CN114480272A - 一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂、培养基及其制备方法 - Google Patents
一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂、培养基及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,包括以下成分:L‑谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。该添加剂中包括山药肽、红大戟素等成分有效提高脐带间充质干细胞的增殖活性,和其他成分一起为脐带间充质干细胞的增殖提供充足的营养,促进脐带间充质干细胞的分裂增殖,进而提高脐带间充干细胞的体外扩增效率,并且细胞保持较好的分化活性。本发明的添加剂不含动物源性成分,安全性更高。本发明还添提供了一种脐带间充质干细胞培养基,由基础培养基和上述添加剂组成,成分明确,成本低。本发明还提供了一种上述培养基的制备方法,制备过程简便,易于操作,有助于实现商业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及干细胞领域,尤其涉及一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂、培养基及其制备方法。
背景技术
间充质干细胞是指一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞,主要来源于中胚层组织。后续又从脂肪、胎盘、脐带、牙髓等组织分离得到间充质干细胞。脐血含有丰富的脐带间充质干细胞,脐带间充质干细胞具有多向分化的潜能,在条件控制下可分化为心肌细胞、成骨细胞、脂肪细胞等多种类型的细胞。同时免疫原性比骨髓间充质干细胞低,具有取材方便,无伦理学争议等优点,使其成为多种疾病治疗的细胞来源,具有广阔的临床应用前景。
随着脐带间充质干细胞在医疗领域的应用越来越广泛,对脐带间充质干细胞需求量越来越大,为了满足使用需求,体外培养为获得脐带间充质干细胞提供了保证。培养过程中培养基的质量决定了细胞培养的效率。目前,市场上的脐带间充质干细胞培养基分为含血清和无血清两大类型。含血清培养基中添加动物血清,但是动物血清所带来的异源性污染和已知或未知的病毒、支原体等病原体污染,导致产品的一致性难以控制,为临床研究带来潜在的风险。越来越多的研究者使用无血清培养基体外扩增脐带间充质干细胞。
现有的无血清培养基存在各种问题,如成分复杂、配制困难,或者培养基组份虽相对简单,但细胞增殖效果不够理想,细胞衰老快,细胞多向分化能力下降等问题,导致制备的细胞产品在临床应用方面治疗效果不佳。因此有必要研究一种培养基,不添加血清,同时能够保证细胞的增殖效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,有效提高脐带间充质干细胞的体外增殖效率。
本发明的目的之二在于提供一种用于脐带间充质干细胞的培养基。
本发明的目的之三在于提供一种用于脐带间充质干细胞培养基的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,包括以下成分:L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。
进一步地,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺5-10ng/mL、维生素C15-20μg/mL、山药肽8-12μg/mL、红大戟素1-5μg/mL、丙酮酸钠22-28μg/mL、表皮生长因子30-40ng/mL。
进一步地,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺8ng/mL、维生素C17μg/mL、山药肽10μg/mL、红大戟素3μg/mL、丙酮酸钠25μg/mL、表皮生长因子35ng/mL。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
一种用于脐带间充质干细胞培养的培养基,包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂。
进一步地,所述基础培养基为α-MEM培养基。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现:
一种脐带间充质干细胞培养基的制备方法,包括以下过程:取基础培养基加入L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子,混合搅拌均匀,过滤除菌后保存在4-6℃,备用。
进一步地,采用滤膜过滤除菌,滤膜的孔径为0.22μm。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:本发明提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,该添加剂中包括山药肽、红大戟素等成分有效提高脐带间充质干细胞的增殖活性,和L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C一起为脐带间充质干细胞的增殖提供充足的营养,促进脐带间充质干细胞的分裂增殖,进而提高脐带间充干细胞的体外扩增效率,并且细胞保持较好的分化活性。本发明的添加剂不含动物源性成分,避免了动物源性成分可能带来的风险,安全性更高。
本发明还添提供了一种脐带间充质干细胞培养基,由基础培养基和上述添加组成,成分明确,成本低。本发明还提供了一种上述培养基的制备方法,制备过程简便,易于操作,有助于实现商业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1至实施例3,对比例1至对比例5的培养基用于脐带间充质干细胞培养7d,收获的细胞总数量;
图2为本发明实施例1至实施例3,对比例1至对比例5的培养基用于脐带间充质干细胞培养7d,收获的细胞存活率;
图3为本发明实施例1至实施例3,对比例1至对比例5培养得到脐带间充质干细胞在成骨诱导后碱性磷酸酶活性。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,由以下成分组成:L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。
一种用于脐带间充质干细胞培养的培养基,包括α-MEM培养基和添加在基础培养基中的上述添加剂,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺8ng/mL、维生素C17μg/mL、山药肽10μg/mL、红大戟素3μg/mL、丙酮酸钠25μg/mL、表皮生长因子35ng/mL。
一种脐带间充质干细胞培养基的制备方法,包括以下过程:取基础培养基加入L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子,混合搅拌均匀,采用孔径为0.22μm滤膜过滤除菌后保存在4℃,备用。
实施例2
