本发明属于生物医药,具体涉及毛囊培养基及制备方法。
背景技术:
1、中国有超过2.5亿人正饱受脱发困扰,其中雄激素性脱发患者总数超过1亿人,毛发移植是雄激素性脱发手术治疗的最终手段。现阶段临床上用于发移植手术毛囊的来源,只有一个途径,就是从患者本身毛发密集区域分离毛囊,种植于目标区域,但这种方法毛囊分离时间较长,比较依赖特殊器械以及专业的医生在具备一定洁净条件的实验室或手术室进行分离,并且可供分离的毛囊数量有限,基本上每个植发手术只能获得2000~3000个毛囊单位。此外,手术需分离完整的毛囊以满足,对供区的损伤较大,从而对患者会造成疼痛、感染等损伤。
2、毛囊细胞作为皮肤组织的重要组成部分,具有独特的结构和功能。毛囊由内毛根鞘、外毛根鞘及纤维鞘构成,这些结构对于毛发的生长和皮肤的保护起着至关重要的作用。然而,由于毛囊细胞的来源有限,以及体外培养的难度,使得毛囊细胞的获取和应用受到很大的限制。而干细胞,作为人体发育和再生的重要源泉,具有分化为多种细胞类型的潜能,利用干细胞,诱导其分化为特定类型的细胞,尤其是那些具有临床应用价值的细胞类型,一直是干细胞研究领域的热点。通过干细胞技术,特别是诱导性多能干细胞(inducedpluripotent stem cells,ipscs),如果能诱导分化出毛囊细胞,对于解决毛囊细胞来源问题,推动皮肤再生医学的发展具有重要意义。
3、近年来,诱导多能干细胞技术的发展为干细胞研究开辟了新的道路。通过导入特定的转录因子,ipsc技术可以将终末分化的体细胞重编程为多能性干细胞,这不仅避免了使用胚胎细胞或卵细胞所引发的伦理问题,而且可以利用病人自身的体细胞制备专有的干细胞,降低免疫排斥反应的风险。因此,利用ipsc技术诱导多能干细胞分化为毛囊细胞,具有巨大的应用潜力。然而,尽管ipsc技术已经取得了显著的进展,但如何有效、稳定地诱导多能干细胞分化为毛囊细胞,仍是一个亟待解决的问题。目前,关于多能干细胞分化为毛囊细胞的诱导方法,大多还处于实验室研究阶段,缺乏系统、完整的技术方案和明确的诱导机制。因此,研发一种能够高效、稳定地将多能干细胞诱导分化为毛囊细胞的培养基,对于推动干细胞技术在皮肤再生医学中的应用,具有重要的理论价值和实际意义,也为毛囊相关疾病的治疗和皮肤损伤的修复提供新的可能性。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷,本发明提供了一种能将诱导性多能干细胞或皮肤组织诱导成毛囊细胞或毛囊组织,并培养其生长的无血清培养基,所述培养基由添加剂和基础培养基组成。
2、为了实现上述目的,本发明解决技术问题采用如下技术方案:
3、一方面,本发明提供了一种毛囊培养基,所述培养基包括添加剂和基础培养基;所述添加剂包括l-谷氨酰胺、胰岛素、槲皮素、2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-o-β-d-葡萄糖苷、营养因子、生长因子、辅助因子、抑制细胞凋亡因子;
4、其中,所述l-谷氨酰胺浓度为9~20μg/ml,所述胰岛素浓度为5~9μg/ml,所述槲皮素浓度为8~15μg/ml,所述2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-o-β-d-葡萄糖苷浓度为20~80μg/ml。
5、优选地,所述基础培养基为dmem/f-12培养基或dmem/f-12培养基和neurobasal培养基的混合培养基。
6、优选地,所述营养因子为glutamax添加剂、不含维生素a的b-27添加剂、n-2添加剂或insulin中的至少一种,其中,所述glutamax添加剂添加量为0.5~1.5%,所述不含维生素a的b-27添加剂添加量为3~5%,所述、n-2添加剂添加量为1~3%。
7、优选地,所述生长因子为egf、bfgf、afgf、vegfa、tgf-β1、wnt-3a、pdgf、kgf中的至少一种,所述生长因子浓度控制在10~60ng/ml。
