臍帶間充質干細胞的體外擴增是利用其貼壁生長特性,西安臍帶干細胞存儲通過傳代培養不僅可以純化間充質干細胞,而且可以使細胞數量不斷增多,從而滿足臨床治療和科學研究的數量需求。
臍帶間充質干細胞在貼壁培養過程中,隨著細胞分裂增殖逐漸在瓶底形成一個密集的細胞層,細胞之間因為接觸性抑制作用和瓶壁面積限制,細胞會停止生長、脫落,此時需要進行傳代培養,即通過酶消化法收集細胞并稀釋成低密度懸液后接種于新的培養體系中繼續培養。體外擴增培養的意義不僅使臍帶間充質干細胞的數量越來越多,而且通過傳代培養可以起到純化細胞的作用,使一些為數稀少的雜細胞在擴增過程中逐漸減少而被淘汰,也可以利用差速貼壁、消化強度、生長速度差異、克隆培養等傳代處理方法和處理強度去除雜細胞,從而達到純化臍帶間充質干細胞的目的。
該細胞的貼壁性能好,生長速度快,體外擴增相對容易,其難點是在數量擴增的同時要維持其干細胞的自我更新和多向分化特性,即“干性”。西安臍帶干細胞存儲提高 UCMSC體外擴增效率的方法主要有設法增加貼壁面積和優化培養體系等。增加貼壁面積的方法很多,主要有:①采用微球培養;②將細胞置于中空纖維系統中培養;③多層培養瓶(細胞工廠)培養;④微孔材料培養體系。
促進 UCMSC生長的方法主要是在培養體系中添加bFGF、FGF等促生長的因子,提高血清濃度或增加營養成分等,本實驗室發現添加HLA-B27、卵細胞提取物可顯著提高 UCMSC的生長速度。維持 UCMSC的“干性”主要通過添加干細胞生長因子(SCF)等維持因子。 UCMSC體外長期傳代培養具有自動向脂肪細胞分化的傾向,如果不添加干細胞維持因子,一般在體外傳代培養3個月后生長活性、分化潛能顯著降低,細胞處于衰老狀態,細胞內出現脂肪滴。
在本實驗室建立的培養體系中, UCMSC傳代培養8代以內生長良好,可維持其“干性”不變。鑒于 UCMSC的來源豐富,體外擴增相對容易,具有規模化生產和產業化的可行性,臨床應用范圍廣,建立UCMSC的高效擴增技術并維持其“干性”一直是 UCMSC開發研究的重點課題之一。西安臍帶干細胞存儲隨著培養體系的不斷優化,新型培養基的研究進展和添加因子的發現,臍帶間充質干細胞的體外擴增效率還將逐漸提高,一條臍帶一個工廠的目標有可能實現。在本實驗室的臍帶間充質干細胞擴增體系中,一條長50cm的臍帶,體外擴增至第8代即可滿足上萬人治療用。