CN116458493A - 一种无dmso的干细胞保存液及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无DMSO的干细胞保存液及其制备方法和使用方法,各组分的含量为:人血白蛋白注射液的体积占比为1‑10%;海藻糖的含量为1‑10g/L;羟乙基淀粉的含量为1‑10g/L;复方氨基酸注射液的体积占比为1‑30%;谷丙二肽的含量为2‑10mM;甘油的体积占比为1‑10%;泊洛沙姆的质量含量为1‑10%;琥珀酰明胶注射液的体积占比为1‑30%;余量为生理盐水。本发明保存液不含DMSO和血清,但通过渗透性和非渗透性两种保存剂的协同作用不仅可形成一个比较稳定的冷冻保护***,还可以减少细胞制剂临床应用的风险;冻存复苏后细胞的形态不变,存活率高,复苏后的细胞扩增情况良好。
Description
技术领域
本发明涉及细胞保存液技术领域,尤其涉及一种无DMSO的干细胞保存液及其制备方法和使用方法,用于提高冻存细胞活率。
背景技术
间充质干细胞是一种具有多向分化潜能、免疫调控以及自我更新的细胞,最早从骨髓中分离,可向中胚层来源细胞(如成骨细胞、脂肪细胞、肌细胞和软骨细胞)分化。此外,间充质干细胞的免疫调控作用意味着它们在再生医学和治疗难治性免疫疾病临床应用具有良好的前景。除了骨髓来源的间充质干细胞(BMSCs),间充质干细胞也可从血液、脐带组织、胎盘和脂肪等组织中分离获得。与骨髓相比,脂肪源性间充质干细胞(ADSCs)通常从皮下脂肪组织中分离,可大量获得,且ADSCs增殖迅速、细胞活性高,是获得间充质干细胞的理想来源。
获得的ADSCs可以低温保存,最常用的技术是液氮冷冻保存法,主要是通过添加适量保护剂并缓慢降温从而达到冻存细胞的目的。例如,二甲基亚砜(DMSO)和甘油通常作为冷冻保存液,主要是通过在冷冻过程中将细胞内外的水分直接玻璃态从而避免冰晶的形成对细胞造成的损伤。
但以DMSO为主要成分的保存液在临床应用中受到限制,主要表现为对细胞存在一定的毒副作用,且不同的细胞对DMSO的浓度敏感性不同,当DMSO使用浓度≥15%时,冷冻、保存和复苏后的细胞存活率以及(子代)安全性和功能表达方面会受到严重影响。此外,外源性动物血清(如胎牛血清等)的引入在临床研究中可能会引起动物病原污染,并由于血清的组分的不确定性和培养的不稳定性也会影响脂肪源间充质干细胞正常的诱导分化功能。因此,寻找一种可替代DMSO的细胞保存液,并可以直接用于临床的产品具有非常重要的意义。
发明内容
本申请的目的在于提供一种无DMSO的干细胞保存液及其制备方法和使用方法,本发明的干细胞保存液不含DMSO和血清,但通过渗透性和非渗透性两种保存剂的协同作用不仅可形成一个比较稳定的冷冻保护***,还可以减少细胞制剂临床应用的风险;与常规的含血清的DMSO保存液相比,冻存复苏后细胞的形态不变,存活率高,复苏后的细胞扩增情况良好。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:本发明提供了一种无DMSO的干细胞保存液,所述保存液含有人血白蛋白、海藻糖、羟乙基淀粉、复方氨基酸注射液、谷丙二肽、甘油、泊洛沙姆、琥珀酰明胶注射液和生理盐水,其各组分的含量为:
人血白蛋白注射液的体积占比为1-10%(v/v);
海藻糖的含量为1-10g/L;
羟乙基淀粉的含量为1-10g/L;
复方氨基酸注射液的体积占比为1-30%(v/v);
谷丙二肽的含量为2-10mM;其中,mM代表的单位是mmol/l,读作:豪摩尔每升)
甘油的体积占比为1-10%(v/v);
泊洛沙姆的质量含量为1-10%(w/v);其中,质量浓度一般用“W/V”或“m/V”表示每百单位体积中质量是多少;
琥珀酰明胶注射液的体积占比为1-30%(v/v);
余量为生理盐水。
进一步地说,所述复方氨基酸注射液为复方氨基酸注射液20AA。
进一步地说,所述保存液各组分的含量为:
人血白蛋白注射液的体积占比为5%(v/v);
海藻糖的含量为5g/L;
羟乙基淀粉的含量为6g/L;
复方氨基酸注射液的体积占比为15%(v/v);
谷丙二肽的含量为4mM;
甘油的体积占比为10%(v/v);
泊洛沙姆的含量为10%(w/v);
