人细胞库及其在自体细胞移植和组织修复中的应用制造技术

本发明专利技术涉及人的细胞库，其制备方法及应用。更具体地说，本发明专利技术涉及在人的足月新生至婴幼儿生命活动旺盛时期收集、分离并冻干保存的细胞和／或组织，制备这些细胞和／或组织及建立相应的细胞库的方法。本发明专利技术进一步涉及所说的细胞库在自体修复、替代或再生同一个体在未来生命过程中特别是老年时期因各种疾病、各种物理或化学或生物学损伤，以及退行性病变所导致的缺损、老化或功能低下中的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人的细胞库，其制备方法及应用。更具体地说，本专利技术涉及在人的足月新生儿至婴幼生命活动旺盛时期收集、分离并冻干保存的细胞和/或组织，制备这些细胞和/或组织及建立相应的细胞库的方法。本专利技术进一步涉及所说的细胞库在自体修复、替代或再生同一个体在未来生命过程中特别是老年时期因各种疾病、各种物理或化学或生物学损伤，以及退行性病变所导致的缺损、老化或功能低下中的应用。细胞是机体生命活动的基本单位。在人的整个生命活动中，机体总是不断地有些细胞衰老和死亡，同时又有许多新的细胞增殖和再生以补偿衰老和死亡的细胞。机体内绝大多数细胞在受到耗损时，常常能够自行修复和更新。对于一个特定个体来说，甚至局部许多细胞(除心肌细胞和脑细胞外)衰老或死亡几乎不影响机体的寿命。然而，细胞总体的衰老与整个机体的衰老又是密切相关的。所以，研究者们常常从细胞衰老机理入手进行老年医学的研究。机体对细胞和组织的损伤有着巨大的修补和恢复能力，不仅可以恢复细胞和组织的结构，而且还可在不同程度上恢复其功能。这些修复过程是通过局部未受损组织细胞的分裂和增殖来完成的。目前临床上广泛采用的组织修复方法包括自体组织移植、异体组织移植和使用天然或化学合成的组织替代物。其中自体组织移植虽然避免了免疫排斥反应，但前题是需要损伤人体自身的正常组织。异体移植存在因缺乏组织相容性而导致的免疫排斥，以及供体来源有限的问题。使用人工组织替代物同样也存在异物排斥问题，并且有造成感染的危险。随着再生医学的建立和发展，科学家们已经有可能应用细胞工程和组织工程技术，基于基质网架、相应的组织细胞和生长因子三个基本要素，模拟机体组织器官的天然条件和发育生物学规律，掺入活细胞、大然细胞成分、细胞合成产物及细胞内和细胞间调节物质等，以人工构建不同的生物组织和器官，例如软骨、骨、肌腱、肌肉、皮肤、血液、心瓣膜及血管等。再生医学包括组织器官形态再生和功能再生两个方面。一般说来，人们总是期望再生的组织不仅能够从形态学上修复或替代受到损伤的局部细胞或组织，同时更希望能够恢复和补偿受损伤细胞或组织的生理功能。近年来，随着分子生物学技术和临床医学的不断进步，基因治疗这一医疗方法已引起了越来越多的医学研究和临床工作者的关注和积极参与。目前，已出现了许多将遗传材料转移或修饰技术与细胞工程或组织工程技术相结合，用于修复或补偿局部组织或器官的遗传缺陷或功能缺失(退下)的研究报导(如参见美国专利6,077,981、6,103,230、6,264,941等)。然而，这些技术非常复杂，所需成本很高，目前仍处于早期实验室研究阶段，且成功率很低。为了有效地修补和恢复局部受损伤细胞的正常形态与功能，除了目前尚存在大量的技术问题有待解决和选择使用即有良好的组织相容性，又能极好地模拟体内环境的细胞外基质(ECM)外，顺利地取得并培养移植后持续保留其固有形态与功能的种子细胞，仍是细胞工程和组织工程领域内一个亟待解决的问题。本专利技术的一个目的是提供一个包括由不同组织或器官来源分离、纯化并冻干保存的细胞的自体细胞库。根据本专利技术的一个优选实施方案，其中细胞库的种子细胞包括表皮角朊细胞、上皮细胞、成纤维细胞、间充质细胞、已分化完全或未分化的外周血细胞、骨髓造血干细胞、骨膜细胞、软骨细胞、脐带血干细胞、软骨细胞、肌细胞、免疫系统细胞、神经鞘膜细胞、合体滋养细胞及毛细胞血管内皮细胞。根据本专利技术的优选实施方案，其中所说的细胞库中的种子细胞来源于新生儿或其附属物，以及婴幼儿。根据本专利技术的优选实施方案，其中所说的新生儿附属物包括脐带、胎膜和胎盘。