg/mL、青霉素20~30U/mL、链霉素50~60mg/mL、L-抗坏血酸0.02~0.04mM、L-谷氨酰胺3~6mM、表皮生长因子10~16ng/mL、丙酮酸钠1~2mM,余量是DMEM低糖培养基。
优选的,所述的用于间充质干细胞的培养基中,木犀草素为16~23μg/mL,漆黄素为18~20μg/mL,大黄素为22~25μg/mL,1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖为7~8μg/mL。
优选的,所述培养基包括以下组份:
木犀草素16μg/mL、漆黄素20μg/mL、大黄素22μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖7μg/mL、青霉素30U/mL,链霉素60mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺6mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠2mM,余量是DMEM低糖培养基。
优选的,所述间充质干细胞为脂肪间充质干细胞。
另一方面,本发明还提供了所述培养基进行间充质干细胞培养的方法,包括以下步骤:
(1)取间充质干细胞,用培养基培养,所述培养基为:木犀草素15~30μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖5~10μg/mL、青霉素20~30U/mL、链霉素50~60mg/mL、L-抗坏血酸0.02~0.04mM、L-谷氨酰胺3~6mM、表皮生长因子10~16ng/mL、丙酮酸钠1~2mM,余量是DMEM低糖培养基;
(2)更换培养基培养,所述培养基为在步骤(1)培养基中添加漆黄素10~22μg/mL、大黄素15~30μg/mL;
(3)之后每2~3d更换一次培养基,培养基成分与步骤(2)相同。
优选的,步骤(1)培养基pH7.0~7.2,步骤(2)培养基pH7.6~7.8,步骤(3)培养基pH7.0~7.3。
优选的,步骤(2)培养基中,木犀草素为16~23μg/mL,漆黄素为18~20μg/mL,大黄素为22~25μg/mL,1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖为7~8μg/mL。
优选的,步骤(1)培养2~3d。
优选的,培养条件是37℃、体积分数5%CO2、相对湿度95%。
本发明中,所述的间充质干细胞可通过现有常规方法分离得到:收集腹部脂肪抽吸术的女性脂肪组织(供试者排除恶性肿瘤、自身免疫性疾病、先天性疾病及遗传病)。参照现有技术采用胶原酶消化法获得人脂肪间充质干细胞。具体方法可以为:无菌条件下取新鲜脂肪组织,用0.1%的Ⅰ型胶原酶,37℃恒温水浴锅内振荡消化60min,1 200r/min离心10min,弃上清,加含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养液(含青霉素100U/ml,链霉素100mg/ml、0.05g/L L-抗坏血酸),200目筛过滤,在37℃、体积分数5%CO2、95%相对湿度的培养箱中进行原代培养。2天后第一次换液,以后视情况每2~3天换一次液,每天观察细胞生长形态特征,细胞长满至80~90%时,用0.25%胰蛋白酶消化贴壁细胞,按1:3比例传代培养。倒置显微镜观察干细胞形态与生长情况,并通过流式细胞术等确定获得脂肪间充质干细胞。分离培养的hADSCs表达干细胞表面标志CD44、CD90、CD105,不表达CD34、CD45。
本发明中,漆黄素溶解于DMSO后使用,浓度10mg/ml。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明培养基中包括木犀草素、漆黄素、大黄素、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖、青霉素、链霉素、L-抗坏血酸、L-谷氨酰胺、表皮生长因子等成分。使用本发明培养基,出现明显钙结节时间被有效缩短至少5d,同一培养时间骨桥蛋白mRNA表达显著增高,脂肪间充质干细胞成骨分化效率提高。
本发明还发现,培养基成分的阶段性添加、培养基成分含量和pH的精密控制对培养过程中细胞的成骨分化有促进作用。
附图说明
图1为实施例1培养14d后行茜素红染色鉴定钙结节结果图;
图2为成骨分化过程中骨桥蛋白mRNA的相对表达结果图;纵坐标代表相对表达量,横坐标代表培养时间。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容,下面提供具体实施例,对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种用于脂肪间充质干细胞的培养基,包括以下组份:木犀草素30μg/mL、漆黄素10μg/mL、大黄素15μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖10μg/mL、青霉素20U/mL、链霉素50mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺3mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠1mM,余量是DMEM低糖培养基。
