[发明专利]一种TGase催化明胶介导的细胞聚集体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种TGase催化明胶介导的细胞聚集体及其制备方法和应用，准备细胞悬浮液、TGase溶液、明胶溶液、反应液，在细胞培养环境中加入TGase和明胶，培养构建得到细胞聚集体，本制备方法有效控制了细胞团的形成，同时为形成的细胞团提供细胞外基质，为细胞团创建生理微环境，充分模拟细胞在机体内的生存状态；充分利用生物体天然存在的蛋白酶催化的酶促反应在不损伤细胞本身特性的前提下构建细胞聚集体，对提高细胞聚集体的后续存活分化具有显著的提升作用；制备得到的细胞聚集体为后续形成成熟的血管化类器官时需要的流动培养提供物理基础。

技术领域

本发明属于再生医学技术领域，尤其是涉及一种TGase催化明胶介导的细胞聚集体及其制备方法和应用。

背景技术

细胞聚集体被广泛用作药物筛选、病理毒理和发育生物学的研究，在再生医学领域也显示出巨大潜力。细胞聚集体模拟了体内微环境，具有较高的细胞活力，同时还可以增强细胞功能特性。与间充质干细胞单细胞相比，间充质干细胞聚集体已被证明具有优越的多谱系分化能力，产生细胞外基质能力，分泌促血管生成因子，以及抗炎和免疫抑制因子能力；肝细胞聚集体已被证明可以增强白蛋白和尿素的分泌，因为与传统的二维培养相比，肝细胞聚集体能够更好的模拟体内微环境；肿瘤细胞聚集体也已被广泛用作肿瘤发生的体外和药物筛选的模型。

构建细胞聚集体的方式多种多样，细胞聚集体可以通过传统的自发聚集法制备，也可以通过 Matrigel包裹法、微流控法、低吸附基底法等方法制备。这些方法各有利弊，或者批次间不稳定，或者不能进行微团再组装，或者尺寸不可控。因此，一种可控可重复的有序组装细胞团的策略亟需开发。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种TGase催化明胶介导的细胞聚集体及其制备方法和应用。

本发明采用的技术方案是：一种细胞聚集体的制备方法，在细胞培养环境中加入TGase和明胶，构建得到细胞聚集体。

优选地，TGase为细菌来源TGase和/或动物来源TGase。

优选地，细菌来源TGase为非钙离子依赖性TGase；

动物来源TGase为钙离子依赖性TGase，加入动物来源TGase时同时加入钙离子。

一种细胞聚集体，包括TGase催化明胶形成的类细胞外基质成分，以及包埋在所述类细胞外基质结构中的细胞。

优选地，所述细胞为成体干细胞、多潜能干细胞、成纤维细胞中的一种或几种的混合。

优选地，所述明胶为能够被TGase识别为底物的胶原水解产物。

优选地，由上述TGase催化明胶介导的细胞聚集物制备方法制备得到。

细胞聚集体在构建类器官中的应用。

本发明具有的优点和积极效果是：

制备工艺上，本发明采用天然存在的酶促反应，在细胞团构建的同时形成细胞外基质，与常规水凝胶包裹细胞形成单细胞相比，提高了细胞间连结及细胞所需的近分泌作用所产生的营养支持，而且本方法不需要特殊仪器设备，与传统的细胞培养所需耗材一致，具有可普及性；

在功能上，细胞外基质的形成过程不受空间因素影响，为后续的流动培养提供物理基础，而流动培养是形成血管化的成熟类器官的必备条件，本发明为成熟类器官的流动培养提供上游技术支持；

在原材料上，选用明胶和TGase，明胶作为胶原的水解产物有利于细胞增殖黏附，为细胞长期存活提供基础，而TGase是一种物种间高度保守的存在于细胞膜到细胞质细胞核的蛋白分子，介导多种细胞反应，这两种原材料安全性和生物相容性良好，具有可扩大生产的可行性。

附图说明

图1是不同种类TGase促进3T3细胞团形成的光镜图像；

图2是不同细胞密度条件下细胞成团情况；