[发明专利]条件培养基和来自低氧含量条件下培养的细胞的胞外基质组合物

说明书

本发明涉及产生包含胚蛋白质的组合物的方法。该方法包括在生物相容性支撑物上在低氧含量条件下体外培养细胞。培养方法同时产生可溶和不可溶部分，其可单独使用或组合使用以获得生理学上可接受的在各种应用中有用的组合物。

发明背景

发明领域

本发明一般涉及胞外基质组合物或条件培养基的生产和应用，更具体而言，涉及通过在低氧含量条件下在合适的生长培养基中培养细胞而获得的组合物和/或蛋白质。

背景信息

胞外基质(ECM)是在体内发现的哺乳动物组织中围绕并支持细胞的复杂结构实体。ECM常常被称为结缔组织。ECM主要由三大类生物分子组成，包括结构蛋白，如胶原蛋白和弹性蛋白；特化蛋白(specialized proteins)，如肌原纤蛋白、纤连蛋白和层粘连蛋白；以及蛋白聚糖。

本领域中已经描述了ECM组合物在体外的生长及其在各种治疗和医疗应用中的用途。这样的ECM组合物的一个治疗应用包括治疗和修复软组织和皮肤缺陷，如皱纹和伤疤。

由缺陷，如痤疮、手术疤痕或老化引起的软组织缺陷的修复或增强已经被证明非常困难。一些材料已被用于矫正软组织缺陷，取得了不同程度的成功，然而，没有一种材料是十分安全和有效的。例如，硅引起各种生理学和临床问题——包括长期的副作用，如小瘤、复发性蜂窝组织炎和皮肤溃疡。

胶原蛋白组合物也被用作用于软组织增强的可注射材料。胶原蛋白是结缔组织的主要蛋白质，也是哺乳动物中最丰富的蛋白质，占总蛋白质含量的约25％。目前文献中描述了28种胶原蛋白(详细列举参见，例如以下表1和2)。然而，身体中90％以上的胶原蛋白是胶原蛋白I、II、III和IV。

不同的胶原蛋白材料已被用于治疗软组织缺陷，如重构的可注射牛胶原蛋白、交联胶原蛋白或其它异源胶原蛋白。然而，这样的胶原蛋白存在若干问题。常见问题包括生产植入材料以去除可能的免疫源性物质，避免对象中的过敏反应的复杂性和高成本。另外，利用这样的胶原蛋白治疗未被证明是持久的。

也描述了可用于软组织修复或增强的其它材料，如含水凝胶中的生物相容性陶瓷颗粒(美国专利号5,204,382)、热塑性和/或热固性材料(美国专利号5,278,202)和乳酸基聚合掺合物(美国专利号4,235,312)。另外，还描述了天然分泌的ECM组合物的应用(美国专利号6,284,284)。然而，这样的材料均被证明具有局限性。

因此，软组织修复和增强需要克服现有材料缺陷的新材料。

对提供安全的、可注射的、持久的、生物可吸收的软组织修复和增强材料存在需求。

在体外培养的ECM组合物可另外被用于治疗损伤组织，如损伤的心肌及相关组织。组合物作为可植入装置，如支架；促进器官，如心组织和相关组织中血管形成的人工血管；以及在疝修复、骨盆底修复、伤口修复和回旋套修复中有用的装置，如补片等等上的植入物或生物涂层是有用的。

冠心病(CHD)，也称为冠状动脉疾病(CAD)、缺血性心脏病和动脉粥样硬化性心脏病，其特征是向心脏供应血液和氧的小血管变窄。冠心病通常由被称为动脉粥样硬化的病症引起，所述动脉粥样硬化在脂肪物质和斑点在动脉壁上沉积时发生，致使动脉变窄。因为冠状动脉狭窄，到达心脏的血流会减缓或中止，引起胸部疼痛(稳定型心绞痛)、气促、心脏病发作和其它症状。

在美国，冠心病(CHD)是引起男性和女性死亡的主要原因。根据美国心脏学会，1500万以上的人患有某种形式的该病症。虽然冠心病的症状和征兆在该疾病的晚期状态是明显的，但由于该疾病在突然发生心脏病发作之前发展，患有冠心病的大部分个体数十年都不显示疾病征兆。该疾病是突然死亡的最常见的原因，也是20岁以上的男人和女人死亡的最常见原因。根据美国现在的趋势，一半的40岁的健康男性以及三分之一的40岁的健康女人将会患CHD。