实施例2
一种用于脂肪间充质干细胞的培养基,包括以下组份:木犀草素15μg/mL、漆黄素22μg/mL、大黄素30μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖5μg/mL、青霉素30U/mL、链霉素60mg/mL、L-抗坏血酸0.02mM、L-谷氨酰胺6mM、表皮生长因子10ng/mL、丙酮酸钠2mM,余量是DMEM低糖培养基。
使用实施例1和实施例2的培养基进行脂肪间充质干细胞培养的方法:取间充质干细胞,用培养基培养,pH7.0~7.3;每2d换液一次。
实施例3
利用本发明培养基进行脂肪间充质干细胞培养的方法:
(1)取间充质干细胞,用培养基培养2d,所述培养基为:木犀草素为23μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖8μg/mL、青霉素30U/mL、链霉素60mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺6mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠2mM,余量是DMEM低糖培养基,pH7.0~7.3;
(2)更换培养基培养,所述培养基为在步骤(1)培养基中添加漆黄素为20μg/mL、大黄素为25μg/mL,pH7.0~7.3;
(3)之后每2d更换一次培养基,培养基成分与步骤(2)相同。
实施例4
利用本发明培养基进行脂肪间充质干细胞培养的方法:
(1)取间充质干细胞,用培养基培养3d,所述培养基为:木犀草素为16μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖7μg/mL、青霉素30U/mL,链霉素60mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺6mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠2mM,余量是DMEM低糖培养基,pH7.0~7.3;
(2)更换培养基培养,所述培养基为在步骤(1)培养基中添加漆黄素为18μg/mL、大黄素为22μg/mL;
(3)之后每3d更换一次培养基,培养基成分与步骤(2)相同。
实施例5
实施例5与实施例4的主要区别是:
漆黄素20μg/mL。
步骤(1)培养基pH7.0~7.2,步骤(2)培养基pH7.6~7.8,步骤(3)培养基pH7.0~7.3。
对比例1
本例与实施例1的主要区别是:
一种用于脂肪间充质干细胞的培养基,包括以下组份:木犀草素40μg/mL、漆黄素10μg/mL、大黄素10μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖15μg/mL、青霉素20U/mL、链霉素50mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺3mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠1mM,余量是DMEM低糖培养基。
对比例2
本例与实施例1的主要区别是:
漆黄素替换为地塞米松。
对比例3
本例与实施例1的主要区别是:未添加木犀草素、漆黄素、大黄素、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖,改为添加β-磷酸甘油8mmol/L、地塞米松100μmol/L、L-抗坏血酸0.1mM。
对比例4
本例与实施例1的主要区别是:
未添加木犀草素、漆黄素、大黄素和1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖。
试验例1
取实施例和对比例培养后的细胞,镜下观察细胞形态变化,行茜素红染色鉴定钙结节。参照郭艳萍等的方法,通过RT-PCR检测骨桥蛋白mRNA的表达。
表1
组别 钙结节提前天数
1组(实施例1) -5d
2组(实施例2) -5d
3组(实施例3) -7d
4组(实施例4) -7d
5组(实施例5) -10d
6组(对比例1) -2d
7组(对比例2) -0d
8组(对比例3) -
9组(对比例4) -
表2
组别 7d 14d 21d 28d
1组(实施例1) 2.0±0.11 5.2±0.13 6.5±0.13 7.3±0.24
2组(实施例2) 2.1±0.12 5.0±0.22 6.3±0.10 7.5±0.16
