[发明专利]一种神经干细胞向神经元分化的体外培养方法

说明书

本发明涉及细胞工程技术领域，具体涉及一种神经干细胞向神经元分化的体外培养方法。本发明提供一种神经干细胞向神经元分化的体外培养方法，其包括将神经干细胞置于含神经生长因子NT‑3的分化培养基中并在微重力旋转细胞培养系统中培养的步骤。本发明发现微重力旋转细胞培养系统(RCCS)联合含神经生长因子NT‑3的分化培养基能够非常显著地提高三维胶原海绵支架上培养的神经干细胞向神经元分化的能力以及神经干细胞的迁移能力，其作用效果较单独使用微重力旋转细胞培养系统和含神经生长因子NT‑3分化培养基均具有显著的提升。该方法对临床细胞移植治疗具有重要意义。

技术领域

本发明涉及细胞工程技术领域，具体涉及一种神经干细胞的体外培养方法。

背景技术

神经干细胞作为一种具备自我更新能力及多向分化潜能的细胞,来源于神经组织并可生成神经组织，在适当条件下可分化成神经元、少突胶质细胞和星形细胞。神经干细胞为中枢神经系统疾病的功能重建和神经再生提供了一条新的途径，具有广泛的临床应用前景。近年来随着组织工程学的发展，寻找能够培养获得具有更高分化和迁移能力的种子细胞的方法对于细胞移植治疗具有非常重要的意义。

微重力旋转细胞培养系统(RCCS)是一种微重力培养系统，利用旋转使培养皿内的细胞或材料在旋转力及重力双重影响下而保持悬浮状态。RCCS系统在药物、医学研究、再生医学、细胞疗法中都有着广泛的应用前景。神经生长因子-3(NT-3)是一种神经营养生长因子。。胶原海绵支架材料具有良好的孔隙度，有利于细胞培养过程中营养物质输送和代谢产物排出；在未来的细胞移植治疗中，接种在细胞支架上的细胞还有利于将移植的细胞固定在损伤部位，避免移植的细胞被血液和组织液冲散。

发明内容

本发明的目的是提供一种神经干细胞向神经元分化的体外培养方法，该体外培养方法可显著提高神经干细胞向神经元方向分化能力和迁移能力。

为实现上述目的，本发明对神经干细胞的体外培养方法进行了大量的摸索。本发明发现，虽然微重力旋转细胞培养系统可模拟微重力环境，有利于细胞增殖、提高细胞培养密度，便于大规模细胞培养，但是在微重力旋转细胞培养系统中培养神经干细胞对于其向神经元的分化能力和迁移能力的促进作用并不理想。本发明意外发现，在采用微重力旋转细胞培养系统培养神经干细胞时，在培养基中同时添加神经生长因子NT-3，NT-3和微重力培养环境可产生协同增效作用，极大地提升神经干细胞向神经元的分化能力和神经干细胞的迁移能力。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种神经干细胞向神经元分化的体外培养方法，其包括将神经干细胞置于含神经生长因子NT-3的分化培养基中并在微重力旋转细胞培养系统中培养的步骤。

本发明在研发过程中尝试过其他神经生长因子(NGF)，但发现其他多种细胞培养常用的NGF均不能与微重力旋转培养环境产生协同作用，其对于神经干细胞向神经元的分化能力和迁移能力的促进作用十分有限。

具体地，所述含神经生长因子NT-3的分化培养基中，NT-3的浓度为30-80ng/ml。将NT-3的浓度控制在上述范围内，可使得NT-3与微重力旋转培养环境产生更优的协同作用。

优选地，所述含神经生长因子NT-3的分化培养基中，NT-3的浓度为40-60ng/ml。

作为本发明的优选方案，所述含神经生长因子NT-3的分化培养基中，NT-3的浓度为50ng/ml。NT-3的浓度为50ng/ml时，NT-3与微重力旋转培养环境的协同增效作用最强，神经干细胞向神经元的分化能力和迁移能力的提升效果最佳。

以上所述的含神经生长因子NT-3的分化培养基包括基础培养基，还包括如下组分：非必需氨基酸0.1-0.2mM，丙酮酸钠1-2mM，B272-3％(体积百分比)，谷氨酸2-3mM，葡萄糖30-40mM，NT-3 40-60ng/ml。采用上述分化培养基培养神经干细胞能够在微重力旋转培养环境下更好地促进神经干细胞向神经元的分化能力和迁移能力的提高。