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CN105211053B - 一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液及其制备方法 - Google Patents

一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液及其制备方法 Download PDF

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CN105211053B CN201510727859.7A CN201510727859A CN105211053B CN 105211053 B CN105211053 B CN 105211053B CN 201510727859 A CN201510727859 A CN 201510727859A CN 105211053 B CN105211053 B CN 105211053B
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黄幸
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Abstract

本发明涉及干细胞技术领域,具体涉及一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液及其制备方法。本所述人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液由条件培养液和二甲基亚砜组成。所述人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液的制备方法,包括以下步骤:(1)细胞培养;(2)条件培养液的制备;(3)按照9:1的体积比例将条件培养液与二甲基亚砜混合。本发明一方面可以在一定程度上降低细胞冻存的成本,另一方面可以避免异源性物质的引入,与常规细胞冻存液相比具有更高的临床安全性。本发明的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液在细胞冻存过程中对细胞损伤作用较小,细胞活率较高,冻存效果明显优于常规细胞冻存液,可以用于人跟腱来源肌腱干细胞的长期保存及应用。

Description

一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液及其制备方法
技术领域
本发明涉及干细胞技术领域,具体涉及一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液及其制备方法。
背景技术
干细胞是一类具有自我更新能力(self-renewing)的多潜能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞,医学界称为“万用细胞”。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)(专能干细胞)。
股骨头坏死是骨科常见病、多发病,病程长且致残率高。如何有效地治疗成人股骨头坏死,防止疾病的进一步发展,保护股骨头,延缓髋关节置换的手术时间,是治疗的重点。虽然目前保髋手术的方法很多,如髓芯减压、带血管蒂的腓骨移植、移植骨髓间充质干细胞、表面置换等,均取得一定疗效,但没有一种技术是完全满意的。2007年以来,国内外学者从人和动物的肌腱中分离培养出了肌腱干细胞(TDSCs),该细胞具有多向分化潜能(主要分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞)和自我更新能力。肌腱干细胞具有明确的干细胞特性,这些特性适合修复股骨头坏死的病理过程,因此有望成为治疗股骨头坏死新的种子细胞,因此研究人跟腱来源肌腱干细胞有着重要意义。
干细胞具有潜在的医用价值以及应用价值,而细胞保存技术是实现这些潜在价值的基础。干细胞储存是指将干细胞从不同的人体组织中分离培养出来后,再经过检测鉴定,然后将保存,以便于在临床需要时可以将干细胞用于给病人回输,达到治疗疾病的目的。目前常用的细胞保存方法有培养和冻存两种方式。其中培养保存,耗时耗力,程序繁琐,在培养的过程中,特别是长期继代培养时,细胞容易发生变异,细胞特性丧失,失去保存的价值。而另一种细胞保存技术即细胞冻存,利用冻存技术将细胞置于-196℃液氮中低温保存,可以使细胞暂时脱离生长状态而将其细胞特性保存起来,这样在需要的时候再复苏细胞用于实验。而且适度地保存一定量的细胞,可以防止因正在培养的细胞被污染或其他意外事件而使细胞丢种,起到了细胞保种的作用。除此之外,还可以利用细胞冻存的形式来购买、寄赠、交换和运送某些细胞。细胞冻存时向培养基中加入保护剂--终浓度5%-15%的甘油或二甲基亚砜(DMSO),可使溶液冰点降低,加之在缓慢冻结条件下,细胞内水分透出,减少了冰晶形成,从而避免细胞损伤。采用"慢冻快融"的方法能较好地保证细胞存活。标准冷冻速度开始为-1到-2℃/min,当温度低于-25℃时可加速,到-80℃之后可直接投入液氮内(-196℃)。
目前常用的细胞冻存液或市售的细胞冻存液中通常是由胎牛血清以及二甲基亚砜等物质组成的,但胎牛血清属于异源性物质,成分复杂,并存在引入污染和过敏原的风险,不适合于临床应用。特别是在细胞治疗中,异源性蛋白的存在,可能会引起未知的不良反应,严重影响治疗结果。
条件培养液(condition medium,CM):是指在细胞培养过程中,该细胞可能会分泌活性物质到培养液中,其中细胞因子是主要的活性物质之一,这种培养过某种细胞或组织以后,含有细胞分泌物的培养液就叫做条件培养液。利用条件培养液可有效提高细胞或组织体外培养的成功率,而且不同来源的条件培养液对不同细胞、组织有不同的促进或抑制作用。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题,提供一种临床安全性高,同时又能很好的保持冻存活性的细胞冻存液,用于冻存人跟腱来源肌腱干细胞。
本发明还提供一种制备所述人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液的方法。
本发明通过以下技术方案实现该目的:
一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液,由条件培养液和二甲基亚砜组成。
作为优选的,所述人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液中条件培养液与二甲基亚砜的体积比为9:1。
进一步的,所述条件培养液为在肌腱干细胞培养的过程中收集获得的含有肌腱干细胞分泌物的培养液。