琥珀酰明胶注射液的体积占比为20%(v/v);
余量为生理盐水。
进一步地说,所述人血白蛋白注射液中人血白蛋白的质量占比为20%。
进一步地说,所述复方氨基酸注射液20AA的组分包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸醋酸盐、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、门冬氨酸、门冬酰氨、N-乙酰-L-半胱氨酸、谷氨酸、盐酸鸟氨酸、丝氨酸、N-乙酰-L-酪氨酸和辅料。
本发明还提供了一种所述的无DMSO的干细胞保存液的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤1:在灭菌后的容器(比如烧杯)中加入适量的生理盐水;
步骤2:按配方称取海藻糖和羟乙基淀粉,溶解于生理盐水中;
步骤3:添加复方氨基酸注射液充分混合2-3min,再加入人血白蛋白、甘油、谷丙二肽、泊洛沙姆和琥珀酰明胶注射液混合均匀,并加入生理盐水定容(比如定容至100mL),调整pH值为6.8-7.2;
步骤4:将配置好的混合液用细菌滤膜过滤除菌至无菌试剂瓶,即为配制的干细胞保存液。
进一步地说,步骤3中的细菌滤膜是微孔为0.22μm的细菌滤膜。
本发明又提供了一种所述的无DMSO的干细胞保存液的使用方法,所述使用方法包括如下步骤:
S1:取经过生物学和流式细胞鉴定的脂肪源间充质干细胞,用低糖DMEM-F12不完全培养基加5%人血白蛋白培养,培养扩增至107个/mL细胞备用;
S2:用已配制好的干细胞保存液悬浮细胞,按照106个/mL的冻存密度用程序降温仪依次进行降温并保存于液氮罐中。
在本发明中,使用上述干细胞保存液冻存细胞4周后,37℃水浴复苏,使用20μL的AO/PI染料和20μL的细胞悬液进行混合染色,并通过细胞计数仪进行细胞活率分析,结果显示冻存细胞的活率均达到90%以上。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
一、本发明提供的脂肪源间充质干细胞保存液不含有DMSO,而是以渗透性保护剂甘油、非渗透性保护剂海藻糖和高分子聚合物羟乙基淀粉组成混合保护剂。该混合保护剂即可发挥渗透性和非渗透性两种保存剂的协同作用:不仅提高细胞膜对水的通透性,还在缓慢冷冻以及快速冷冻的过程中使细胞内的水分渗出细胞外以减少细胞内冰晶的形成造成的细胞损伤,还可以配以对细胞膜具有稳定作用的白蛋白及参与人体正常生理状态配制的电解质溶液,从而形成了一个比较稳定的冷冻保护***。
二、本发明的干细胞保存液不含动物血清(如胎牛血清)或其他异源性蛋白(如同种异体人源血清或血浆),使用监管机构已批准可用于临床的人血白蛋白产品,不仅减少了细胞制剂被污染的危险,还可以作为制剂辅料维持血浆胶体渗透压。
三、本发明所述的干细胞保存液使用泊洛沙姆作为稳定剂和增溶剂,克服了辅料成分溶解度过饱和的问题,还添加了谷丙二肽和琥珀酰明胶注射液为细胞提供营养和维持细胞渗透压,利于细胞的新陈代谢,提高其临床应用的疗效。
四、本发明的保存液冻存的细胞可直接稀释后应用于临床,不需要离心去除保存液的成分,保存液作为辅料可直接应用于临床,更加的方便,且原料来源方便,成本低廉。
五、本发明的保存液的成分用于细胞冷冻保存可以保持良好的细胞存活率,复活后细胞存活率均达到90%以上。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施,即,在不背离本发明所揭示的范畴下,能予不同的修饰与改变。
实施例中和对比例中各成分的来源如下:
所述人血白蛋白购自西班牙基立福公司;
所述复方氨基酸注射液20AA购自湖北一半天制药有限公司;
所述海藻糖、羟乙基淀粉购自安诺伦(北京)生物科技有限公司;
所述琥珀酰明胶注射液购自南京医药湖北有限公司;
所述甘油购自扬州飞扬化工有限公司;
所述谷丙二肽购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;
所述泊洛沙姆购自西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;
