一、前言

在生(sheng)(sheng)(sheng)命科學的(de)微觀世界里，細胞(bao)培(pei)養技術的(de)每一(yi)次(ci)突(tu)破，都如同(tong)點(dian)亮一(yi)盞(zhan)明燈(deng)，為醫(yi)學發展開辟新(xin)的(de)道路。間充(chong)質(zhi)基質(zhi)細胞(bao)（MSCs）作為免(mian)疫(yi)調節和再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)醫(yi)學領域的(de) “潛(qian)力(li)(li)股”，備(bei)受科研人員(yuan)和臨(lin)床醫(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)關注。它在治療移植(zhi)物抗(kang)宿(su)主病(bing)、自身(shen)免(mian)疫(yi)性疾病(bing)以及(ji)組織修復等方面展現出巨大的(de)潛(qian)力(li)(li)，各(ge)項(xiang)臨(lin)床試驗也正如火如荼地開展著。

原代MSCs通常是從骨(gu)髓、脂肪或臍帶等多種組(zu)織(zhi)中(zhong)分離獲(huo)取(qu)，但獲(huo)取(qu)原代MSCs時，面臨(lin)著供體差異(yi)和來源(yuan)有(you)限的(de)(de)問題。為(wei)解決這些(xie)局限，從誘(you)導多能(neng)干細(xi)胞（iPSCs）中(zhong)獲(huo)取(qu)MSC樣細(xi)胞（iMSCs）的(de)(de)方法(fa)應運而生(sheng)，這種方法(fa)提(ti)供了一種可再(zai)生(sheng)、標準化的(de)(de)細(xi)胞來源(yuan)，有(you)助于提(ti)升(sheng)實驗的(de)(de)可重(zhong)復(fu)性(xing)，幫(bang)助推動(dong)MSCs在臨(lin)床(chuang)中(zhong)的(de)(de)應用(yong)。

圖1. LN521支(zhi)持體外iPSC-MSCs生(sheng)成和原(yuan)代MSCs的(de)增(zeng)殖(zhi)及下游分化

MSCs的(de)(de)特性和(he)功(gong)能受微環(huan)境影(ying)響，細胞(bao)外基質（ECM）中天然存在的(de)(de)層粘連(lian)蛋白(bai)(bai)521十(shi)分關鍵。全長層粘連(lian)蛋白(bai)(bai)在體(ti)內(nei)干細胞(bao)微環(huan)境中發(fa)揮(hui)結(jie)構(gou)和(he)功(gong)能作用，促進細胞(bao)特性穩定(ding)、自我更(geng)新(xin)能力和(he)存活。BioLamina全長重組人Biolaminin 521是(shi)一種化學定(ding)義的(de)(de)培養(yang)基質，能夠模擬(ni)體(ti)內(nei)微環(huan)境，促進原代MSCs增(zeng)殖(zhi)，還可支持iMSCs體(ti)外培養(yang)，有利于iMSCs從生(sheng)成(cheng)到下游分化的(de)(de)過程標準化，推進MSCs的(de)(de)相關臨床(chuang)應用。

圖2. LN521是體(ti)內/外培養MSCs的天然(ran)細胞外基質

二、Biolaminin 521應(ying)用于MSCs培養的真實表現

1、原代MSCs細胞穩定、均勻且快速增殖

人原代脂肪(fang)來源的MSCs（Ad – MSCs）在Biolaminin 521上(shang)培(pei)養，生長(chang)速度比在不包被或(huo)包被其他底物上(shang)更(geng)(geng)快且形(xing)態更(geng)(geng)加均勻，細胞活力也(ye)有所提高。

具(ju)體(ti)來說，在(zai)無異種(zhong)培(pei)(pei)養(yang)體(ti)系條(tiao)件(jian)下，（圖3 A）使用含(han)5%hPL的(de)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)包(bao)被LN521（橙色線）或不(bu)包(bao)被底物（藍色線），以及（圖3 B）使用市售(shou)商業(ye)化培(pei)(pei)養(yang)基(ji)包(bao)被LN521（橙色線）或其(qi)(qi)他基(ji)質（藍色線）時，對比人原代(dai)Ad-MSCs的(de)生(sheng)長速(su)率，兩(liang)組結果均顯(xian)示，在(zai)LN521包(bao)被的(de)培(pei)(pei)養(yang)皿(min)上的(de)MSCs增殖更快。并且(qie)，在(zai)傳代(dai)3代(dai)后(hou)，市售(shou)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)中包(bao)被其(qi)(qi)他基(ji)質底物上培(pei)(pei)養(yang)的(de)MSCs細胞無法維持，出現死亡。