更进一步的,所述条件培养基通过以下方法制备:取对数生长期的肌腱干细胞,用细胞培养液制成细胞浓度为1×105cell/mL的细胞悬液,取15mL细胞悬液接种于直径10cm培养皿,于37℃、5%CO2的条件下培养,每24h更换新的细胞培养液,收集培养第24h和/或第48h的上清液,离心去除细胞碎片,于4℃恒温保存备用;所述细胞培养液为含有1%FBS的L-DMEM。
本发明还提供了一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液的制备方法,包括以下步骤:
(1)细胞培养:肌腱干细胞培养于含10%FBS的L-DMEM中,于37℃、5%CO2的条件下培养2-3天,进行传代培养;
(2)条件培养液的制备:取对数生长期的肌腱干细胞,用细胞培养液制成细胞浓度为1×105cell/mL的细胞悬液,取15mL细胞悬液接种于直径10cm培养皿,于37℃、5%CO2的条件下培养,每24h收集上清并更换细胞培养液,收集培养第24h和/或第48h的上清液,离心去除细胞碎片,于4℃恒温保存备用;所述细胞培养液为含有1%FBS的L-DMEM;
(3)按照9:1的体积比将条件培养液与二甲基亚砜混合,制得人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液。
进一步的,所述传代培养的传代比例为1:5。
进一步的,上清液的离心条件为2000RPM离心5min。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:本发明的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液由条件培养液和二甲基亚砜组成,一方面可以在一定程度上降低细胞冻存的成本,另一方面可以避免异源性物质的引入,与常规细胞冻存液相比具有更高的临床安全性。实验表明,与常规细胞冻存液相比,本发明的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液在细胞冻存过程中对细胞损伤作用较小,细胞活率较高,冻存效果明显优于常规细胞冻存液,可以用于人跟腱来源肌腱干细胞的长期保存及应用。
附图说明
图1为不同冻存液冻存之后复苏的人跟腱来源肌腱干细胞的生长曲线图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1、人跟腱来源肌腱干细胞冻存液
肌腱干细胞培养于含10%FBS的L-DMEM中,于37℃、5%CO2的条件下培养2-3天,1:5传代培养;取对数生长期的肌腱干细胞,用细胞培养液制成细胞悬液,调整细胞浓度为1×105cell/mL,取15mL细胞悬液接种于直径10cm培养皿,于37℃、5%CO2的条件下培养,所述细胞培养液为含有1%FBS的L-DMEM。
当培养至第24h时,收集上清液备用,并更换新的细胞培养液继续培养;当培养至第48h时,再次收集上清液,分别将两次收集的上清液在2000RPM离心5min,去除细胞碎片,于4℃恒温保存备用。按表1所示配方配制冻存细胞的冻存液及常规细胞冻存液。
表1各组冻存液组成
实施例2、人跟腱来源肌腱干细胞冻存复苏及活率
冻存人跟腱来源肌腱干细胞的终密度为1-5×106cell/mL,冻存量为1.5mL/管,按照以下程序进行冻存:首先于4℃恒温条件下放置2h,然后在液氮口放置30min,最后放入液氮(-196℃)中。
细胞冻存2周后进行复苏,每个Group小组复苏3支,从液氮中取出冻存管直接放入37℃温水中,并不时摇动使其在短时间内尽快融化,融化后在720RPM的离心机中离心5min,弃上清液,每支管中加入1mL细胞培养液,计数并计活取平均值。具体的,细胞计数及细胞活率的测定方法为:1、胰酶消化贴壁细胞,制备单细胞悬液,并作适当稀释;2、染色:细胞悬液与0.4%台盼蓝溶液以9:1混合混匀(终浓度为0.04%);3、计数:在3min内,分别计数活细胞和死细胞;4、镜下观察,死细胞被染成明显的蓝色,而活细胞拒染呈无色透明状。5、统计细胞活力:活细胞率(%)=活细胞总数/(活细胞总数+死细胞总数)×100%。测得的活率分布如表2所示:
表2各组活率结果
Group 0 1 2 3 4 5
细胞活率(%) 21.40% 98.80% 95.20% 95.50% 93.80% 92.30%
由表2所示的细胞活率实验结果可知:条件培养基的加入明显提高了复苏细胞的活率。
实施例3、细胞复苏后增殖能力
取12孔培养板,每孔以10000cell/孔的密度将复苏后的细胞各接种于孔中,每孔加入含10%FBS的L-DMEM液1mL,置于37℃,5%CO2培养箱中培养,每三天换液一次。从第3天开始(刚刚复苏的细胞需要约24h适应环境),每隔24h取出板,随机选择3孔,吸弃旧培养液并用PBS清洗,加胰酶消化细胞,终止消化后,制备单细胞悬液,吹匀,取10μL细胞悬液与10μL0.4%台盼蓝混匀后加样到血细胞计数板上,10倍镜下计数计数板四角大方格内细胞的数量,计数的细胞数量如表3所示,以时间为横轴,细胞数为纵轴绘制细胞生长曲线,如图1所示。
表3不同时间细胞数量统计表
由表3及图1所示的实验结果可知:利用本发明的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液冻存后的细胞增殖性与常规冻存复苏无明显差异。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液,由条件培养液和二甲基亚砜组成;
所述人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液的制备方法,包括以下步骤:
(1)细胞培养:肌腱干细胞培养于含10%FBS的L-DMEM中,于37℃、5%CO2的条件下培养2-3天,进行传代培养,传代比例为1:5;
(2)条件培养液的制备:取对数生长期的肌腱干细胞,制成细胞悬液,调整细胞浓度为1×105cell/mL,取15mL细胞悬液接种于直径10cm培养皿,于37℃、5%CO2的条件下培养,所述培养液为含有1%FBS的L-DMEM,收集培养第24h的上清液并更换新的细胞培养液,收集培养第48h的上清液,分别离心两次收集的上清液离心处理去除细胞碎片,于4℃恒温保存备用;
(3)按照9:1的体积比例将条件培养液与二甲基亚砜混合,制得人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液。
2.根据权利要求1所述的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液,所述条件培养液与二甲基亚砜的体积比为9:1。
3.根据权利要求1所述的人跟腱来源肌腱干细胞的冻存液,所述条件培养液为在肌腱干细胞培养的过程中收集获得的含有肌腱干细胞分泌物的培养液。
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