CN112708594A - 脐带间充质干细胞复苏培养基及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于干细胞培养技术,具体涉及脐带间充质干细胞复苏培养基及其制备方法和应用。本发明提供的脐带间充质干细胞复苏培养基,替代现有方法中普遍采用的间充质干细胞完全培养基,依靠其中包含的多种细胞在增殖过程中分泌的活性物质来促进复苏后的脐带间充质干细胞的生长,进而提高其活力。此外,利用纳米技术对培养上清液中的营养因子进行包裹,使营养物质在培养过程中更加稳定,此外透明质酸形成的纳米乳可以替代血清蛋白在培养基中的载体作用,进一步提高干细胞的增殖能力。
Description
技术领域
本发明属于干细胞培养技术,具体涉及脐带间充质干细胞复苏培养基及其制备方法和应用。
背景技术
干细胞(stem cells,SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层,属于多能干细胞,MSC最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。脐带间充质干细胞(umbilical cord mesencymalstem cells,UC-MSCs)是来源于胎儿脐带沃顿氏胶的间充质干细胞,与骨髓、脂肪间充质干细胞一样,其具有较强的自我更新及多向分化潜能,同时脐带间充质干细胞能分泌GM-CSFG-CSF,而骨髓、脂肪间充质则不能。
脐带间充质干细胞在分离培养后需要通过低温冷冻保存,在使用时再经过复苏进行组织器官损伤修复。细胞复苏是将长期超低温冻存于液氮中的细胞,迅速解冻到常温过程,同时确保恢复细胞的活性与生物学特征。现有技术中对于脐带间充质干细胞的复苏过程,容易受热不均匀,发生二次结晶的现象,此外中无法保证脐带间充质干细胞的活力,细胞增值率较低,影响后续的临床利用。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供了脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,目的是为了解决现有技术中对于脐带间充质干细胞的复苏过程,容易受热不均匀,发生二次结晶的现象,此外中无法保证脐带间充质干细胞的活力,细胞增值率较低,影响后续的临床利用的技术问题。
本发明提供的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,具体技术方案如下:
脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,包括如下的步骤:
S1,脐带间充质干细胞的原代分离和培养;
S2,将脐带间充质干细胞培养混合液中的细胞与上清液进行分离,获取培养液;
S3,将步骤S2中的培养液与透明质酸钠进行混合,采用高压均质法制备透明质酸钠纳米乳;
S4,将无血清培养基和透明质酸钠纳米乳按照体积比1:5-5:1混合均匀,获得脐带间充质干细胞复苏培养基。
在某些实施方式中,步骤S1中,脐带间充质干细胞的原代分离和培养的具体步骤如下:
S11,获取去掉血管组织的脐带组织,将脐带组织剪碎,加入含FBS和双抗的培养基中培养,得到原代人脐带间充质干细胞;
S12,当细胞融合度为80%-90%时,胰蛋白酶消化细胞传代培养,取传代细胞,继续培养;
S13,当细胞融合度80%-90%时,弃含FBS的培养上清液,PBS洗涤细胞,加入无血清培养基继续培养。
在某些实施方式中,步骤S2中,将第5-10代的脐带间充质干细胞培养混合液中的细胞与上清液进行分离,所述上清液经过浓缩、过滤获得培养液。
在某些实施方式中,步骤S3包括如下步骤:
S31,将透明质酸钠和聚乙二醇-400溶解于步骤S2中的培养液中,形成水相;
S32,将步骤S31中的水相加入有机相中,经过高压均质处理得到初乳;
S33,步骤S32中的初乳经过减压蒸发除去有机溶剂后加入水性介质,再经过高压均质处理,获得透明质酸钠纳米乳。
本发明还脐带间充质干细胞复苏培养基,根据上述方法制备的脐带间充质干细胞复苏培养基。
