一种脐带血造血干细胞的体外扩增培养基及其应用制造技术

技术编号:12437894 阅读:74 留言:0更新日期:2015-12-04 01:21
本发明专利技术属于干细胞技术领域,涉及一种脐带血造血干细胞的体外扩增培养基及其应用。所述体外扩增培养基包括IMEM基础培养基,还包括如下组分:血清、血小板生成素、干细胞因子、FMS样酪氨酸激酶3配体、白介素-1、白介素-6、干细胞生长因子和小檗碱。本发明专利技术提供的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基具有造血干细胞增殖率高的优点,而且能显著提高造血干细胞移植到受体内的植入能力和造血系统的重建能力,能较好的保持造血干细胞的特性,是一种理想的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于干细胞
,涉及。
技术介绍
造血干细胞(Hematopoietic stem cells, HSCs)是血液系统中的成体干细胞,是一个异质性的群体,具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜能。由于造血干细胞具有多向分化的潜能,将造血干细胞移植到体内是治疗白血病、淋巴瘤等恶性肿瘤、代谢性疾病、自身免疫性疾病及先天免疫缺陷等严重危害人类健康疾病的有效方法,可以有效的减轻患者的痛苦。但是,由于造血干细胞在体内的数量极少,大大的限制了造血干细胞在临床中的应用。骨髓、外周血和脐血是造血干细胞的重要来源,介于胎肝和成人骨髓之间的脐血具有采集方便、干细胞含量丰富、移植物抗宿主病发生率低的优点而成为造血重建的重要干细胞来源。虽然脐血造血干细胞相对骨髓造血干细胞含量丰富,但是其数量也无法满足临床的需求,尤其是对较大体重的患者进行造血干细胞移植时,常出现由于造血干细胞数量不足而导致移植延迟的情况。因此,寻找一种安全有效的体外扩增造血干细胞数量的方法,使其数量满足临床的需求,是当前亟需解决的难题。目前,造血干细胞的体外增殖途径主要有两种,一种是通过基质的灌注进行体外培养,第二种是通过添加细胞因子进行体外培养。由于基质是模仿造血干细胞在体内的生长环境,能够提供造血干细胞各种生长所需的成分,还能调节其生长分化方向,所以在基质支持下的进行灌注体外培养,造血干细胞的生长效果较好。但是,基质含有各种细胞和各种蛋白成分,成分复杂且不明确,对后期造血干细胞的分离造成较大难度,而且成本较高,大大的限制了基质在造血干细胞体外扩增的应用。而通过添加细胞因子进行造血干细胞的体外培养容易出现缺氧、营养不足、氧化等现象,导致造血干细胞的自我更新能力丧失,尤其是在其移植到体内后,容易出现缺乏相应的抗氧化、抗缺血等物质,造成造血干细胞的干性的丢失,造成移植的失败。中国专利申请201010580960.1公开了一种用于脐带血造血干细胞扩增的培养体系及其应用,所述的培养体系包括1640培养基、胎牛血清FBS、血小板生成素、干细胞因子SCF、人FMS样酪氨酸激酶3配体Flt-3L和生长因子PNT。该培养体系在体外抗氧化能力较低,降低造血干细胞的干性。因此,研究和开发出一种造血干细胞增长速率高、安全方便、能够显著提高造血干细胞移植到受体内的植入能力和造血系统重建能力的体外培养基是目前亟需解决的难题。小檗碱(berberine,BBR)是黄连的主要活性成分,故又名黄连素,分子式为C2OH19O5N,为黄色针晶或核晶。它是一种广谱抗菌药物,对多种革兰阳性菌、革兰阴性菌以及真菌均有抑制和杀灭作用。有研究发现小檗碱不仅在治疗肿瘤、糖尿病、心血管疾病、高血月旨、脑缺血性损伤等多方面的药理作用,近年来还不断发现小檗碱的其他方面的药理作用, 但是小檗碱对造血干细胞的体外增殖的作用,尚未见报导。
技术实现思路
为解决现有技术中的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基存在细胞增殖率低,且在体外培养的脐带血造血干细胞移植到受体内的植入能力和造血重建能力低的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种造血干细胞增殖率高、而且能显著提高造血干细胞移植到受体内的植入能力和造血系统的重建能力,能较好的保持干造血细胞的干性的脐带血造血干细胞体外扩增培养基,以解决上述问题。本专利技术提供了一种脐带血造血干细胞的体外扩增培养基,包括頂EM基础培养基,还包括如下组分及其浓度:血清0.05-0.5mg/mL、血小板生成素15_35ng/mL、干细胞因子100_150ng/mL、FMS 样酪氨酸激酶 3 配体 30_60ng/mL、白介素-1 0.1-0.6ng/ml、白介素-60.2-lng/ml、干细胞生长因子0.l-lng/ml和小檗碱2-10ug/ml。