[发明专利]诱导多能干细胞分化成造血干细胞的培养基及方法

说明书

本发明涉及一种诱导多能干细胞分化成造血干细胞培养基及方法，所述培养基包括第一阶段培养基和第二阶段培养基；所述方法包括依次使用第一阶段培养基、第二阶段培养对多能干细胞与OP9细胞分两个阶段进行共培养。与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：本发明通过采用上述两种特定成分和浓度的诱导多能干细胞分化成造血干细胞的培养基，依次对多能干细胞诱导分化，提高了多能干细胞向造血干细胞分化的效率。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种诱导多能干细胞分化成造血干细胞的培养基及方法。

背景技术

近年来，造血干细胞(hematopoietic stem cell，HSC)越来越多地被应用到临床上来治疗血液系统恶性肿瘤、实体瘤、骨髓衰竭性疾病以及一些先天性疾病等，同时在儿科的血液病、遗传病、肿瘤的治疗中也表现出一定的应用发展前景。随着包括脐血和同源供体在内的干细胞移植替代来源的发展及新调理疗法的运用，极大地提高和改善了病人的愈后。来源于脐血的造血干细胞因含量丰富且扩增能力强、免疫原性低、采集方便和对供体无害等优势，在多种血液系统疾病的临床治疗中具有广阔应用前景。但是目前仅通过供体无偿献血方式所提供的脐血的供应量远远满足不了临床大量需求，因单份脐带血体积小，难以满足成年患者的治疗需要，严重制约了脐带血造血干细胞的临床应用。加之临床用血存在着HIV、HCV等病原体的污染风险，以及受移植失败、移植物抗宿主病(GVHD)和造血构建延迟等不利因素的影响，导致50％以上的患者终生残疾或无法治愈。所以，即使用造血干细胞治疗，也面临着一个比较严峻的问题：如何能有足够量的造血干细胞用于移植？

诱导多能干细胞是获得造血干细胞的重要来源之一。诱导多能干细胞(iPS)是一类通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的多能干细胞，其首先由日本科学家Yamanaka在2006年运用逆转录病毒转导的方法，将Sox2、Oct3/4、c-Myc和Klf4四个转录因子转入小鼠胚胎成纤维(Mouse Embryonic Fibrobalst)细胞中，从而诱导出的重编程为一类具有类似于胚胎干细胞(ES)多能性分化潜力的干细胞。利用人类诱导性多能干细胞(hiPSCs)能够在体外定向诱导分化成多种来自各个胚层的细胞，造血干细胞便是其中一种。通过使用hiPSCs定向分化出大量的造血干细胞为临床提供安全、有效的细胞来源，成为治疗相关血液疾病有希望的新方法之一。

胚胎干细胞也是用于体外诱导分化成造血干细胞的多能干细胞。例如通将胚胎干细胞(ES)培养成拟胚体(embryoid body，EB)，再对拟胚体定向诱导，从而获得造血干细胞。

造血干细胞的诱导分化方法还包括，培养以上多能干细胞，去除饲养层细胞或分化抑制因子后，将多能干细胞与不同的基质细胞共培养，如0P9细胞等，直接定向诱导分化为造血细胞。

虽然体外诱导分化获得造血干细胞的方法多样，但是传统方法诱导分化造血干细胞的效率普遍较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高体外造血干细胞分化效率的培养基及方法。

一种诱导多能干细胞分化成造血干细胞的培养基，包括第一阶段培养基和第二阶段培养基；

所述的第一阶段培养基为含5-15％胎牛血清、90-110μmol/L硫代甘油的a-MEM培养基中添加有终浓度为35-45ng/mL的SCF、终浓度为15-25ng/mL的BMP4、终浓度为15-25ng/mL的IL-3、终浓度为15-25ng/mL的VEGF、终浓度为15-25ng/mL的Flt3；

所述的第二阶段培养基为含5-15％胎牛血清、90-110μmol/L硫代甘油的a-MEM培养基中添加有终浓度为35-45ng/mL的SCF、终浓度为15-25ng/mL的BMP4、终浓度为15-25ng/mL的IL-3、终浓度为15-25ng/mL的VEGF、终浓度为15-25ng/mL的Flt3，以及终浓度为80-120ng/mL的UM171。