一种促进肌肉干细胞增殖的生长因子组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种促进肌肉干细胞增殖的生长因子组合物及其应用，属于干细胞培养及细胞培养肉技术领域。本发明专利技术通过多轮MTT及细胞计数等实验结果分别筛除了生长因子MGF、IGF

【技术实现步骤摘要】
一种促进肌肉干细胞增殖的生长因子组合物及其应用


[0001]本专利技术涉及一种促进肌肉干细胞增殖的生长因子组合物及其应用，属于干细胞培养及细胞培养肉


技术介绍

[0002]随着世界人口的不断增长和人类经济社会发展水平的不断提升，作为食品供应中重要组成之一的肉制品的消耗量将快速增长。到2050年，全球肉制品消耗预计将超过30000亿美元，市场需求缺口将达到3800万吨，只凭借传统的养殖业很难满足这一需求。同时，传统养殖业也消耗了大量的自然资源，带来大量温室气体的排放且容易造成环境污染。近年来，“人造肉”由于在营养、健康、安全、环保等方面均较传统养殖肉类有显著优势，在社会上引起广泛关注。通常所说的“人造肉”，一般可以分为“植物蛋白肉”和“细胞培养肉”两大类，是未来农产品生产的重要发展趋势。细胞培养肉(Cultured Meat，亦称为培养肉或培育肉)是依据动物肌肉组织生长和修复的原理，利用其干细胞在体外进行人工培养和诱导分化而获得的肉类，只需要少量动物组织来获取细胞即可生产大量肉类，避免了大规模的动物养殖，降低了能源消耗，减少了温室气体排放等问题。
[0003]要实现细胞培养肉的大规模生产，首先要高效地获得大量具有分化为肌管潜力的种子细胞。肌肉干细胞(Muscle Stem Cell，又称肌卫星细胞，Satellite Cell)是肌肉组织中的专能干细胞，可以从动物新鲜的肌肉中分离获取，具有肌源性分化的能力，达到一定细胞密度后可自发进行融合从而分化形成肌管和成熟的肌纤维，因此也常作为细胞培养肉的首选种子细胞。肌肉干细胞进行体外增殖培养时其增殖速率和细胞干性会随着培养时间的增加而迅速降低，因此找到合适的物质促进肌肉干细胞在保持干性的前提下能够快速地增殖分裂对肌肉干细胞的体外培养和细胞培养肉的大规模生产十分重要。
[0004]生长因子(Growth factor)是由细胞分泌的多肽类物质，对细胞生长、繁殖和分化具有重要作用，主要通过调节不同通路从而调控细胞增殖和分化的过程。在体外培养肌肉干细胞时，添加适合的生长因子，既可以促进干细胞的增殖，也可共同作用以维持细胞的功能，还能替代培养基血清中部分高分子物质从而降低血清的浓度。多种生长因子的联合作用能够使干细胞体外培养达到更好的效果。因此，筛选获得促进干细胞增殖的最佳生长因子组合，有利于在更短的时间内获得大量具有分化为肌纤维潜力的肌肉干细胞，用于肌肉干细胞的研究和细胞培养肉的生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的提供一种促进肌肉干细胞增殖的生长因子组合并将其用于促进肌肉干细胞增殖。
[0006]本专利技术的第一个目的是提供生长因子组合物在制备促进肌肉干细胞增殖和/或肌源性分化的产品方面的应用，所述生长因子组合物由LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、PDGF
‑
BB、bFGF和EGF组成；所述LR3‑
IGF
‑Ⅰ
浓度选自10～100ng/mL，PDGF
‑
BB、bFGF和EGF的作用浓度分别选自1～50ng/
mL。
[0007]在一种实施方式中，所述生长因子组合物由50ng/ml LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、10ng/ml PDGF
‑
BB、10ng/ml bFGF和10ng/ml EGF组成。
[0008]在一种实施方式中，所述肌肉干细胞包括但不限于哺乳动物的肌肉干细胞。
[0009]本专利技术的第二目的是提供一种可以促进肌肉干细胞生长及增殖的培养基，该培养基包含基础培养基DMEM、5％胎牛血清(Fetal bovine serum，FBS)、1％抗生素。
[0010]在一种实施方式中，所述抗生素为1％青霉素
‑
链霉素双抗。
[0011]本专利技术的第三个目的是提供一种细胞生长促进剂，含有LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、PDGF