优选地,所述脐带血造血干细胞的体外扩增培养基,包括頂EM基础培养基,还包括如下组分及其浓度:血清0.05-0.2mg/mL、血小板生成素20_30ng/mL、干细胞因子110_130ng/mL、FMS 样酪氨酸激酶 3 配体 35_55ng/mL、白介素-1 0.1-0.5ng/ml、白介素-60.4-lng/ml、干细胞生长因子0.2-0.8ng/ml和小檗碱2_8ug/ml。优选地,所述的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基,包括頂EM基础培养基,还包括如下组分及其浓度:血清0.lmg/mL、血小板生成素25ng/mL、干细胞因子120ng/mL、FMS样酪氨酸激酶3配体45ng/mL、白介素-1 0.3ng/ml、白介素-6 0.6ng/ml、干细胞生长因子0.5ng/ml和小檗喊5ug/ml。进一步地,所述血清为胎牛血清。进一步地,所述FMS样酪氨酸激酶3配体为人FMS样酪氨酸激酶3配体。另外,本专利技术还提供了脐带血造血干细胞的体外扩增培养基的制备方法,包括如下步骤:向DMEM基础培养基中,按所述浓度加入血清、血小板生成素、干细胞因子、FMS样酪氨酸激酶3配体、白介素-1、白介素-6、干细胞生长因子和小檗碱,混匀,过膜除菌即得。本专利技术提供的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基的组分中,胎牛血清为脐血带造血干细胞体外扩增提供了所需的养分,可以有效促进脐血带造血干细胞的生长;血小板生成素是调节细胞增殖的主要调节因素,对脐带血造血干细胞具有明显的扩增作用;干细胞因子可以诱导造血干细胞的增生、延长其存活期;人FMS样酪氨酸激酶3配体、白介素-1和白介素-6是早期造血因子,可以刺激脐带血造血细胞的活性;干细胞生长因子可以促进脐带血造血干细胞的快速增殖,提高其增殖能力,并能够维持干细胞的特性和细胞良好的生长状态。小檗碱是一种常见的异喹啉生物碱,分子式C2OH18NO4,其CAS号为2086_83_1。经试验发现:小檗碱具有促进脐带血造血干细胞体外扩增的作用,同时对体外扩增的脐带血造血干细胞具有抗缺氧和抗凋亡的作用,可以有效的保护体外扩增的脐带血造血干细胞的增殖能力。此外,本专利技术还提供了脐带血造血干细胞的体外扩增培养基在脐带血造血干细胞体外扩增培养中的应用。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的脐带血造血干细胞的体外扩增培养基具有造血干细胞增殖率高,能较好的保持干细胞的干性,可以有效的维持脐带血造血干细胞的自我更新能力的优点,而且经该培养基培养的脐带血造血干细胞移植到受体体内其植入能力和造血系统的重建能力显著提高,促进体外扩增的脐带血造血干细胞在临床中的应用。【附图说明】图1为含不同浓度小檗碱培养基对⑶34+⑶38-Lin-细胞密度图; 图2为含不同浓度小檗碱培养基对CD34+CD38-Lin-细胞的体外增殖图; 图3为脐带血造血干细胞体外扩增的培养基的抗氧化抗凋亡图; 图4为脐带血造血干细胞体外扩增培养基处理⑶34+⑶38-Lin-细胞后移植的植入能力和造血系统重建能力图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明,不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本专利技术的保护范围。本专利技术培养基中的成分均为常规市售产品,例如:IME本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种脐带血造血干细胞的体外扩增培养基,其特征在于,包括IMEM基础培养基,还包括如下组分及其浓度:血清 0.05‑0.5mg/mL、血小板生成素15‑35ng/mL、干细胞因子100‑150ng/mL、FMS样酪氨酸激酶3配体 30‑60ng/mL、白介素‑1 0.1‑0.6ng/ml、白介素‑6 0.2‑1ng/ml、干细胞生长因子0.1‑1ng/ml和小檗碱2‑10ug/ml。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王一飞程江王巧利廖晓凤刘秋英
申请(专利权)人:广州暨南生物医药研究开发基地有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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