所述胎牛血清购自浙江天杭生物科技股份有限公司;
所述DMEM-F12培养基购自上海源培生物科技股份有限公司;
所述DMSO购自Or igen(奥利金)生物医学公司。
实施例1提供了一种无DMSO干细胞保存液1,其组分含量包括:人血白蛋白注射液5%(v/v);海藻糖的含量为5g/L;羟乙基淀粉的含量为6g/L;复方氨基酸注射液20AA 15%(v/v);谷丙二肽的含量为4Mm;甘油的含量为10%(v/v);泊洛沙姆的含量为10%;琥珀酰明胶注射液的含量为20%(v/v);余量为生理盐水。
实施例2提供了一种无DMSO干细胞保存液2,其组分含量包括:人血白蛋白注射液5%(v/v);海藻糖的含量为5g/L;羟乙基淀粉的含量为6g/L;复方氨基酸注射液20AA 15%(v/v);谷丙二肽的含量为3mM;甘油的含量为7.5%(v/v);泊洛沙姆的含量为5%;琥珀酰明胶注射液30%(v/v);余量为生理盐水。
实施例3提供了一种无DMSO干细胞保存液3,其组分含量包括:人血白蛋白注射液5%(v/v);海藻糖的含量为5g/L;羟乙基淀粉的含量为6g/L;复方氨基酸注射液20AA 15%(v/v);谷丙二肽的含量为2mM;甘油的含量为5%(v/v);泊洛沙姆的含量为1%;琥珀酰明胶注射液30%(v/v);余量为生理盐水。
实施例4提供了一种无DMSO干细胞保存液4,其组分含量包括:人血白蛋白注射液1%(v/v);海藻糖的含量为10g/L;羟乙基淀粉的含量为1g/L;复方氨基酸注射液20AA 30%(v/v);谷丙二肽的含量为10mM;甘油的含量为1%(v/v);泊洛沙姆的含量为4%;琥珀酰明胶注射液1%(v/v);余量为生理盐水.
实施例5提供了一种无DMSO干细胞保存液5,其组分含量包括:人血白蛋白注射液10%(v/v);海藻糖的含量为1g/L;羟乙基淀粉的含量为10g/L;复方氨基酸注射液20AA 1%(v/v);谷丙二肽的含量为5mM;甘油的含量为6%(v/v);泊洛沙姆的含量为8%;琥珀酰明胶注射液15%(v/v);余量为生理盐水。
按照上述配方配制实施例的干细胞保存液,操作步骤如下
1)在灭菌后的烧杯中加入适量的生理盐水;
2)按配方称取海藻糖和羟乙基淀粉,溶解于生理盐水中;
3)添加复方氨基酸注射液20AA充分混合2-3mi n,再缓慢加入甘油和琥珀酰明胶注射液混合均匀,再加入人血清白蛋白、甘油、谷丙二肽、泊洛沙姆和琥珀酰明胶注射液混合均匀,加入生理盐水定容至100mL,调整pH值为6.8-7.2。
4)将配置好的混合液用细菌滤膜(滤膜的微孔的孔径为0.22μm)过滤除菌至无菌试剂瓶,即为配制的脂肪源间充质干细胞保存液1-3。
比较例1提供了一种细胞保存液6,其组分含量包括:DMSO 90%(v/v),含有5%胎牛血清DMEM-F12完全培养基10%(v/v)。
比较例的细胞保存液6的制备方法:将DMSO、胎牛血清和DMEM-F12培养基按照上述比例配制出保存液6。
将本发明实施例1-5所制备的保存液与比较例1的保存液分别用下述方法进行细胞冻存和复苏实验:
脂肪源间充质干细胞的冻存:将脂肪源间充质干细胞培养至对数生长期,待细胞愈合度达到80-90%时使用0.5X的胰酶消化3min,加入DMEM-F12完全培养基终止消化,用吸管轻轻吹打使脂肪源间充质干细胞混合均匀后,使用离心机以1300rpm的转速离心3min,弃上清,分别加入实施例1-3和比较例1所制备的细胞保存液,混匀。以1×106cells/mL的冻存浓度分别取1mL体系于1.5mL的冻存管中,使用程序降温仪依次进行降温并保存于液氮罐中,冻存4周。
脂肪源间充质干细胞的复苏:将脂肪源间充质干细胞从液氮罐中取出,快速转移至37℃水浴锅中解冻,随后将脂肪源间充质干细胞转移至15mL离心管中并加入完全培养基混合均匀,用1300rpm离心3min,弃上清,经DMEM-F12培养基重悬后以2×104cells/孔接种至24孔板。
冻存4周后的脂肪源间充质干细胞的存活率见表1。
表1:冻存4周后的脂肪源间充质干细胞的存活率
冻存4周后的脂肪源间充质干细胞复苏4天后的扩增倍数见表2。
表2:冻存4周后的脂肪源间充质干细胞复苏4天后的扩增倍数
细胞扩增倍数 | |
实施例1的保存液 | 6.42 |
