[發(fā)明專利]一種TGase催化明膠介導(dǎo)的細(xì)胞聚集體及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210483127.8
• 申請(qǐng)日: 2022-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN114574421A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛嘯虎;孔德領(lǐng);齊春曉;曹寧;李偉;務(wù)圣潔;冀美超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天九再生醫(yī)學(xué)（天津）科技有限公司;南開大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N5/00
• 分類號(hào): C12N5/00;C12N5/071;C12N5/0775
• 代理公司: 天津諾德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 王旭

本發(fā)明公開一種TGase催化明膠介導(dǎo)的細(xì)胞聚集體及其制備方法和應(yīng)用，準(zhǔn)備細(xì)胞懸浮液、TGase溶液、明膠溶液、反應(yīng)液，在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中加入TGase和明膠，培養(yǎng)構(gòu)建得到細(xì)胞聚集體，本制備方法有效控制了細(xì)胞團(tuán)的形成，同時(shí)為形成的細(xì)胞團(tuán)提供細(xì)胞外基質(zhì)，為細(xì)胞團(tuán)創(chuàng)建生理微環(huán)境，充分模擬細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)的生存狀態(tài)；充分利用生物體天然存在的蛋白酶催化的酶促反應(yīng)在不損傷細(xì)胞本身特性的前提下構(gòu)建細(xì)胞聚集體，對(duì)提高細(xì)胞聚集體的后續(xù)存活分化具有顯著的提升作用；制備得到的細(xì)胞聚集體為后續(xù)形成成熟的血管化類器官時(shí)需要的流動(dòng)培養(yǎng)提供物理基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于再生醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種TGase催化明膠介導(dǎo)的細(xì)胞聚集體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

細(xì)胞聚集體被廣泛用作藥物篩選、病理毒理和發(fā)育生物學(xué)的研究，在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也顯示出巨大潛力。細(xì)胞聚集體模擬了體內(nèi)微環(huán)境，具有較高的細(xì)胞活力，同時(shí)還可以增強(qiáng)細(xì)胞功能特性。與間充質(zhì)干細(xì)胞單細(xì)胞相比，間充質(zhì)干細(xì)胞聚集體已被證明具有優(yōu)越的多譜系分化能力，產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)能力，分泌促血管生成因子，以及抗炎和免疫抑制因子能力；肝細(xì)胞聚集體已被證明可以增強(qiáng)白蛋白和尿素的分泌，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的二維培養(yǎng)相比，肝細(xì)胞聚集體能夠更好的模擬體內(nèi)微環(huán)境；腫瘤細(xì)胞聚集體也已被廣泛用作腫瘤發(fā)生的體外和藥物篩選的模型。

構(gòu)建細(xì)胞聚集體的方式多種多樣，細(xì)胞聚集體可以通過傳統(tǒng)的自發(fā)聚集法制備，也可以通過 Matrigel包裹法、微流控法、低吸附基底法等方法制備。這些方法各有利弊，或者批次間不穩(wěn)定，或者不能進(jìn)行微團(tuán)再組裝，或者尺寸不可控。因此，一種可控可重復(fù)的有序組裝細(xì)胞團(tuán)的策略亟需開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種TGase催化明膠介導(dǎo)的細(xì)胞聚集體及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種細(xì)胞聚集體的制備方法，在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中加入TGase和明膠，構(gòu)建得到細(xì)胞聚集體。

優(yōu)選地，TGase為細(xì)菌來源TGase和/或動(dòng)物來源TGase。

優(yōu)選地，細(xì)菌來源TGase為非鈣離子依賴性TGase；

動(dòng)物來源TGase為鈣離子依賴性TGase，加入動(dòng)物來源TGase時(shí)同時(shí)加入鈣離子。

一種細(xì)胞聚集體，包括TGase催化明膠形成的類細(xì)胞外基質(zhì)成分，以及包埋在所述類細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)中的細(xì)胞。

優(yōu)選地，所述細(xì)胞為成體干細(xì)胞、多潛能干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞中的一種或幾種的混合。

優(yōu)選地，所述明膠為能夠被TGase識(shí)別為底物的膠原水解產(chǎn)物。

優(yōu)選地，由上述TGase催化明膠介導(dǎo)的細(xì)胞聚集物制備方法制備得到。

細(xì)胞聚集體在構(gòu)建類器官中的應(yīng)用。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

制備工藝上，本發(fā)明采用天然存在的酶促反應(yīng)，在細(xì)胞團(tuán)構(gòu)建的同時(shí)形成細(xì)胞外基質(zhì)，與常規(guī)水凝膠包裹細(xì)胞形成單細(xì)胞相比，提高了細(xì)胞間連結(jié)及細(xì)胞所需的近分泌作用所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)支持，而且本方法不需要特殊儀器設(shè)備，與傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)所需耗材一致，具有可普及性；

在功能上，細(xì)胞外基質(zhì)的形成過程不受空間因素影響，為后續(xù)的流動(dòng)培養(yǎng)提供物理基礎(chǔ)，而流動(dòng)培養(yǎng)是形成血管化的成熟類器官的必備條件，本發(fā)明為成熟類器官的流動(dòng)培養(yǎng)提供上游技術(shù)支持；

在原材料上，選用明膠和TGase，明膠作為膠原的水解產(chǎn)物有利于細(xì)胞增殖黏附，為細(xì)胞長(zhǎng)期存活提供基礎(chǔ)，而TGase是一種物種間高度保守的存在于細(xì)胞膜到細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核的蛋白分子，介導(dǎo)多種細(xì)胞反應(yīng)，這兩種原材料安全性和生物相容性良好，具有可擴(kuò)大生產(chǎn)的可行性。

附圖說明

圖1是不同種類TGase促進(jìn)3T3細(xì)胞團(tuán)形成的光鏡圖像；

圖2是不同細(xì)胞密度條件下細(xì)胞成團(tuán)情況；