[发明专利]体外无血清成体干细胞放大培养的方法及其培养液

说明书

技术领域

本发明涉及一种体外无血清成体干细胞放大培养的方法及其培养液。

背景技术

干细胞是原始且未特化的细胞，它是未充分分化、具有再生各种组织器官的潜在功能，存在所有多细胞组织里，能经由有丝分裂与分化来分裂成多种的特化细胞，而且可以利用自我更新来提供更多干细胞。对哺乳动物来说，干细胞分为两大类：胚胎干细胞与成体干细胞，胚胎干细胞取自囊胚里的内细胞团；而成体干细胞则来自各式各样的组织。在成体组织里，干细胞与先驱细胞担任身体的修复系统，补充成体组织。在胚胎发展阶段，干细胞能分化为任何特化细胞，但仍会维持新生组织(像是血液、皮肤或肠组织)的正常转移。

1960年代Ernest A.McCulloch与James E.Till在多伦多大学的发现，开启了研究干细胞的大门。如今，我们可以用体外培养技术使干细胞生长或转变成数种特化细胞，或形成各种特定组织(像是肌肉或神经)的组成细胞。可塑性高的成体干细胞已常态地运用在医疗上。干细胞的来源有很多，包括胚胎、脐带血、骨髓、脂肪与羊水等等。利用胚胎干细胞成长为具治疗性的组织甚至器官，是一个非常新颖且具挑战性的课题，在良好的CMC产程规范下发展，或许未来会跻身成为新的医疗方式，解决现今器官移植上来源短缺的问题。医学研究者认为干细胞研究(也称为再生医学)有潜力通过用于修复特定的组织或生长器官，改变人类疾病的应对方法。但是美国政府的国家卫生研究院报告指出，“重要的技术障碍仍然存在，还需要几年的集中研究才能克服。”

干细胞的来源可分为以下五种类：

1.脐带血干细胞：

婴儿出生后残留在胎盘和脐带中的血是富含造血干细胞。自1988年起，脐血干细胞就用于治疗根达综合症，亨达综合症，和拉综合症，急性淋巴细胞性白血病等许多儿童疾病。脐血由脐带采集；脐带经过清理消毒后，从脐静脉取出脐血后，须针对传染病源和人类白血球表面抗原进行检验，再放入液氮冻存备用。在使用的时候首先解冻，再注入病人静脉。若是使用其它捐赠人干细胞的治疗方法，称为异体移植；如果干细胞来自患者本人即为自体移植。

2.周边血干细胞：

骨髓中存有人体内最主要造血干细胞的来源，而周边血干细胞则是指通过施打白血球生长激素(G-CSF)，将骨髓中的干细胞驱动至周边血液中，再经由血液分离机收集取得的干细胞。此类干细胞属于CD34+的造血干细胞，临床上常可听闻用于改善中枢神经系统与心血管方面的疾病，也主要用于治疗造血系统退化或是免疫系统不正常的疾病等；而因骨髓移植病人受到的疼痛较大需要全身麻醉，且骨髓移植系移植骨髓中的造血、间质干细胞和基质前驱细胞等，属适应症较广泛或是全身性的遗传性严重并症治疗，如果仅针对部分系统性疾病作治疗，周边血干细胞可用于取代骨髓移植。

3.胚胎干细胞：

胚胎干细胞是从囊胚(由50-100个细胞组成的早期胚胎)未分化的内部细胞团中取得，属于近全能干细胞，有三胚层的分化能力，表现高端粒酶活性，可以在体外培养两年以上的时间仍可维持自我更新的能力。胚胎干细胞现在的研究现在仍处于刚起步的阶段。许多研究仍建立在人类以外的动物模式，例如老鼠、牛或是羊等，截至2011年，在美国临床试验官方注册有一项人体试验正在进行中。胚胎干细胞由于效价高，所以临床使用上的方法与适应症需要更严谨的实验证实，另外，由于人类的胚胎干细胞取得来源涉及道德伦理上的约束，在干细胞株的建立上有所争议。(因为干细胞株必须取得人类胚胎，在经过培养纯化等。因此许多人认为干细胞株视同为人的一部份)。

4.脂肪干细胞：

以往人们因塑身而抽出的脂肪，通常是作为医疗废弃物处置，现经由医学专家研究证实，脂肪中含有大量的间质干细胞，间质干细胞具有体外增生及多重分化的潜力，可运用于组织与器官的再生与修复。

其主要特性为：

(1)、取得方式侵入性低，对人体无害。

(2)、容易大量的取得。

(3)、可进行体外增生培养。

(4)、可运用于身体的组织类型广泛，输入体内后能自动移至创伤部位，进行修补。

5.皮肤细胞：

在2007年末，美国和日本两组科学家同时成功把皮肤细胞转化成一种可诱导万能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPS)，并成功使这些干细胞转化成为身体器官的一部份。通过向皮肤细胞植入特定的基因，可诱导皮肤细胞改造，变成类似胚胎干细胞的一种细胞。