[发明专利]亚全能干细胞、其制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及干细胞领域，具体地涉及一种其来源于剪断的人类脐带或胎盘的亚全能干细胞。同时，本发明也涉及该亚全能干细胞的制备方法，以及该亚全能干细胞的用途。

背景技术

人体是由万亿个细胞构成的。细胞是人体的基本结构单位和功能单位，由干细胞分化而来，因此干细胞是人体各种组织器官的起源细胞。干细胞具有自我复制和多向分化的特征。在正常生殖生理过程中，干细胞由受精卵分化而来。受精卵最初发育形成原始胚胎干细胞，后者具有形成完整个体的全部潜能。原始胚胎干细胞进一步分化增殖形成囊胚样结构，其内层细胞群的细胞也称胚胎干细胞。囊胚内层的单个胚胎干细胞不能形成一个完整的个体，但具有形成人体各种组织的全能性。囊胚胚胎干细胞继续分化发育，逐步形成胎儿各器官的功能执行细胞，同时以不对称分裂增殖的模式在机体组织特别是造血组织，包括连接胎儿和母体的胎盘脐带血、骨髓、外周血、肝和脾中保留有不同分化潜能的干细胞。在整个胎儿发育到成年这个漫长而复杂的过程中，干细胞逐级丧失其全能性，形成亚全能干细胞（Pluripotent stem cell，PSC）、多能干细胞（Multipotent stem cell）和专能干细胞(Specialized stem cell)，后者按分化功能分别称造血干细胞、血管干细胞、皮肤干细胞，等等。这些处于不同发育阶段的干细胞在人体组织器官的发育生长、损伤修复过程中发挥着决定性的作用，因此干细胞可以用来新陈代谢、修复组织器官，使机体活力旺盛而保持健康状况。

迄今为止，人们对造血干细胞等专能干细胞的了解和临床使用比较深入，对胚胎干细胞的了解也有长足的进展，但对亚全能干细胞，即在发育阶段及分化能力上与胚胎干细胞接近，表达胚胎干细胞的许多特征，又具备多能干细胞的许多生物学特征，移植到体内不产生畸胎瘤，这样一类干细胞了解甚少。

但是，亚全能干细胞属于成体干细胞范畴，避免了类似胚胎干细胞的医学伦理问题，其在临床上具有广阔现实的应用前景。因此，亚全能干细胞已经成为干细胞研究的一个热点。

发明内容

本发明一个目的是提供一种亚全能干细胞，其来源于剪断的人类脐带或胎盘，可以用作基因治疗药物的载体细胞及用于制备治疗细胞损伤或细胞衰老疾病的药物。

本发明的另一个目的是提供一种制备亚全能干细胞的方法。

本发明还有一个目的是提供上述亚全能干细胞的用途。

为达上述目的，本发明提供了一种亚全能干细胞，其特征在于：其来源于剪断的人类脐带或胎盘，表达标志分子CD151和OCT4，不表达CD184，还表达一些其它胚胎干细胞、间充质干细胞、神经干细胞和血管干细胞的其它主要特异性免疫标志，包括Sox-2、巢蛋白、CD90、CD29、CD13、CD166、CD105、CD44、CD73、CD49e、神经节苷脂GD2和HLA-I。不表达CD34、CD31、CD45、CD133、CD106、CD11b、CD271、CD41、CD61、CD42b和HLA-II。其中OCT4是胚胎干细胞的一种特异性标志。CD151属于一个广泛表达的表面分子，在部分干细胞、表皮细胞、内皮细胞、血小板、树束状细胞等细胞表达，在淋巴细胞、单核细胞、粒细胞不表达。CD184是趋化因子受体4（CXCR4），在淋巴细胞、树束状细胞、单核细胞、粒细胞，内皮细胞、表皮细胞和CD34+干细胞上有表达

本发明亚全能干细胞的特征在于：其在培养容器中贴壁生长，能向人体内、中、外胚层组织，包括但不限于血管、神经、肝脏、心肌、骨、软骨和脂肪组织分化，注射至动物体内不产生畸胎瘤。

本发明提供了一种从剪断的人类脐带或胎盘制备亚全能干细胞的方法，该方法包括下列步骤：

a.无菌采集剪断的人类脐带和/或胎盘；

b.进行组织破碎，蛋白酶降解组织，过筛，分离得到原代单个核细胞；

c.将原代单个核细胞接种于装有干细胞培养液I或II的培养容

器中贴壁生长，蛋白酶消化后培养扩增传代四代以上，收集干细胞，分装后液氮低温冻存；

其中干细胞培养液I的制备过程如下：50-70%体积的DMEM/F 12培养液和30-50%体积的MCDB-201培养液混合成基础培养液后，再添加下列终浓度的组分：2-10%体积的血清，10^-8mol/L的地塞米松，10-50mg/mL的ITS，0.1-10mmol/L的谷氨酰胺，1-100ng/mL的人表皮细胞生长因子和1-100ng/mL的碱性成纤维细胞生长因子；