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

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

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

3、細胞與含有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小時后在膜內(nèi)形成含有細胞的凝膠。然后將此中空纖維膜接種至氣升式環(huán)流生物反應器(air-lift loop bioreactor，ALB)內(nèi)，加入含有bFGF的培養(yǎng)基，進行骨髓間充質(zhì)干細胞三維動態(tài)培養(yǎng)與擴增。實驗過程中每24小時取樣測吸光度、計細胞數(shù)、繪制細胞生長曲線，測定細胞代謝參數(shù)，并對擴增的細胞進行流式細胞儀分析及

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