[发明专利]生物工程化的组织构建物、其制备方法及其应用

说明书

本申请是中国申请99815621.3的分案申请，该母案的申请日为1999年11月19日，本分案采用了与该母案一致的发明名称。

发明领域

本发明属于组织工程领域。本发明涉及诱导细胞体外产生细胞外基质的方法。这种有生命的细胞外基质具有类似于组织的特征，可用于检验或临床目的。

发明背景

组织工程领域将生物工程方法与生命科学的基本原理结合起来，以便了解正常及病理状态下的哺乳动物组织中结构与功能之间的关系。组织工程的目标是开发并最终应用生物代用品保存、维持或改进组织的功能。因此，通过组织工程有可能在实验室里设计并制造生物工程化的组织。生物工程化的组织可包括通常与天然哺乳动物或人类组织相关的细胞，以及合成的或外源的基质支架。新的生物工程化组织应当是移植至宿主后具有功能，而且可在该宿主体内持久掺入或由受体宿主患者的细胞不断进行生物再改造。不含支持组件或支架的组织等价体的制备为新型生物工程化组织的产生带来了科学挑战。

发明简述

本发明涉及生物工程化的组织构建物，其含有培养的细胞和无需外源性基质成分或网状系统支持物或支架组件便可内源产生的细胞外基质成分。因此，当本发明的生物工程化组织构建物是设计用于人类时，它可从人的细胞，以及由这些细胞产生的人的基质成分而完整产生。

本发明还涉及产生组织构建物的方法，其为刺激培养中的细胞，如成纤维细胞，从而在不添加任何外源性基质成分、网状系统支持物、或支架组件的情况下可产生细胞外基质成分。

本发明还涉及另一种产生组织构建物的方法，其为刺激培养中的细胞，如成纤维细胞，以便在组成已知的培养基系统中和/或在没有使用不明确或非人类衍生的生物成分，如牛血清或有机提取物的情况下产生细胞外基质成分。

该组织构建物的产生可以是，通过不同类型细胞的系列培养，导致产生与天然组织具有类似细胞组成和组织构建物的培养的组织构建物。

培养的细胞无需加入支架支持物或外源性细胞外基质成分，就可以产生所述组织构建物。

该组织构建物的强度特征使其便于操作，可以从产生它的培养仪器中轻易剥离，并在临床或检验中直接转移而无需任何支持物或载体。

本发明的组织构建物具有临床应用价值，如可移植给具有组织或器官缺陷的患者，如皮肤溃疡或伤口，或进行体外组织检验或移植入动物进行安全性检验或药物、化妆品、及化学产品的效力鉴定。

更具体地，本发明涉及：

1.一种含成纤维细胞的培养的组织构建物，所述成纤维细胞在产生细胞外基质层的条件下生长，所述细胞外基质由培养的成纤维细胞合成并装配，培养的成纤维细胞包含在所述合成的细胞外基质层内，其中所述细胞外基质包括：

(i)纤丝胶原，其显示纤丝和纤丝束的紧密排列，为垂直交错的67nm带状；

(ii)decorin；和

(iii)糖胺聚糖；

且其中所述细胞外基质由培养的成纤维细胞于培养条件下在缺乏外源基质成分或合成的成分时产生。

2.项1的培养的组织构建物，其中成纤维细胞来自选自下组的组织：新生男婴包皮，真皮，腱，肺，尿道，脐带，角膜基质，口腔粘膜，和肠。

3.项1的培养的组织构建物，其中所述培养的细胞为真皮成纤维细胞。

4.项1的培养的组织构建物，其中所述培养的细胞来自毛囊的真皮乳头。

5.项1的培养的组织构建物，其中所述层具有来自毛囊的真皮乳头的培养细胞，它们定位于该层。

6.项1的培养的组织构建物，其中所述培养细胞在化学确定的培养基中培养。

7.项1的培养的组织构建物，其中所述培养的细胞来自人的组织并在不含非人成分的培养基中培养。

8.一种含培养的真皮成纤维细胞的培养的组织构建物，所述成纤维细胞在产生细胞外基质层的条件下生长，所述细胞外基质由培养的成纤维细胞合成并装配，所述培养的成纤维细胞包含在所述合成的细胞外基质层内，其中所述细胞外基质包括：

(i)纤丝状I型和II型胶原，其显示纤丝和纤丝束的紧密排列，为垂直交错的67nm带状；

(ii)decorin，

(iii)纤连蛋白，

(iv)腱生蛋白；和

(v)糖胺聚糖；

且其中所述细胞外基质由培养的成纤维细胞于培养条件下在缺乏外源基质成分或合成的成分时产生。

9.一种培养的组织构建物，其至少有2层，其包括：