[发明专利]一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基

说明书

本发明涉及干细胞领域，提供一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基，用于解决干细胞向骨细胞分化效率低的问题。本发明提供的一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基，包括胰岛素8~12μg/ml，转铁蛋白0.05~0.2μg/ml，BMP‑4 0.05~0.2ng/ml，FGF‑2 5~8ng/ml，生长激素1~3ng/ml、谷胱甘肽100~150μg/ml、L‑谷氨酰胺1~3mM，β‑巯基乙醇40~50μM，丙酮酸钠1~3mM，非必须氨基酸0.05~0.15mM，纳米三氧化二铁2~10μM，余量为DMEM培养基。培养基中未加入生物血清，同时引入了纳米氧化物，可以显著的促进间充质干细胞向骨细胞分化。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体涉及一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基。

背景技术

干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞类型，它是人体新 生细胞从增殖、迁移、分化直至达到成熟这一系列过程中的第一个细胞。关于 干细胞的研究已成为目前生物学上最具挑战性、也最具有吸引力的领域之一。 干细胞按其来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞。而间充质干细胞(MSCs， mesenehymal stem cells)就是成体干细胞的其中一种。作为一类具有自我更新 能力的成体干细胞，间充质干细胞可以向多种细胞组织类型分化。它不仅可以 向多种间质来源的细胞谱系分化，例如脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌键 细胞等等，也可以向其他的细胞谱系分化，比如星形胶质细胞、肌原细胞、心 肌细胞以及神经细胞等。由于体外分离培养的MSCs在细胞表型上没有明显的 改变，也无功能缺失，因此被认为其对于细胞疗法和组织修复工程具有重要的 意义。

磁性材料是一种古老而用途广泛的功能材料。1960年Freeman等提出铁 磁性粒子可以通过血液循环系统和外界磁场的协同作用下到达身体的某一特 定组织。磁性纳米颗粒是包被葡聚糖等不同生物大分子衣的纳米级氧化铁胶体 溶液，具有高热稳定性、低毒性和超顺磁性。因其独特的超顺磁性质和纳米特 性已经被越来越多的应用于生物医学和生物科技的研究中，包括靶向给药、肿 瘤磁过热疗法、生物传感器以及特异性靶点(如细菌、白细胞、蛋白质)的浓 度示踪等，具有广阔的应用前景和潜在的应用价值。

干细胞移植治疗各类疾病成为当今医学研究的热点，但移植后如何从受 体辨别供体细胞，并观察其在活体内的生存迁徙情况一直是困扰其临床应用的 瓶颈。随着分子影像学的发展，超顺磁性纳米铁颗粒(SPIO)作为磁共振成 像(MRI)分子探针可以标记骨髓间充质干细胞、神经干细胞、心肌细胞、造 血细胞等，并能活体监测细胞的迁徙，代谢和生物学行为。

发明内容

本发明解决的技术问题为解决技术问题，提供一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种促进间充质干细胞成骨分化的培养基，包括胰岛素8~12μg/ml，转铁蛋白0.05~0.2μg/ml，BMP-4 0.05~0.2ng/ml，FGF-2 5~8ng/ml，生长激素1~3ng/ml、谷胱甘肽100~150μg/ml、L-谷氨酰胺 1~3mM，β-巯基乙醇40~50μM，丙酮酸钠1~3mM，非必须氨基酸0.05~0.15mM，纳米三氧化二铁2~10μM，余量为DMEM培养基。

将纳米三氧化二铁引入干细胞的培养基中，可以在一定程度上促进干细胞向骨细胞分化。

培养基中未加入生物血清，同时引入了纳米氧化物，可以显著的促进间充质干细胞向骨细胞分化。

优选地，包括胰岛素10~12μg/ml，转铁蛋白0.08~0.2μg/ml，BMP-4 0.1~0.2ng/ml，FGF-2 6~8ng/ml，生长激素2~3ng/ml、谷胱甘肽120~150μg/ml、L-谷氨酰胺 2~3mM，β-巯基乙醇45~50μM，丙酮酸钠2~3mM，非必须氨基酸0.1~0.15mM，纳米三氧化二铁5~10μM，余量为DMEM培养基。