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人间充质干细胞为什么要使用无血清培养基?

文章作者:华雅干细胞 / 发布时间:2018-05-17

 

人间充质干细胞治疗与人间充质干细胞培养

人间充质干细胞(英文名称human mesenchymal stem cell,缩写hMSC)是一种具有自我更新能力,且能分化成多种不同类型细胞的多能细胞。与其他干细胞相比,hMSC分离与扩增更加方便,适合用于细胞治疗。截止今日,clinical trials上登记了MSC相关的临床实验有982项(http://www.clinicaltrials.gov)。

 

一些使用人间充质干细胞的临床疾病治疗

移植物抗宿主病

脊髓损伤

克罗恩氏病

中风

 

人间充质干细胞可以取材于骨髓、脂肪和脐带等组织材料,虽然相比最先发现hMSC的骨髓,脐带来源的hMSC有了量级增加,但用于治疗仍然远远不够,因此需要对MSC进行体外培养扩增。

 

传统的血清培养基为何不利于人间充质干细胞治疗?

传统的细胞培养基都是基础培养基搭配牛血清的组合。牛血清虽然富含细胞体外培养所需生长因子,适合各种类型的细胞培养包括不同来源的hMSC扩增,但是对于临床应用,存在更多不利:

胎牛血清成分不确定,不适合重复性实验。

存在异源物污染威胁

可能含有影响细胞功能的化合物

微生物污染(病毒,细菌,内毒素等)

伦理问题(胎牛不正常死亡)

 

为了避免使用血清,人间充质干细胞培养基的配方一直在改进

 

G1第一代人间充质干细胞培养基 含胎牛血清

G2第二代人间充质干细胞培养基 不含胎牛血清的培养基

G3第三代人间充质干细胞培养基 化学成分确定的培养基

 

第二代培养基为了避免使用血清,如何改进,还存在哪些缺陷?

 

出于迫切摆脱血清的需要,血清替代物出现了。

一类是用人源血成分代替,比如人血清、人血小板裂解物和人脐带血清等。与胎牛血清相比,这些血清替代物最大的优点是没有了异源污染威胁,但是相对的增加了人类疾病传染的威胁。

 

代表产品

UltraGRO:使用北美血液中心的人源血小板。

 

一类是使用牛血清中的提取物。优点是减少了不确定的胎牛血清成分,但是没有排除异源威胁。

 

代表产品

LONZA UltraCULTURE™ 培养基 (货号:12-725F:开发用于各种类型的细胞培养,适用于hMSC的培养。基础培养基与添加剂组成,仍然含有牛血清成分:牛转铁蛋白和牛血清提取蛋白(白蛋白等)。

 

第三代培养基又做了哪些改进,相比第二代培养基的优势在哪里?

第二代hMSC培养基还是以天然的血清成分为主,随着重组蛋白工艺的成熟,第三代培养基主要添加了化学成分确定的重组人源蛋白,如重组人转铁蛋白,重组人胰岛素,ITSE(胰岛素-转铁蛋白--乙醇胺添加剂)。如此排除了外源污染和人源疾病传播威胁。缺点是配方是商家保密的。

 

代表产品

HY STEMCELL CCGmHuMTM 人间充质干细胞无血清培养基(货号:HX0201M

成分确定、无血清、无异源物,无需铺板胶的完全培养基。适用脐带或脂肪来源的人间充质干细胞的原代培养扩增,培养的hMSC可传 7 代,适合干细胞治疗hMSC的培养。

 

参考文献

Xeno-Free Strategies for Safe Human Mesenchymal Stem/Stromal Cell Expansion: Supplements and Coatings.

M. Cimino,et al.Stem Cells International,Volume 2017, Article ID 6597815, 13 pages,https://doi.org/10.1155/2017/6597815.

 

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