本发明还提供了脐带间充质干细胞复苏培养基的应用,基于上述的脐带间充质干细胞复苏培养基,其特征在于,所述脐带间充质干细胞复苏培养基用于脐带间充质干细胞的复苏培养。
在某些实施方式中,包括如下步骤:
步骤1,取出冻存的脐带间充质干细胞于37℃-42℃水浴中震荡复温,得到细胞悬液;
步骤2,将步骤1中的细胞悬液加入预热为37℃的脐带间充质干细胞复苏培养基进行离心,弃去上清后,利用脐带间充质干细胞复苏培养基重悬细胞沉淀;
步骤3,以8000/cm2的密度接种脐带间充质干细胞于含有脐带间充质干细胞复苏培养基的培养瓶中进行培养,待培养细胞融合达90%以上时复苏完成。
在某些实施方式中,步骤2中,细胞悬液与所述脐带间充质干细胞复苏培养基的体积比为1:4-1:6。
本发明具有以下有益效果:本发明提供的脐带间充质干细胞复苏培养基,替代现有方法中普遍采用的间充质干细胞完全培养基,依靠其中包含的多种细胞在增殖过程中分泌的活性物质来促进复苏后的脐带间充质干细胞的生长,进而提高其活力。此外,利用纳米技术对培养上清液中的营养因子进行包裹,使营养物质在培养过程中更加稳定,此外透明质酸形成的纳米乳可以替代血清蛋白在培养基中的载体作用,进一步提高干细胞的增殖能力。
附图说明
图1是本发明提供的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图1,对本发明进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,具体的方案如下:
一、脐带间充质干细胞的原代分离和培养
收集健康产妇的脐带到无菌管中,在超净工作台内,将新鲜人脐带剪成5cm的小段,洗净脐带表面残余的血液;剥离脐动脉和脐静脉后,将脐带置于含双抗的DEME培养基中,剪成3mm左右的组织块;将剪碎的组织转移到50mL离心管中,300g离心5min;小心弃去上层培养基,加入与组织等体积的混合消化酶,于37℃摇床中,振荡消化1.5h。混合消化酶含Ⅱ型胶原酶2g/L、中性蛋白酶0.8g/L、透明质酸酶0.03g/L;将消化后的组织液于300g离心5min,小心弃去上清,PBS洗1次,弃上清,沉淀用DEME完全培养基重悬,接种于数个75cm2培养瓶中,37℃、5%CO2培养箱中培养,每隔3天换液,细胞融合度为85%时,取传代细胞,继续培养。当细胞融合度85%时,弃含FBS的培养上清液,PBS洗涤细胞3次,以3000个/cm2密度接种到T75培养瓶中,加入无血清培养基继续培养。
二、获取培养液和脐带间充质干细胞
取P6代脐带间充质干细胞在血清的培养基中培养,3天后将脐带间充质干细胞与上清液通过离心的方法进行分离,上清液经过0.22μm的微孔过滤,用30kd超滤膜进行浓缩,获得培养液。
三、制备透明质酸钠纳米乳
S31,将透明质酸钠和聚乙二醇-400溶解于培养液中,形成水相,其中透明质酸钠的浓度为0.3%,聚乙二醇-400的浓度为5%;
S32,将步骤S31中的水相加入有机相(二氯甲烷)中,经过高压均质处理得到初乳,其中水相与所述有机相的体积比为1:4;
S33,步骤S32中的初乳经过减压蒸发除去有机溶剂后加入水性介质,再经过高压均质处理(压力为1000bar,循环5次),获得透明质酸钠纳米乳。
四、获得脐带间充质干细胞复苏培养基
将无血清培养基和透明质酸钠纳米乳按照体积比1:5混合均匀,获得脐带间充质干细胞复苏培养基。
本实施例还提供了利用上述方法制备的脐带间充质干细胞复苏培养基。
实施例2
本实施例提供的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,具体的方案如下:
一、脐带间充质干细胞的原代分离和培养
收集健康产妇的脐带到无菌管中,在超净工作台内,将新鲜人脐带剪成5cm的小段,洗净脐带表面残余的血液;剥离脐动脉和脐静脉后,将脐带置于含双抗的DEME培养基中,剪成3mm左右的组织块;将剪碎的组织转移到50mL离心管中,300g离心5min;小心弃去上层培养基,加入与组织等体积的混合消化酶,于37℃摇床中,振荡消化1.5h。混合消化酶含Ⅱ型胶原酶2g/L、中性蛋白酶0.8g/L、透明质酸酶0.03g/L;将消化后的组织液于300g离心5min,小心弃去上清,PBS洗1次,弃上清,沉淀用DEME完全培养基重悬,接种于数个75cm2培养瓶中,37℃、5%CO2培养箱中培养,每隔3天换液,细胞融合度为80%时,取传代细胞,继续培养。当细胞融合度80%时,弃含FBS的培养上清液,PBS洗涤细胞3次,以3000个/cm2密度接种到T75培养瓶中,加入无血清培养基继续培养。
