[发明专利]人源干细胞分泌生物活性因子与裂解液的制备与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及从健康人的脐带组织或胎盘组织中提取干细胞，经体外培养、扩增，然后提取干细胞培养、扩增过程中分泌的生物活性因子和干细胞内的生物活性物质并应用。

背景技术

干细胞(stem cell)是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，是形成人体各种组织、器官的“祖宗细胞”、“万能细胞”。根据其发育阶段可分为胚胎干细胞和成体干细胞，根据分化潜能大小又可以分为全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。

间充质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是一类具有多向分化潜能的组织干细胞，可以从骨髓、外周血、脂肪及皮肤等多种组织中获得，作为一类多能干细胞，它可以向成骨、软骨、肌肉、神经及胰岛样细胞等方向增殖分化。目前MSCs主要来源于成人骨髓，但成人骨髓MSCs细胞数量及增殖分化潜能随供体年龄的增加而下降，病毒感染率较高，且采集具有创伤，使其来源受限。最近，已开发出从脐带或胎盘组织提取MSCs，它也是一类具有多向分化潜能的干细胞，越来越多的研究表明其极具开发潜质，与骨髓MSCs相比具有明显的优势：(1)来源充足，取材方便，成本低廉；(2)间充质干细胞含量丰富，较为原始，分化能力强，可在体外进行分离、培养，扩增迅速，且生物学性状稳定，多次传代扩增仍能保持旺盛功能，可以提供充足的细胞来源；(3)免疫原性极低，免疫排斥的概率极低，且还具有一定的免疫抑制功能；(4)可以支持造血和促进移植功能；(5)旁分泌能力强，在增殖生长过程中会产生大量生物活性因子。

干细胞不但可以产生或分泌大量的生物活性因子，而且干细胞内也含有丰富的生物活性物质，这些干细胞生物活性因子或物质可有效调控机体细胞信号传导、活化人体干细胞，进而生理性修复或替代机体损伤、病变及衰老的细胞等。例如干细胞可以产生干细胞生长因子(SCF)、神经生长因子(NGF)、基质细胞源性生长因子(SDF)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、白介素-6与白介素-7(IL-6与IL-7)、巨核细胞集落刺激因子(M-CSF)、肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)等因子，这些细胞因子具有促进细胞增殖、分化、抗凋亡等功能；干细胞还可以产生天然免疫蛋白，例如IgG、IgA、IgM、IgD、IgE等，可以抵御或修复自身和外界因素对机体细胞造成的损伤。

研究表明人体骨髓、血管、脂肪组织、骨骼肌、心脏和大脑，也包括在肺、肝、胰腺、消化道、皮肤、视网膜、乳房、卵巢、前列腺和睾丸的上皮内均可分离到相应的干细胞。理论上，干细胞可以修复身体任何部位的组织缺损，可以利用干细胞去治疗遗传疾病、恶性疾病和退变性疾病等。2007年10月10日，国际干细胞权威杂志《Cell》系列刊物《Cell-Stem Cell》的一篇研究论文揭示干细胞功能下降可导致人类衰老，并证明干细胞衰老过程是受到外在和内在因素共同调控的。

因此，利用干细胞分泌产生的生物活性因子或干细胞内的生物活性物质激活机体干细胞，进而通过自身干细胞生理性修复或替代机体损伤、病变及衰老的细胞，在疾病防治与保健美容领域具有广阔的应用前景。目前实际中利用的干细胞生物活性因子或物质大多存在以下不足：(1)直接利用胎盘等组织提取，致得到的干细胞生物活性因子或干细胞内生物活性物质纯度低；(2)利用含有动物源成分的培养液进行干细胞培养扩增(例如，使用胎牛血清)，提取的分泌物质中不可避免的含有动物来源的成分甚至含有存在于动物体内的特定病毒等，若应用于临床或保健美容则存在较大的安全隐患；(3)胚胎干细胞等在增殖分化过程不易控制，致瘤性大，提取此类干细胞的分泌物质中可能含有使正常干细胞恶性转化的因子，而骨髓等组织的干细胞分化程度较高，开始表达相关人白细胞抗原，直接应用可能会产生免疫排斥反应；(4)干细胞内含有丰富的生物活性物质，对干细胞的增殖分化等有重要作用，但在增殖分化过程这类物质并不分泌到细胞外，实际中尚未出现提取间充质干细胞内生物活性物质的专利技术。

鉴于上，我们研究开发从人脐带或胎盘组织中提取干细胞，利用无血清间充质干细胞培养基(不含动物源成分)进行体外培养、扩增，然后提取干细胞培养、扩增过程中分泌的生物活性因子和干细胞内的生物活性物质，利用这类生物活性因子或生物活性物质激活人体自身干细胞来生理性修复或替代机体损伤、病变和衰老的组织细胞。

发明内容