一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,由以下成分组成:L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。
一种用于脐带间充质干细胞培养的培养基,包括α-MEM培养基和添加在基础培养基中的上述添加剂,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺5ng/mL、维生素C15μg/mL、山药肽8μg/mL、红大戟素1μg/mL、丙酮酸钠22μg/mL、表皮生长因子30ng/mL。
一种脐带间充质干细胞培养基的制备方法,包括以下过程:取基础培养基加入L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子,混合搅拌均匀,采用孔径为0.22μm滤膜过滤除菌后保存在6℃,备用。
实施例3
一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,由以下成分组成:L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。
一种用于脐带间充质干细胞培养的培养基,包括α-MEM培养基和添加在基础培养基中的上述添加剂,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺10ng/mL、维生素C 20μg/mL、山药肽12μg/mL、红大戟5μg/mL、丙酮酸钠28μg/mL、表皮生长因子40ng/mL。
一种脐带间充质干细胞培养基的制备方法,包括以下过程:取基础培养基加入L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子,混合搅拌均匀,采用孔径为0.22μm滤膜过滤除菌后保存在4℃,备用。
对比例1
对比例1提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,和实施例1的区别为:省去山药肽,其余均和实施例1相同。
对比例2
对比例2提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,和实施例1的区别为:省去红大戟素,其余均和实施例1相同。
对比例3
对比例3提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,和实施例1的区别为:省去山药肽,将红大戟素的用量调整为13μg/mL,其余均和实施例1相同。
对比例4
对比例4提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,和实施例1的区别为:省去红大戟素,将山药肽的用量调整为13μg/mL,其余均和实施例1相同。
对比例5
对比例5提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,和实施例1的区别为:省去红大戟素、山药肽,其余均和实施例1相同。
试验例
取在液氮中冻存10天的P3代脐带间充质干细胞,在37℃的水浴中快速复苏,离心去除冻存液,PBS洗涤后分别加入实施例1至3,对比例1至5的培养基重悬,细胞密度为1×104个/mL,接种在12孔板中在37℃,5%CO2的培养箱中培养,每孔2mL,连续培养7天,每两天换液一次,然后采用0.4%台盼蓝染色计算细胞的总数量及活细胞数量,计算每组的细胞存活率,结果如图1和图2所示。
由图1可以看出实施例1至实施例3中细胞的总数量最多,经过7天培养收集的细胞最多。由图2可以看出实施例1至实施例3中细胞的存活率高于对比例1至5。对比例1至对比例5中调整了添加剂的组成,最终得到的培养基在培养脐带间充质干细胞时,获得的细胞总数量有不同程度的下降,细胞存活率不及实施例1。
对比例1中省去了山药肽,对比例2中省去了红大戟素,细胞的总数量远不及实施例1,存活率下降。对比例3中在省去山药肽后增加了红大戟素的用量,对比例4中在省去红大戟素后增加了山药肽的用量,对比例5中同时省去了红大戟素和山药肽,细胞的总数和存活率也不及实施例1,由此可知对比例1至5中的细胞增殖活性不及实施例1,说明山药肽和红大戟素的添加提高了脐带间充质干细胞的增殖活性,用于体外扩增时,可以收获更多有活性的细胞。
将实施例1,对比例1至5中在上述实验收获的脐带间充质干细胞采用成骨诱导培养基重悬,诱导培养培养基的成分为在α-MEM中添加以下成分:10%FBS、地塞米松0.2μM、甘油磷酸钠5mM、维生素C0.12μM,细胞密度为1×104个/mL,接种在6孔板中在37℃,5%CO2的培养箱中,每3天换液一次,连续诱导21天,在pH7.4的Tris-HCl缓冲液中裂解细胞,12000r/min离心5min,收集上清液,采用试剂盒检测碱性磷酸酶的活性,结果如图3所示
由图3可以看出实施例1中的细胞经成骨诱导培养后碱性磷酸酶的活性最好。对比例1至5调整了添加剂的组成,培养得到的脐带间充质干细胞在成骨活性上不及实施例1,说明本发明的培养基培养得到的脐带间充质干细胞保持较好的分化活性。
综上,本发明提供一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,该添加剂中的山药肽、红大戟素等成分有效提高脐带间充质干细胞的增殖活性,促进脐带间充质干细胞的分裂增殖,进而提高脐带间充干细胞的体外扩增效率,细胞保持较好的分化活性,并且本发明的添加剂不含动物源性成分,避免了动物源性成分可能带来的风险,临床应用安全性更高。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,其特征在于,包括以下成分:L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子。
2.根据权利要求1所述用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,其特征在于,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺5-10ng/mL、维生素C15-20μg/mL、山药肽8-12μg/mL、红大戟素1-5μg/mL、丙酮酸钠22-28μg/mL、表皮生长因子30-40ng/mL。
3.根据权利要求1所述用于脐带间充质干细胞培养的添加剂,其特征在于,各组分添加浓度为:L-谷氨酰胺8ng/mL、维生素C17μg/mL、山药肽10μg/mL、红大戟素3μg/mL、丙酮酸钠25μg/mL、表皮生长因子35ng/mL。
4.一种用于脐带间充质干细胞培养的培养基,其特征在于,包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂,所述添加剂的组成如权利要求1至3任一项所述。
5.根据权利要求4所述用于脐带间充质干细胞培养的培养基,其特征在于,所述基础培养基为α-MEM培养基。
6.如权利要求5所述脐带间充质干细胞培养基的制备方法,其特征在于,包括以下过程:取基础培养基加入L-谷氨酰胺、胰岛素、维生素C、山药肽、红大戟素、丙酮酸钠、表皮生长因子,混合搅拌均匀,过滤除菌后保存在4-6℃,备用。
7.根据权利要求5所述脐带间充质干细胞培养基的制备方法,其特征在于,采用滤膜过滤除菌,滤膜的孔径为0.22μm。
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