8、优选地,所述辅助因子为激素类药物、霍乱毒素、三碘甲状腺原氨酸、β巯基乙醇、抗生素、z-vad-fmk、ha14-1或肌醇中的至少一种,其中,所述激素类药物浓度为1~15μg/ml,所述霍乱毒素浓度为0.5~2μg/ml,所述三碘甲状腺原氨酸浓度为25~50μg/ml,所述β-巯基乙醇浓度为20~35μm ,所述抗生素浓度为0.2~0.8mg/l,所述z-vad-fmk浓度为5~35μm,所述ha14-1浓度为0.5~20μm,所述肌醇浓度为0.6~1mg/l。
9、优选地,所述激素类药物为地塞米松、氢化可的松、醋酸泼尼松、倍他米松中的一种或多种。
10、优选地,所述抑制细胞凋亡因子为y-27632,浓度为5~20μm。
11、另一方面,本发明提供了所述毛囊培养基在诱导多能干细胞分化为毛囊细胞中的应用。
12、优选地,将诱导多能干细胞接种于毛囊培养基中进行诱导培养。
13、进一步优选地,所述诱导培养的时间为6~9天。
14、与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
15、本发明提供了一种毛囊培养基,包括添加剂和基础培养基;其中,所述添加剂包括l-谷氨酰胺、胰岛素、槲皮素、2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-o-β-d-葡萄糖苷、营养因子、生长因子、辅助因子、抑制细胞凋亡因子。所述培养基不含血清,安全性高,还能高效诱导干细胞为毛囊细胞,且诱导后的细胞产率高,缩短了细胞培养时间,有利于毛囊细胞的临床研究。同时,制备培养基的方法操作简单,适合大规模生产。
1.毛囊培养基,其特征在于,所述培养基包括添加剂和基础培养基;所述添加剂包括l-谷氨酰胺、胰岛素、槲皮素、2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-o-β-d-葡萄糖苷、营养因子、生长因子、辅助因子、抑制细胞凋亡因子;
2.根据权利要求1所述的毛囊培养基,其特征在于,所述基础培养基为dmem/f-12培养基或dmem/f-12培养基和neurobasal培养基的混合培养基。
3.根据权利要求1所述的毛囊培养基,其特征在于,所述营养因子为glutamax添加剂、不含维生素a的b-27添加剂、n-2添加剂或insulin中的至少一种,其中,所述glutamax添加剂添加量为0.5~1.5%,所述不含维生素a的b-27添加剂添加量为3~5%,所述、n-2添加剂添加量为1~3%。
4.根据权利要求1所述的毛囊培养基,其特征在于,所述生长因子为egf、bfgf、afgf、vegfa、tgf-β1、wnt-3a、pdgf、kgf中的至少一种,所述生长因子浓度控制在10~60ng/ml。
5.根据权利要求1所述的毛囊培养基,其特征在于,所述辅助因子为激素类药物、霍乱毒素、三碘甲状腺原氨酸、β巯基乙醇、抗生素、z-vad-fmk、ha14-1或肌醇中的至少一种,其中,所述激素类药物浓度为1~15μg/ml,所述霍乱毒素浓度为0.5~2μg/ml,所述三碘甲状腺原氨酸浓度为25~50μg/ml,所述β-巯基乙醇浓度为20~35μm ,所述抗生素浓度为0.2~0.8mg/l,所述z-vad-fmk浓度为5~35μm,所述ha14-1浓度为0.5~20μm,所述肌醇浓度为0.6~1mg/l。
6.根据权利要求4所述的毛囊培养基,其特征在于,所述激素类药物为地塞米松、氢化可的松、醋酸泼尼松、倍他米松中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的毛囊培养基,其特征在于,所述抑制细胞凋亡因子为y-27632,浓度为5~20μm。
8.权利要求1~7所述的毛囊培养基在诱导多能干细胞分化为毛囊细胞中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,将诱导多能干细胞接种于毛囊培养基中进行诱导培养。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述诱导培养的时间为6~9天。