間充質干細胞在Applikon微型生物反應器中的成功擴增

間充質干細胞（MSC）是基于細胞治療和促進組織修復的有前途的候選細胞，而其中被表征為多能細胞的間充質干細胞/基質細胞（MSC）憑借其能分化成多種譜系細胞（成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞等）和調節炎癥及其他細胞過程的旁分泌活性的能力成為細胞治療行業的焦點。Francisco Moreira等發表在 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上的題為“Successful Use of Human AB Serum to Support the Expansion of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem/Stromal Cell in a Microcarrier-Based Platform"揭示了AT MSC在一種新的培養補充物的培養下成功利用微載體在Applikon微型生物反應器中完成擴增并保持細胞能力。
 

作者在人體脂肪組織中取樣并且分離出脂肪間充質干細胞（AT MSC），將其靜態培養在T形瓶中，培養基補充10%（v/v）人AB血清（AB HS）和1%（v/v）抗生素-抗真菌藥，每3至4天更換一次培養基，培養4-5代后以4×10⁶細胞/ml的密度分別接種在100ml的轉瓶和500ml的Applikon生物反應器中。在轉瓶中按20g/L加入預包被的微載體，總體積40ml，第1個24h設置轉速為30rpm，其后轉速設置為40rpm，在培養的第2天，向旋轉瓶中加入40 mL新鮮培養基，每天更換25%（v/v）的培養基；在500ml Applikon生物反應器中按20g/L加入預包被的微載體，總體積150ml，培養參數設置為：pH 7.3，DO 20%，頂部通氣(N₂，O₂和空氣)，溫度37℃，在培養的第3天，將100 mL新鮮培養基加入到生物反應器中，每天更換25% (v/v)的培養基。攪拌設定為85 rpm，直到第2天，95 rpm，直到第5天，此后為105 rpm（均進行三個具有獨立細胞供體的實驗(n= 3)）。
 

通過每天監測細胞活性、計數發現在MSC(n= 3，三個獨立供體)在轉瓶中培養，使用先前建立的10%(v/v)AB HS的微載體涂層，連續攪拌24 h后，細胞粘附率為35±2.5%，細胞密度為2.6±0.1×10⁵細胞/mL（第7天），這表示擴增了15±1倍(圖1)，在整個培養過程中，細胞活力保持在90%以上。使用相同的涂布方法和相同的初始細胞密度，生物反應器和轉瓶生長曲線類似，在第7天生物反應器培養中達到較高的細胞密度(2.7±0.4×10⁵細胞/ml)，表示增加了27±8倍(圖2B)。

圖1
 

圖2

Francisco Moreira、Joaquim M. S. Cabral、Cláudia L. da Silva為本文共同第1作者，Kamilla Swiech為本文通訊作者，通訊單位為University of Genoa, Italy。
 

這項工作得到了葡萄牙FCT技術基金會的資助，通過授予FM的贈款SFRH/BD/90081/2012。以及得到了FAPESP (2012/23228-4)、CTC細胞療法中心(FAPESP 2013/08135-2)和國家干細胞和細胞療法科學技術研究所(CNPq 573754-2008-0和FAPESP 2008/578773)的財政支持。
 

原文出處

Francisco M ,Amanda M ,Botelho E L S D , et al. Successful Use of Human AB Serum to Support the Expansion of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem/Stromal Cell in a Microcarrier-Based Platform.[J]. Frontiers in bioengineering and biotechnology,2020,8.