二、获取培养液和脐带间充质干细胞
取P6代脐带间充质干细胞在血清的培养基中培养,3天后将脐带间充质干细胞与上清液通过离心的方法进行分离,上清液经过0.22μm的微孔过滤,用30kd超滤膜进行浓缩,获得培养液。
三、制备透明质酸钠纳米乳
S31,将透明质酸钠和聚乙二醇-400溶解于步骤S2中的培养液中,形成水相,其中透明质酸钠的浓度为0.2%,聚乙二醇-400的浓度为0.1%%;
S32,将步骤S31中的水相加入有机相(二氯甲烷、丙酮、环己烷)中,经过高压均质处理得到初乳,其中水相与所述有机相的体积比为1:1;
S33,步骤S32中的初乳经过减压蒸发除去有机溶剂后加入水性介质,再经过高压均质处理(压力为800bar,循环10次),获得透明质酸钠纳米乳。
四、获得脐带间充质干细胞复苏培养基
将无血清培养基和透明质酸钠纳米乳按照体积比2:1混合均匀,获得脐带间充质干细胞复苏培养基。
本实施例还提供了利用上述方法制备的脐带间充质干细胞复苏培养基。
实施例3
本实施例提供的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,具体的方案如下:
一、脐带间充质干细胞的原代分离和培养
收集健康产妇的脐带到无菌管中,在超净工作台内,将新鲜人脐带剪成5cm的小段,洗净脐带表面残余的血液;剥离脐动脉和脐静脉后,将脐带置于含双抗的DEME培养基中,剪成3mm左右的组织块;将剪碎的组织转移到50mL离心管中,300g离心5min;小心弃去上层培养基,加入与组织等体积的混合消化酶,于37℃摇床中,振荡消化1.5h。混合消化酶含Ⅱ型胶原酶2g/L、中性蛋白酶0.8g/L、透明质酸酶0.03g/L;将消化后的组织液于300g离心5min,小心弃去上清,PBS洗1次,弃上清,沉淀用DEME完全培养基重悬,接种于数个75cm2培养瓶中,37℃、5%CO2培养箱中培养,每隔3天换液,细胞融合度为90%时,取传代细胞,继续培养。当细胞融合度90%时,弃含FBS的培养上清液,PBS洗涤细胞3次,以3000个/cm2密度接种到T75培养瓶中,加入无血清培养基继续培养。
二、获取培养液和脐带间充质干细胞
取P6代脐带间充质干细胞在血清的培养基中培养,3天后将脐带间充质干细胞与上清液通过离心的方法进行分离,上清液经过0.22μm的微孔过滤,用30kd超滤膜进行浓缩,获得培养液。
三、制备透明质酸钠纳米水凝胶
S31,将透明质酸钠和聚乙二醇-400溶解于步骤S2中的培养液中,形成水相,其中透明质酸钠的浓度为0.4%,聚乙二醇-400的浓度为10%;
S32,将步骤S31中的水相加入有机相(二氯甲烷、丙酮、环己烷)中,经过高压均质处理得到初乳,其中水相与所述有机相的体积比为1:8;
S33,步骤S32中的初乳经过减压蒸发除去有机溶剂后加入水性介质,再经过高压均质处理(压力为1200bar,循环3次),获得纳米水凝胶。
四、获得脐带间充质干细胞复苏培养基
将无血清培养基和透明质酸钠纳米乳按照体积比5:1混合均匀,获得脐带间充质干细胞复苏培养基。
本实施例还提供了利用上述方法制备的脐带间充质干细胞复苏培养基。
实施例4
将冻存于液氮中14个月的P1代脐带间充质干细胞取出,于37℃-42℃水浴中震荡复温,获得细胞悬液。将细胞悬液加入到4-6倍体积的预热至37℃的实施例1中的复苏培养基和现有复苏培养基中,之后离心,离心条件为1500rpm,10分钟;弃去上清后,两组复苏培养基分别重悬细胞沉淀,取样进行细胞活率及回收率检测。两组细胞分别按8000/cm2的密度接种细胞于培养瓶放置于37℃,5%培养箱静置培养至细胞融合率为90%后传代。
2、脐带间充质干细胞冻存复苏后回收率及活率检测方法
从两组复苏培养基培养的脐带间充质干细胞中取样,加入0.4%台盼蓝与细胞悬液1:1混合,用CountStar细胞计数仪计数及活率。
