[發明專利]一種胚胎干細胞培養基及其應用

有效

• 申請號: 202010136763.4
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111235093B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 穆寅東;周福波;李瑤;閆磊;梁軍;崔紅;李紅;衛冬;宋鐵軍;周鴻鎖
• 申請（專利權）人: 牡丹江醫學院
• 主分類號: C12N5/0735
• 分類號: C12N5/0735;C07K14/47
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

本發明涉及一種用于胚胎干細胞培養的培養基及其應用。所述培養基中含有一種能夠抑制胚胎干細胞分化的分化抑制短肽，所述短肽能夠抑制胚胎干細胞向神經細胞分化。使用本發明的培養基對胚胎干細胞進行增殖培養，具有增殖快、安全穩定、傳代時間長的優點；不僅能夠獲得大量傳代增殖的胚胎干細胞，且能夠保持獲得的胚胎干細胞保持未分化狀態，并保持其細胞分化全能性。

技術領域

本發明屬于干細胞技術領域，具體涉及一種細胞培養基和胚胎干細胞的培養方法。

背景技術

胚胎干細胞(Embryonic stem cell，ESCs，簡稱ES、EK或ESC細胞)是早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中分離出來的一類細胞，它具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內環境，胚胎干細胞都能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型，具有廣闊的運用前景，但目前胚胎干細胞的培養體系還存在細胞增殖較慢、狀態不穩定、易分化等問題。因此，進一步研究開發人胚胎干細胞的人源化培養體系，長期維持胚胎干細胞的生物學特性和多向分化潛能，對胚胎干細胞最終走向臨床應用顯得尤為重要。

胚胎干細胞的研究使人感到激動原因主要有：(1)它們擁有類似胚胎的全能分化性，可以從單個的受精卵發育成完整的個體，能夠給我們解釋完整的發育體系，而成體個體來源的多能干細胞就不可能。(2)ES細胞也是唯一不死的細胞，能夠非限定地分化，是細胞的源頭。(3)ES細胞天生就是全能的，這就是問題的關鍵，換言之，他們能制造機體需要的全部細胞。(4)ES細胞是遺傳操作的最早期細胞。因此，盡管爭論集中在治療方面，但也許ES細胞最偉大的用途是作為科學研究的工具。

因胚胎干細胞具有“全能”性，僅從技術角度講，用胚胎干細胞培養的人體組織及器官治療疾病是具有潛在價值的，主要表現在以下幾方面：在器官移植方面，胚胎干細胞可作為“種子細胞”，為臨床所需的組織器官移植提供大量材料，同時通過免疫排斥基因剔除后，再進行定向誘導分化，可有效避免因排斥造成組織器官移植失敗的問題；細胞治療方面，利用胚胎干細胞的“全能”特性，使其轉變為身體所需要的細胞，修復、補充缺失、損壞的細胞，達到治愈疾病的目的；在藥學研究方面，胚胎干細胞可模擬機體細胞與組織間的復雜關系，對藥學的研究具有重要的促進作用，目前主要用于藥物篩選，大大削減了藥物檢測所需要的動物數量，降低成本，并且可取得更好的研究結果；在克隆技術方面，胚胎干細胞可無限代增殖，且不失去正常二倍體基因型及表現型，可以分化成任意人體組織器官，同時也可應用于動物的繁殖，在珍稀野生動物保護方面具有重要的意義。因此，胚胎干細胞被認為是治療人類疾病的金鑰匙。

國家自然科學基金項目――《藥物介導胚胎干細胞體外定向分化的干預效應研究》近在杭州取得重大突破。科學家們通過生物因子的作用和藥物的誘導，已成功地將胚胎干細胞體外定向分化成搏動的心肌細胞，并在此基礎上首次利用胚胎干細胞成功地構建了新藥篩選模型。他們已在實驗室中先后兩次成功地培養出了總共30個自主跳動的單一心肌細胞團，分化成功率已高達80％。

美國麻省理工學院的科學家2002-03-26日宣布，他們首次利用人體胚胎干細胞培育出毛細血管，進一步證明了胚胎干細胞技術在治療心血管疾病等領域的應用潛力。在研究中，蘭格等首先使這些干細胞發育至能分化成不同細胞類型的階段，然后從中提取出有可能分化成內皮細胞的干細胞，進一步對其進行培養。當這些細胞形成原始的血管結構時，研究人員將其移植入經過處理后不會產生排異反應的實驗鼠體內，并發現它們在14天后形成了毛細血管網。他們的研究還顯示，其中一些毛細血管中含有鼠的血細胞，顯示這些血管已經自發地與鼠循環系統相結合。

胚胎干細胞具有較大的應用前景，不管是科研還是臨床使用，均需大數量的胚胎干細胞，但在利用培養基培養細胞在過程中，存在胚胎干細胞生長速度慢，容易出現老化，過早出現細胞分化的特征，從而影響細胞的大量擴增和應用。本發明即為解決上述缺陷，提供一種能夠在抑制胚胎干細胞分化的情況，使其高效擴增的培養基及其培養方法。同時，本發明的培養基，對擴增后胚胎干細胞分化能力幾乎無影響的。

發明內容