氣升式環(huán)流中空纖維膜生物反應(yīng)器內(nèi)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng)與擴(kuò)增.pdf

1、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)不僅具有向成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞等多個(gè)方向分化的潛能，還具有支持造血的重要功能，并且植入反應(yīng)弱，易于被外源基因轉(zhuǎn)染并穩(wěn)定表達(dá)，是組織工程、細(xì)胞及基因治療中理想的靶細(xì)胞。因此，MSCs正作為一種新型的“種子細(xì)胞”受到廣泛關(guān)注。 但是骨髓中的MSCs的含量非常少，僅占整個(gè)骨髓有核細(xì)胞的1/20000～1/30000；并且隨著個(gè)體年齡的增加，MS

2、Cs的數(shù)量逐漸減少、活性逐漸降低，很難滿足自體修復(fù)和臨床治療的需求。已有的體外擴(kuò)增方法存在著細(xì)胞擴(kuò)增數(shù)量有限、細(xì)胞受到損傷較大、容易失去干細(xì)胞特性以及培養(yǎng)體系資源浪費(fèi)等缺陷，達(dá)不到理想的培養(yǎng)效果。 為了提高M(jìn)SCs的擴(kuò)增倍數(shù)并保持干細(xì)胞特征，本文采用氣升式環(huán)流中空纖維膜生物反應(yīng)器(air-lift loop hollow fiber membrane bioreactor，ALHFMB)進(jìn)行體外擴(kuò)增MSCs。將第四代骨髓間充質(zhì)干

3、細(xì)胞與含有bFGF的Ⅰ型膠原溶液混合后接種于中空纖維膜內(nèi)，置37℃、5％CO<,2>、飽和濕度的CO<,2>培養(yǎng)箱孵育1小時(shí)后在膜內(nèi)形成含有細(xì)胞的凝膠。然后將此中空纖維膜接種至氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器(air-lift loop bioreactor，ALB)內(nèi)，加入含有bFGF的培養(yǎng)基，進(jìn)行骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)與擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)過程中每24小時(shí)取樣測(cè)吸光度、計(jì)細(xì)胞數(shù)、繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線，測(cè)定細(xì)胞代謝參數(shù)，并對(duì)擴(kuò)增的細(xì)胞進(jìn)行流式細(xì)胞儀分析及

4、多向誘導(dǎo)分化檢測(cè)。 結(jié)果表明，在ALHFMB內(nèi)，O<,2>含量基本保持恒定；細(xì)胞代謝旺盛，MSCs擴(kuò)增倍數(shù)明顯增加，7天后接種密度為5×10<'5>cells/mL時(shí)MSCs擴(kuò)增16倍，顯著高于T-flask內(nèi)近6倍的擴(kuò)增倍數(shù)；接種密度為1×10<'5>cells/mL時(shí)MSCs擴(kuò)增37倍，顯著高于T-flask內(nèi)近12倍的擴(kuò)增倍數(shù)；并且擴(kuò)增的細(xì)胞仍能保持其自身表型并具有較強(qiáng)的成骨、成軟骨及成脂肪的多向分化能力。證明本文所采用的