细胞回收率=复苏后细胞数/冻存时细胞数×100%
细胞活率=活细胞数/总细胞数
表1本实施例1脐带间充质干细胞复苏培养基与现有复苏培养基进行复苏的脐带间充质干细胞细胞活性对比
实施例1组 | 现有复苏培养基 | |
细胞回收率 | 95.78% | 94.51% |
细胞活率 | 95.13% | 91.96% |
P2代细胞数量 | 8.57*10^7 | 5.63*10^7 |
P2代细胞活率 | 93.48% | 89.15% |
如表1和所示,冻存的脐带间充质干细胞在本发明复苏培养中复苏培养可保持细胞回收率和细胞活率皆为90%以上,明显优于另一组复苏培养基中复苏的脐带间充质干细胞。
上述仅本发明较佳可行实施例,并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的技术人员,在本发明的实质范围内,所作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,其特征在于,包括如下的步骤:
S1,脐带间充质干细胞的原代分离和培养;
S2,将脐带间充质干细胞培养混合液中的细胞与上清液进行分离,获取培养液;
S3,将步骤S2中的培养液与透明质酸钠进行混合,采用高压均质法制备透明质酸钠纳米乳;
S4,将无血清培养基和透明质酸钠纳米乳按照体积比1:5-5:1混合均匀,获得脐带间充质干细胞复苏培养基。
2.根据权利要求1所述的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,其特征在于,步骤S1中,脐带间充质干细胞的原代分离和培养的具体步骤如下:
S11,获取去掉血管组织的脐带组织,将脐带组织剪碎,加入含FBS和双抗的培养基中培养,得到原代人脐带间充质干细胞;
S12,当细胞融合度为80%-90%时,胰蛋白酶消化细胞传代培养,取传代细胞,继续培养;
S13,当细胞融合度80%-90%时,弃含FBS的培养上清液,PBS洗涤细胞,加入无血清培养基继续培养。
3.根据权利要求2所述的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,其特征在于,步骤S2中,将第5-10代的脐带间充质干细胞培养混合液中的细胞与上清液进行分离,所述上清液经过浓缩、过滤获得培养液。
4.根据权利要求1所述的脐带间充质干细胞复苏培养基的制备方法,其特征在于,步骤S3包括如下步骤:
S31,将透明质酸钠和聚乙二醇-400溶解于步骤S2中的培养液中,形成水相;
S32,将步骤S31中的水相加入有机相中,经过高压均质处理得到初乳;
S33,步骤S32中的初乳经过减压蒸发除去有机溶剂后加入水性介质,再经过高压均质处理,获得透明质酸钠纳米乳。
5.脐带间充质干细胞复苏培养基,其特征在于,根据权利要求1-4任一项所述的方法制备的脐带间充质干细胞复苏培养基。
6.脐带间充质干细胞复苏培养基的应用,基于权利要求5所述的脐带间充质干细胞复苏培养基,其特征在于,所述脐带间充质干细胞复苏培养基用于脐带间充质干细胞的复苏培养。
7.根据权利要求6所述的脐带间充质干细胞复苏培养基的应用,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,取出冻存的脐带间充质干细胞于37℃-42℃水浴中震荡复温,得到细胞悬液;
步骤2,将步骤1中的细胞悬液加入预热为37℃的脐带间充质干细胞复苏培养基进行离心,弃去上清后,利用脐带间充质干细胞复苏培养基重悬细胞沉淀;
步骤3,以8000/cm2的密度接种脐带间充质干细胞于含有脐带间充质干细胞复苏培养基的培养瓶中进行培养,待培养细胞融合达90%以上时复苏完成。
8.根据权利要求7所述的脐带间充质干细胞复苏培养基的应用,其特征在于,步骤2中,所述细胞悬液与所述脐带间充质干细胞复苏培养基的体积比为1:4-1:6。
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GR01 | Patent grant | ||
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