在生命科学的微观世界里,细胞培养技术的每一次突破,都如同点亮一盏明灯,为医学发展开辟新的道路。间充质基质细胞(MSCs)作为免疫调节和再生医学领域的 “潜力股”,备受科研人员和临床医生的关注。它在治疗移植物抗宿主病、自身免疫性疾病以及组织修复等方面展现出巨大的潜力,各项临床试验也正如火如荼地开展着。
原代MSCs通常是从骨髓、脂肪或脐带等多种组织中分离获取,但获取原代MSCs时,面临着供体差异和来源有限的问题。为解决这些局限,从诱导多能干细胞(iPSCs)中获取MSC样细胞(iMSCs)的方法应运而生,这种方法提供了一种可再生、标准化的细胞来源,有助于提升实验的可重复性,帮助推动MSCs在临床中的应用。
图1. LN521支持体外iPSC-MSCs生成和原代MSCs的增殖及下游分化
MSCs的特性和功能受微环境影响,细胞外基质(ECM)中天然存在的层粘连蛋白521十分关键。全长层粘连蛋白在体内干细胞微环境中发挥结构和功能作用,促进细胞特性稳定、自我更新能力和存活。BioLamina全长重组人Biolaminin 521是一种化学定义的培养基质,能够模拟体内微环境,促进原代MSCs增殖,还可支持iMSCs体外培养,有利于iMSCs从生成到下游分化的过程标准化,推进MSCs的相关临床应用。
图2. LN521是体内/外培养MSCs的天然细胞外基质
人原代脂肪来源的MSCs(Ad – MSCs)在Biolaminin 521上培养,生长速度比在不包被或包被其他底物上更快且形态更加均匀,细胞活力也有所提高。
具体来说,在无异种培养体系条件下,(图3 A)使用含5%hPL的培养基包被LN521(橙色线)或不包被底物(蓝色线),以及(图3 B)使用市售商业化培养基包被LN521(橙色线)或其他基质(蓝色线)时,对比人原代Ad-MSCs的生长速率,两组结果均显示,在LN521包被的培养皿上的MSCs增殖更快。并且,在传代3代后,市售培养基中包被其他基质底物上培养的MSCs细胞无法维持,出现死亡。
另外,原代Ad-MSCs在LN521组或无包被基质组上培养的明场图片显示,在无异种培养条件下(分别为第4天和第5天),LN521组别的MSCs形态与无包被基质组的MSCs形态对比,细胞分布更为均匀。
图3. 无异种培养体系中LN521支持原代细胞稳定且均匀的扩增
(数据由Claudia Lobato Lab提供)
在对Ad-MSCs 的培养进一步探索发现,使用两种无异种培养基,分别对比包被Biolaminin 521与不包被基质的 FlexiGrow™ Carroucell 微载体上培养的Ad-MSCs(p3)的培养效果,在LN521上MSCs的生长速度相较于未包被基质的相同微载体提升了2.27 - 3.65倍,并且细胞活力也提高了10 - 20%。
图4. 在无异种培体系中原代Ad-MSCs在生物层521上的大规模扩张
(数据由Carroucell生成)
Biolaminin521可支持iMSC 的生成,能让 iPSCs 来源的 iMSCs 快速稳定增殖,缩短传代间隔,并可帮助下游细胞分化效率更一致。
从数据上看,比较市场上各类常见的细胞培养基质产品对iPSC生成MSCs的支持作用及培养效果(图5 A),结果显示,全长LN521允许iPSC衍生的MSCs快速和稳定的增殖,缩短传代间隔时间(p1至p10)。特别是与片段的层粘连蛋白511相比,全长LN521的有益优势更明显。
图5. 全长LN521支持iPSC衍生MSCs的生成且快速增殖
进一步对细胞分化方面进行评估,LN521确保了iMSCs向成骨细胞的均匀分化,并且与其他对照组相比,增加了钙磷沉积。(图6-B的条形图显示了分化28天后的染色定量)
图6. 全长LN521支持iMSCs均匀且有效的成骨细胞分化
总的来说,LN521 具备独特特点。它能模拟细胞微环境,有利于原代MSCs细胞的分离及培养。从基础研究到临床应用的过程中,使用LN521 能实现顺利过渡。Laminins是细胞外基质中的基底膜蛋白,全长Laminins在体内干细胞微环境中发挥着结构和功能作用,全长重组人源Biolaminin 521 作为一种化学成分明确的培养底物,可模拟体内微环境,可帮助MSCs相关的培养及无异种培养体系的规模放大,以更好的帮助MSCs的临床应用,为生物医学的发展助力。
Next generation mesenchymal stromal cell culture with Biolaminin 521
(了解更多详细信息及获取原文件,请联系上海曼博生物!)
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