[發明專利]一種提高多能干細胞分化成造血干細胞的效率的培養基及方法

在審

• 申請號: 202110652831.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113373114A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 曹哲厚;吳立前;韋俊;馬悅悅;王振坤
• 申請（專利權）人: 杭州原生生物科技有限公司
• 主分類號: C12N5/0789
• 分類號: C12N5/0789;C12N5/0735;C12N5/10
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發明公開了一種提高多能干細胞分化成造血干細胞的效率的培養基及方法，包括第一階段培養基、第二階段培養基和第三階段培養基；所述第一階段培養基包括E8完全培養基、SCF、rhG?CSF、VEGF、PDGF；所述第二階段培養基包括E6基礎培養基、CHIR99021、VEGF、SCF、IL?3、CSF；所述第三階段培養基包括StemlineⅡ基礎培養基、SCF、HGH、Flt3L、EPO、EGF、新型的嘧啶吲哚化合物；本發明通過適當使用一種用新型的嘧啶吲哚化合物配合上述三種特定成分和濃度的誘導多能干細胞分化成造血干細胞的培養基，大大提高了多能干細胞向造血干細胞分化的效率，使短期內可以獲得大量的體外培養造血干細胞。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，尤其是涉及一種提高多能干細胞分化成造血干細胞的效率的培養基及方法。

背景技術

造血干細胞(Hematopoietic Stem Cell,HSC)是一小群具有高度的自我復制和多向分化潛能的最原始的造血細胞。這就是說，造血干細胞具有兩個重要的特征：其一，高度的自我更新或自我復制能力；其二，可分化生成所有類型的血細胞。在發生學上，造血干細胞屬于成體干細胞的一種。又因其可分化出至少12種血細胞，所以造血干細胞是一種多能的干細胞。

造血干細胞的應用主要包括造血干細胞移植和作為基因治療的靶細胞，造血干細胞由于取材容易、易于體外培養、易于植回患者體內并存活以及自我更新能力強等優點，是基因治療理想的靶細胞之一。將外源基因轉入從患者體內采集的造血干細胞，回輸給患者后，通過在體內表達而治療疾病。到目前為止，造血干細胞已經用于腺苷脫氨酶(ADA)缺乏癥、戈謝病(Gaucher desease)、HIV感染及癌癥的基因治療。然而造血干細胞在數量上是一個很大的難題。首先造血干細胞是靜止的且很少分裂并且現在胚胎干細胞的來源有限；體細胞克隆的人類胚胎操作過程繁瑣，成本太高，且倫理學上未得到人們的普遍認同；體外對干細胞進行誘導、增殖和定向分化，在技術上尚存在一定的困難，無法在體外培養造血干細胞也會延緩和阻礙這一新療法的發展進程。

傳統方法中多能干細胞分化成造血干細胞的效率低下，并且其誘導分化培養基中通常添加有血清以促進細胞增殖，并將多能干細胞與不同的基質細胞共培養，如OP9細胞等，直接定向誘導分化為造血細胞；然而此傳統方法中使用血清增加了污染源，并且使用OP9細胞具有未知風險，安全性低。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種提高多能干細胞分化成造血干細胞的效率的培養基及方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種多能干細胞誘導分化成造血干細胞的培養基，包括第一階段培養基、第二階段培養基和第三階段培養基；

所述第一階段培養基包括E8完全培養基、SCF、rhG-CSF、VEGF、PDGF，所述第一階段培養基中SCF、rhG-CSF、VEGF、PDGF的終濃度比為(1.0-2.0)∶(1.0-2.0)∶(0.25-0.5)∶(1.0-2.0)；

所述第二階段培養基包括E6基礎培養基、CHIR99021、VEGF、SCF、IL-3、CSF，所述第二階段培養基中CHIR99021、VEGF、SCF、IL-3、CSF的終濃度比為(0.25-1.0)∶(1.0-2.0)∶(0.5-2.0)∶(0.5-2.0)∶(0.5-2.0)；

所述第三階段培養基包括StemlineⅡ基礎培養基、SCF、HGH、Flt3L、EPO、EGF、新型的嘧啶吲哚化合物，所述第三階段培養基中SCF、HGH、Flt3L、EPO、EGF、新型的嘧啶吲哚化合物的終濃度比為(0.5-2.0)∶(0.2-0.4)∶(0.5-2.0)∶(0.5-2.0)∶(1.0-2.0)∶(0.2-0.4)。

可選的，所述新型的嘧啶吲哚化合物包括UM171、UM729的一種或兩種。