实施例2的保存液 | 4.15 |
实施例3的保存液 | 4.97 |
实施例4的保存液 | 4.52 |
实施例5的保存液 | 4.88 |
比较例1的保存液 | 5.13 |
以上实施例和比较例结果表明,本发明提供了一种无DMSO的干细胞保存液及其制备和使用方法。本发明的细胞保存液不含DMSO和血清,但通过渗透性和非渗透性两种保存剂的协同作用不仅可形成一个比较稳定的冷冻保护***,还可以减少细胞制剂临床应用的风险;与常规的含血清的DMSO保存液相比,冻存复苏后细胞的形态不变,存活率高,复苏后的细胞扩增情况良好。另外本发明中的保存液使用泊洛沙姆作为稳定剂和增溶剂,还含有人血白蛋白、谷丙二肽和琥珀酰明胶注射液,不仅利于细胞的生长,还不需要离心去除保存液的成分,可以作为辅料直接稀释后应用于临床给药,不仅对肌体免疫功能和创伤修复具有重要作用,还可以维持血浆胶体渗透压和稳定血液循环,显著缩短病人住院治疗和恢复的时间。因此,本发明保存液可广泛用于生物医药领域,具有较好的应用前景。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种无DMSO的干细胞保存液,其特征在于:所述保存液含有人血白蛋白、海藻糖、羟乙基淀粉、复方氨基酸注射液、谷丙二肽、甘油、泊洛沙姆、琥珀酰明胶注射液和生理盐水,其各组分的含量为:
人血白蛋白注射液的体积占比为1-10%;
海藻糖的含量为1-10g/L;
羟乙基淀粉的含量为1-10g/L;
复方氨基酸注射液的体积占比为1-30%;
谷丙二肽的含量为2-10mM;
甘油的体积占比为1-10%;
泊洛沙姆的质量含量为1-10%;
琥珀酰明胶注射液的体积占比为1-30%;
余量为生理盐水。
2.根据权利要求1所述的无DMSO的干细胞保存液,其特征在于:所述复方氨基酸注射液为复方氨基酸注射液20AA。
3.根据权利要求1所述的无DMSO的干细胞保存液,其特征在于:所述保存液各组分的含量为:
人血白蛋白注射液的体积占比为5%;
海藻糖的含量为5g/L;
羟乙基淀粉的含量为6g/L;
复方氨基酸注射液的体积占比为15%;
谷丙二肽的含量为4mM;
甘油的体积占比为10%;
泊洛沙姆的质量含量为10%;
琥珀酰明胶注射液的体积占比为20%;
余量为生理盐水。
4.根据权利要求3所述的无DMSO的干细胞保存液,其特征在于:所述人血白蛋白注射液中人血白蛋白的质量占比为20%。
5.根据权利要求2所述的无DMSO的干细胞保存液,其特征在于:所述复方氨基酸注射液20AA的组分包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸醋酸盐、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、门冬氨酸、门冬酰氨、N-乙酰-L-半胱氨酸、谷氨酸、盐酸鸟氨酸、丝氨酸、N-乙酰-L-酪氨酸和辅料。
6.一种根据权利要求1所述的无DMSO的干细胞保存液的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:
步骤1:在灭菌后的容器中加入适量的生理盐水;
步骤2:按配方称取海藻糖和羟乙基淀粉,溶解于生理盐水中;
步骤3:添加复方氨基酸注射液充分混合2-3min,再加入人血白蛋白、甘油、谷丙二肽、泊洛沙姆和琥珀酰明胶注射液混合均匀,并加入生理盐水定容,调整pH值为6.8-7.2;
步骤4:将配置好的混合液用细菌滤膜过滤除菌至无菌试剂瓶,即为配制的干细胞保存液。
7.根据权利要求6所述的无DMSO的干细胞保存液的制备方法,其特征在于:步骤3中的细菌滤膜是微孔为0.22μm的细菌滤膜。
8.根据权利要求1所述的无DMSO的干细胞保存液的使用方法,其特征在于:所述使用方法包括如下步骤:
S1:取经过生物学和流式细胞鉴定的脂肪源间充质干细胞,用低糖DMEM-F12不完全培养基加5%人血白蛋白培养,培养扩增至107个/mL细胞备用;
S2:用已配制好的干细胞保存液悬浮细胞,按照106个/mL的冻存密度用程序降温仪依次进行降温并保存于液氮罐中。
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