‑
BB、bFGF和EGF；所述LR3‑
IGF
‑Ⅰ
浓度选自10～100ng/mL，PDGF
‑
BB、bFGF和EGF的作用浓度分别选自1～50ng/mL。
[0012]在一种实施方式中，所述细胞生长促进剂含有50ng/ml LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、10ng/ml PDGF
‑
BB、10ng/ml bFGF和10ng/ml EGF。
[0013]本专利技术的第四个目的是提供一种体外培养肌肉干细胞的方法，是将细胞接种至含所述生长因子组合物的培养基中，于37℃、5％CO2条件下培养。
[0014]本专利技术还要求保护所述生长因子组合物、或所述细胞生长促进剂、或所述方法在食品领域制备动物蛋白肉中的应用。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016]本专利技术根据MTT多轮筛选，最终从十二种生长因子中组合筛选得到促进肌肉干细胞生长的最佳组合，筛选到的生长因子组合能够明显提高肌肉干细胞的增殖速度，在相同生长时间内，添加细胞生长因子组合培养的肌肉干细胞比未添加的对照组细胞相比，细胞数提高3.85倍。同时，EdU细胞增殖分析和PI染色法细胞周期检测结果显示，添加生长因子的细胞增殖速率和处于分裂期的细胞相比对照组有提高；根据免疫荧光等结果可知，添加生长因子培养后的肌肉干细胞仍然可以分化为多核肌管，具有肌源性分化的能力。因此证明本专利技术筛选得到的生长因子组合能够有效促进肌肉干细胞的增殖，同时也不影响其肌源性分化的能力，大大缩短了细胞的培养时间，且降低了FBS的使用量，为细胞培养肉产业种子细胞和肌肉干细胞的研究提供充足的细胞来源。
附图说明
[0017]图1为不同浓度IGF
‑Ⅰ
、MGF和LR3‑
IGF
‑Ⅰ
MTT结果比较；
[0018]图2为MTT倒筛法初筛细胞因子组合；其中，“全加”表示加入柱状图中所有生长因子的培养基；“对照”为不加生长因子的培养基，其余为在“全加”的基础上去除相应生长因子的培养基；A：筛去IGF
‑Ⅰ
、MGF后第一轮筛选；B：筛去IGF
‑Ⅰ
、MGF、TGF
‑
β后第二轮筛选；C：筛去IGF
‑Ⅰ
、MGF、TGF
‑
β、TNF
‑
α后第三轮筛选；D：筛去IGF
‑Ⅰ
、MGF、TGF
‑
β、TNF
‑
α、IFN
‑
γ、IL
‑
6后第四轮筛选；E：筛去IGF
‑Ⅰ
、MGF、TGF
‑
β、TNF
‑
α、IFN
‑
γ、IL
‑
6、VEGF、HGF后第五轮筛选；
[0019]图3为生长因子组合促进肌肉干细胞生长能力验证；
[0020]图4为对照组及实验组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.生长因子组合物在制备促进肌肉干细胞增殖和/或肌源性分化的产品方面的应用，其特征在于，所述生长因子组合物由LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、PDGF
‑
BB、bFGF和EGF组成；所述LR3‑
IGF
‑Ⅰ
浓度为10～100ng/mL，PDGF
‑
BB、bFGF和EGF的作用浓度分别选自1～50ng/mL。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述生长因子组合物由50ng/ml LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、10ng/ml PDGF
‑
BB、10ng/ml bFGF和10ng/ml EGF组成。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述肌肉干细胞为哺乳动物的肌肉干细胞。4.一种可以促进肌肉干细胞生长及增殖的培养基，其特征在于，培养基包含基础培养基DMEM、5％胎牛血清、抗生素和生长因子组合物；所述生长因子组合物包括LR3‑
IGF
‑Ⅰ
、PDGF
‑
BB、bFGF和EGF组成；所述LR3‑
IGF
‑Ⅰ
浓度为10～100ng/mL，PDGF
...

【专利技术属性】
技术研发人员：堵国成，关欣，雷庆子，陈坚，周景文，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：