3组(实施例3) 2.0±0.20 6.3±0.16 7.2±0.22 8.3±0.13
4组(实施例4) 1.9±0.19 6.2±0.23 7.5±0.15 8.3±0.20
5组(实施例5) 3.3±0.13 7.7±0.16 8.6±0.14 9.8±0.26
6组(对比例1) 0.8±0.07 2.0±0.09 3.2±0.11 4.0±0.15
7组(对比例2) 1.0±0.11 1.5±0.23 2.8±0.14 3.3±0.13
8组(对比例3) 0.5±0.07 1.1±0.04 2.0±0.13 2.5±0.12
9组(对比例4) 0.1±0.05 0.1±0.04 0.1±0.06 0.1±0.04
表1结果为相比对比例3,其他各组出现明显钙结节的提前天数。结果显示,相比对比例3,实施例组出现明显钙结节时间提前5~10d,对比例1提前2d,对比例2钙结节时间无明显改变,对比例4未出现明显钙结节。结果说明,本发明方法,脂肪间充质干细胞成骨分化效率提高。
表2和图2为RT-PCR检测骨桥蛋白mRNA结果。结果显示,与对比例组相比,实施例组骨桥蛋白mRNA表达显著增高。其中,培养7d,实施例5的骨桥蛋白mRNA相对表达量显著高于其他实施例组;实施例3~5培养14d、21d、28d的骨桥蛋白mRNA相对表达量均显著高于实施例1~2,实施例5又显著高于实施例3~4,说明培养基成分的阶段性添加、培养基成分含量和pH的精密控制对培养过程中细胞的成骨分化有促进作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于间充质干细胞的培养基,其特征在于,包括以下组份:
木犀草素15~30μg/mL、漆黄素10~22μg/mL、大黄素15~30μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖5~10μg/mL、青霉素20~30U/mL、链霉素50~60mg/mL、L-抗坏血酸0.02~0.04mM、L-谷氨酰胺3~6mM、表皮生长因子10~16ng/mL、丙酮酸钠1~2mM,余量是DMEM低糖培养基。
2.根据权利要求1所述的用于间充质干细胞的培养基,其特征在于,木犀草素为16~23μg/mL,漆黄素为18~20μg/mL,大黄素为22~25μg/mL,1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖为7~8μg/mL。
3.根据权利要求1所述的用于间充质干细胞的培养基,其特征在于,包括以下组份:
木犀草素16μg/mL、漆黄素20μg/mL、大黄素22μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖7μg/mL、青霉素30U/mL,链霉素60mg/mL、L-抗坏血酸0.04mM、L-谷氨酰胺6mM、表皮生长因子16ng/mL、丙酮酸钠2mM,余量是DMEM低糖培养基。
4.根据权利要求1所述的用于间充质干细胞的培养基,其特征在于,所述间充质干细胞为脂肪间充质干细胞。
5.使用权利要求1~4任一项所述培养基进行间充质干细胞培养的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取间充质干细胞,用培养基培养,所述培养基为:木犀草素15~30μg/mL、1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖5~10μg/mL、青霉素20~30U/mL、链霉素50~60mg/mL、L-抗坏血酸0.02~0.04mM、L-谷氨酰胺3~6mM、表皮生长因子10~16ng/mL、丙酮酸钠1~2mM,余量是DMEM低糖培养基;
(2)更换培养基培养,所述培养基为在步骤(1)培养基中添加漆黄素10~22μg/mL、大黄素15~30μg/mL;
(3)之后每2~3d更换一次培养基,培养基成分与步骤(2)相同。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)培养基pH7.0~7.2,步骤(2)培养基pH7.6~7.8,步骤(3)培养基pH7.0~7.3。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(2)培养基中,木犀草素为16~23μg/mL,漆黄素为18~20μg/mL,大黄素为22~25μg/mL,1,2,3,6-四-O-没食子酰-β-D-葡萄糖为7~8μg/mL。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)培养2~3d。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,培养条件是37℃、体积分数5%CO2、相对湿度95%。
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