间充质干细胞在Applikon微型生物反应器中的成功扩增

间充质干细胞（MSC）是基于细胞治疗和促进组织修复的有前途的候选细胞，而其中被表征为多能细胞的间充质干细胞/基质细胞（MSC）凭借其能分化成多种谱系细胞（成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞等）和调节炎症及其他细胞过程的旁分泌活性的能力成为细胞治疗行业的焦点。Francisco Moreira等发表在 Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上的题为“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在一种新的培养补充物的培养下成功利用微载体在Applikon微型生物反应器中完成扩增并保持细胞能力。
 

作者在人体脂肪组织中取样并且分离出脂肪间充质干细胞（AT MSC），将其静态培养在T形瓶中，培养基补充10%（v/v）人AB血清（AB HS）和1%（v/v）抗生素-抗真菌药，每3至4天更换一次培养基，培养4-5代后以4×10⁶细胞/ml的密度分别接种在100ml的转瓶和500ml的Applikon生物反应器中。在转瓶中按20g/L加入预包被的微载体，总体积40ml，第一个24h设置转速为30rpm，其后转速设置为40rpm，在培养的第2天，向旋转瓶中加入40 mL新鲜培养基，每天更换25%（v/v）的培养基；在500ml Applikon生物反应器中按20g/L加入预包被的微载体，总体积150ml，培养参数设置为：pH 7.3，DO 20%，顶部通气(N₂，O₂和空气)，温度37℃，在培养的第3天，将100 mL新鲜培养基加入到生物反应器中，每天更换25% (v/v)的培养基。搅拌设定为85 rpm，直到第2天，95 rpm，直到第5天，此后为105 rpm（均进行三个具有独立细胞供体的实验(n= 3)）。
 

通过每天监测细胞活性、计数发现在MSC(n= 3，三个独立供体)在转瓶中培养，使用先前建立的10%(v/v)AB HS的微载体涂层，连续搅拌24 h后，细胞粘附率为35±2.5%，最大细胞密度为2.6±0.1×10⁵细胞/mL（第7天），这表示扩增了15±1倍(图1)，在整个培养过程中，细胞活力保持在90%以上。使用相同的涂布方法和相同的初始细胞密度，生物反应器和转瓶生长曲线类似，在第7天生物反应器培养中达到较高的细胞密度(2.7±0.4×10⁵细胞/ml)，表示增加了27±8倍(图2B)。
 

图1
 

图2
 

Francisco Moreira、Joaquim M. S. Cabral、Cláudia L. da Silva为本文共同第一作者，Kamilla Swiech为本文通讯作者，通讯单位为University of Genoa, Italy。

这项工作得到了葡萄牙FCT技术基金会的资助，通过授予FM的赠款SFRH/BD/90081/2012。以及得到了FAPESP (2012/23228-4)、CTC细胞疗法中心(FAPESP 2013/08135-2)和国家干细胞和细胞疗法科学技术研究所(CNPq 573754-2008-0和FAPESP 2008/578773)的财政支持。
 

原文出处

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.