根据本专利技术的一个优选实施方案，其中所说的细胞库中的种子细胞是自体细胞。根据本专利技术的一个优选实施方案，其中所说的细胞库中的种子细胞是经过或未经过遗传修饰的。根据本专利技术的优选实施方案，其中所说的细胞库中的种子细胞基本上是通过无损伤方法获得的。根据本专利技术的一个优选实施方案，其中所说的细胞库至少保存30年。本专利技术的另一个目的是提供如上限定的细胞库中的相应组织细胞在同一个体成年或老年之后进行细胞移植或组织修复中的应用。根据本专利技术的一个优选实施方案，其中所说的应用还包括用于作为基因治疗中外源DNA的宿主细胞。根据本专利技术的优选实施方案，其中所说的应用还包括用于整容手术。附图说明图1显示Wistar新生大鼠原代表皮角朊细胞体外培养10天后长成的典型铺路石状细胞单层(×100)。图2显示Wistar新生大鼠真皮原代成纤维细胞体外培养7天后长成的密集细胞单层(×100)。图3显示使用胶原蛋白-壳多糖的2∶1(v/v)混合物制备的复层人工皮肤的基质网架的扫描电镜超微结构照片(×300)。图4显示老年大鼠皮肤创面植入基于动物出生时收集的自体表皮和真皮细胞的复层人工皮肤后第6天的组织学观察结果(HE染色，×200)。图5显示老年大鼠皮肤创面植入基于动物出生时收集的自体表皮和真皮细胞的复层人工皮肤后第15天的组织学观察结果(HE染色，×400)。本专利技术涉及人细胞库，特别是涉及包括来源于快速生长发育的足月新生儿或其附属物或婴幼儿的相关组织或器官之细胞的细胞库。本专利技术进一步涉及制备所说的细胞和细胞库的方法，以及当相应个体成年或老年后，所说的细胞库细胞在自体细胞移植、组织损伤修复及基因治疗中的应用。在细胞和组织工程领域中，目前所存在的关键问题包括种子细胞的组织相容性、细胞行为特征(包括合成和分泌细胞外基质成分、产生并分泌相应细胞因子、细胞受体、细胞间介质、信号蛋白及激素的能力在内的各种细胞功能)，以及细胞分裂和增殖能力等。虽然自体细胞移植可以有效地克服免疫排斥和相关不良免疫反应问题，但对于成年后期特别是老年时期的个体来说，当需要进行细胞组织移植或重新构建新的待移植组织时，一般只能利用发生疾病或组织损伤当时的细胞和/或组织。然而，此时人体的某些组织已发生不同程度的退行性变或老化，表现为细胞活力和增殖能力降低，以及正常生理功能的衰退。例如，人胚胎成纤维细胞可传代40～60代，出生到15岁可培养20～40代，而15岁以上只能在体外传10～30代。已有证据表明，胚胎成纤维细胞的群体传代数与该物种的寿命大致呈正比关系。在活体组织移植实验中，也已得到相似的结果。细胞衰老最显著的结构改变是细胞内原生质和水份的减少，以及细胞核固缩和核外染色物质的减少。细胞衰老的另一个显著特征是细胞内色素或蜡样物质沉积。例如，皮肤细胞中这些物质的沉积可表现为“老年斑”的形成。除上述结构和形态改变外，随着细胞衰老，细胞还发生一系列生化代谢能力的改变，特别是表现为氨基酸和蛋白质合成速率下降。另外，衰老细胞内酶的活性与含量也有所改变，例如老年神经细胞硫胺素焦磷酸酶活性降低，导致高尔基体的分泌功能和囊泡的运输功能低下。另外已証实，造血细胞的端粒长度随着年龄的增长而缩短，而且端粒酶活性提高，从而起到延长细胞寿命的作用(Engelhardt M et al，Blood，90182-193，1997)。仅就最易于观察和研究的皮肤组织而言，随着年龄增长而出现皮肤老化的形态和代谢特征主要表现为皮肤增厚、成纤维细胞失去活力、胶原合成减少、弹性蛋白含量降低、氨基聚糖含量减少及皮肤血管减少和扩张等。其中，由于胶原蛋白合成及翻译后加工相关的酶类减少，而导致皮肤中胶原蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
包括由不同组织或器官来源分离、纯化并冻干保存的细胞的自体细胞库。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜炜群，周余来，杨同书，侯立中，马昭若，杨元波，
申请(专利权)人：吉林圣元科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]