間充質(zhì)干細胞在Applikon微型生物反應器中的成功擴增

間充質(zhì)干細胞（MSC）是基于細胞治療和促進組織修復的有前途的候選細胞，而其中被表征為多能細胞的間充質(zhì)干細胞/基質(zhì)細胞（MSC）憑借其能分化成多種譜系細胞（成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞等）和調(diào)節(jié)炎癥及其他細胞過程的旁分泌活性的能力成為細胞治療行業(yè)的焦點。Francisco Moreira等發(fā)表在 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上的題為“Successful Use of Human AB Serum to Support the Expansion of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem/Stromal Cell in a Microcarrier-Based Platform”揭示了AT MSC在一種新的培養(yǎng)補充物的培養(yǎng)下成功利用微載體在Applikon微型生物反應器中完成擴增并保持細胞能力。
 

作者在人體脂肪組織中取樣并且分離出脂肪間充質(zhì)干細胞（AT MSC），將其靜態(tài)培養(yǎng)在T形瓶中，培養(yǎng)基補充10%（v/v）人AB血清（AB HS）和1%（v/v）抗生素-抗真菌藥，每3至4天更換一次培養(yǎng)基，培養(yǎng)4-5代后以4×10⁶細胞/ml的密度分別接種在100ml的轉(zhuǎn)瓶和500ml的Applikon生物反應器中。在轉(zhuǎn)瓶中按20g/L加入預包被的微載體，總體積40ml，第一個24h設置轉(zhuǎn)速為30rpm，其后轉(zhuǎn)速設置為40rpm，在培養(yǎng)的第2天，向旋轉(zhuǎn)瓶中加入40 mL新鮮培養(yǎng)基，每天更換25%（v/v）的培養(yǎng)基；在500ml Applikon生物反應器中按20g/L加入預包被的微載體，總體積150ml，培養(yǎng)參數(shù)設置為：pH 7.3，DO 20%，頂部通氣(N₂，O₂和空氣)，溫度37℃，在培養(yǎng)的第3天，將100 mL新鮮培養(yǎng)基加入到生物反應器中，每天更換25% (v/v)的培養(yǎng)基。攪拌設定為85 rpm，直到第2天，95 rpm，直到第5天，此后為105 rpm（均進行三個具有獨立細胞供體的實驗(n= 3)）。
 

通過每天監(jiān)測細胞活性、計數(shù)發(fā)現(xiàn)在MSC(n= 3，三個獨立供體)在轉(zhuǎn)瓶中培養(yǎng)，使用先前建立的10%(v/v)AB HS的微載體涂層，連續(xù)攪拌24 h后，細胞粘附率為35±2.5%，最大細胞密度為2.6±0.1×10⁵細胞/mL（第7天），這表示擴增了15±1倍(圖1)，在整個培養(yǎng)過程中，細胞活力保持在90%以上。使用相同的涂布方法和相同的初始細胞密度，生物反應器和轉(zhuǎn)瓶生長曲線類似，在第7天生物反應器培養(yǎng)中達到較高的細胞密度(2.7±0.4×10⁵細胞/ml)，表示增加了27±8倍(圖2B)。
 

圖1
 

圖2
 

Francisco Moreira、Joaquim M. S. Cabral、Cláudia L. da Silva為本文共同第一作者，Kamilla Swiech為本文通訊作者，通訊單位為University of Genoa, Italy。

這項工作得到了葡萄牙FCT技術(shù)基金會的資助，通過授予FM的贈款SFRH/BD/90081/2012。以及得到了FAPESP (2012/23228-4)、CTC細胞療法中心(FAPESP 2013/08135-2)和國家干細胞和細胞療法科學技術(shù)研究所(CNPq 573754-2008-0和FAPESP 2008/578773)的財政支持。
 

原文出處

Francisco M ,Amanda M ,Botelho E L S D , et al. Successful Use of Human AB Serum to Support the Expansion of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem/Stromal Cell in a Microcarrier-Based Platform.[J]. Frontiers in bioengineering and biotechnology,2020,8.