另外(wai)，原代Ad-MSCs在LN521組(zu)或無(wu)(wu)包被(bei)基(ji)質組(zu)上(shang)培(pei)養的明場圖片顯(xian)示，在無(wu)(wu)異種培(pei)養條(tiao)件下（分(fen)別(bie)為第(di)4天和第(di)5天），LN521組(zu)別(bie)的MSCs形態與無(wu)(wu)包被(bei)基(ji)質組(zu)的MSCs形態對比(bi)，細胞分(fen)布更為均勻。

圖3. 無異種(zhong)培養體系中LN521支持(chi)原代細胞穩定(ding)且均勻的(de)擴增

（數據由Claudia Lobato Lab提(ti)供）

在對(dui)Ad-MSCs 的培(pei)養(yang)進一步(bu)探索發現，使(shi)用兩種(zhong)無異種(zhong)培(pei)養(yang)基(ji)，分別(bie)對(dui)比(bi)包(bao)被(bei)Biolaminin 521與不包(bao)被(bei)基(ji)質的 FlexiGrow? Carroucell 微(wei)載(zai)體上培(pei)養(yang)的Ad-MSCs（p3）的培(pei)養(yang)效果，在LN521上MSCs的生長速度相較于未包(bao)被(bei)基(ji)質的相同微(wei)載(zai)體提(ti)升了2.27 - 3.65倍，并且細胞活(huo)力(li)也提(ti)高了10 - 20%。

圖4. 在無異種培體系中原代Ad-MSCs在生物層521上的大規模擴(kuo)張(zhang)

（數據由Carroucell生(sheng)成）

2、全長Biolaminin521支持iMSC生成及下(xia)游分(fen)化

Biolaminin521可支持iMSC 的生(sheng)成(cheng)，能(neng)讓 iPSCs 來源的 iMSCs 快速穩(wen)定增殖，縮短傳代間(jian)隔，并可幫(bang)助下游細胞分化效率更一致。

從數(shu)據上看，比較市場上各類常見(jian)的(de)(de)細胞培(pei)(pei)養(yang)基質(zhi)產(chan)品對iPSC生成MSCs的(de)(de)支(zhi)持作用(yong)及(ji)培(pei)(pei)養(yang)效果（圖5 A），結果顯示，全長(chang)LN521允許iPSC衍生的(de)(de)MSCs快速和(he)穩定的(de)(de)增殖(zhi)，縮短傳代間(jian)隔時間(jian)（p1至p10）。特別(bie)是與片段的(de)(de)層粘(zhan)連蛋白511相比，全長(chang)LN521的(de)(de)有益優勢更明顯。

圖5. 全長(chang)LN521支持iPSC衍生(sheng)MSCs的生(sheng)成且快(kuai)速增殖

進(jin)一步對(dui)細胞分化方(fang)面(mian)進(jin)行評估，LN521確(que)保了(le)iMSCs向成(cheng)骨細胞的均勻分化，并且與其他對(dui)照組相(xiang)比(bi)，增加了(le)鈣磷沉積。（圖6-B的條(tiao)形(xing)圖顯示(shi)了(le)分化28天后的染色定(ding)量(liang)）

圖6. 全長LN521支(zhi)持iMSCs均勻且(qie)有效(xiao)的成骨細胞(bao)分(fen)化

三、Biolaminin521培養(yang)MSCs優勢總結

總(zong)的(de)(de)來說，LN521 具備獨特(te)特(te)點。它能模擬細(xi)胞(bao)(bao)微環(huan)境(jing)，有利于原代MSCs細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)分(fen)離及培養(yang)。從基礎研(yan)究到臨(lin)床應(ying)用的(de)(de)過程中，使用LN521 能實(shi)現順利過渡(du)。Laminins是細(xi)胞(bao)(bao)外(wai)基質中的(de)(de)基底膜蛋白，全長Laminins在體內(nei)干細(xi)胞(bao)(bao)微環(huan)境(jing)中發揮著結構和功能作用，全長重組人源(yuan)Biolaminin 521 作為一種化(hua)學成分(fen)明確的(de)(de)培養(yang)底物，可模擬體內(nei)微環(huan)境(jing)，可幫助(zhu)MSCs相關的(de)(de)培養(yang)及無異種培養(yang)體系(xi)的(de)(de)規模放大，以更(geng)好(hao)的(de)(de)幫助(zhu)MSCs的(de)(de)臨(lin)床應(ying)用，為生物醫學的(de)(de)發展助(zhu)力。

參考資料

Next generation mesenchymal  stromal cell culture with Biolaminin 521

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