一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基及制备和诱导分化方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基及制备和诱导分化方法及应用。本发明专利技术提供了SAFit2在制备高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基中的应用。小分子化合物SAFit2的加入能够大大提高脂肪干细胞向骨细胞分化的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基及制备和诱导分化方法及应用
本专利技术涉及细胞培养
，具体涉及一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基及制备和诱导分化方法及应用。
技术介绍
骨缺损是一种严重的骨科疾病，其治疗具有挑战性。目前骨缺损的治疗技术包括骨移植技术、带血管腓骨移植技术、IIizarov骨搬运技术、Masquelet诱导膜技术、钛网cage技术、髓内钉系统骨延长技术和组织工程技术等。移植骨可分为自体骨、同种异体骨、异种骨及人工骨4类。自体骨移植仍然是目前小缺损(<5cm)重建的治疗标准，但由于自体骨取材有限，并容易产生医源性损伤、术后疼痛等并发症，自体骨移植的临床应用还较为局限；相比之下，同种异体骨和异种骨移植在疾病传播和免疫原性反应等方面发生的风险概率都很高，目前也并没有被接受为骨缺损的标准治疗方式。同样，Masquelet诱导膜技术和IIizarov骨搬运技术是目前较大骨缺损(>5cm)重建的首选方法，但这些技术操作复杂，对术者技术要求高，其预后避免不了高并发症和再手术率的风险。因此，快速、安全的骨缺损修复方法成为近年来骨伤病领域的研究方向。超临界大面积或大段骨缺损仍是临床面临的难题，研究者们致力于研发人工骨材料，但为了解决人工骨材料成骨效应不良的问题，人们越来越关注间充质干细胞在骨组织工程中的应用。间充质干细胞起源于中胚层细胞，具有分化形成骨、软骨、脂肪、神经及成肌细胞等多种间质细胞亚群的功能。间充质干细胞最早发现于骨髓，现研究者发现可从胎盘组织、脐带、脂肪等组织分离出间充质干细胞。间充质干细胞可作为种子细胞应用于骨组织修复，为骨质缺损、骨组织损伤修复带来新的治疗策略。临床吸脂手术每次可产生100～3000毫升的脂肪组织，手术创伤小且微创且获得脂肪组织数量较大，该材料在术后通常被丢弃。脂肪组织中可分离培养出人脂肪干细胞(hASC)，即为脂肪组织来源的间充质干细胞，同样具有自我增殖和多向分化能力，使其成为修复组织损伤理想的种子细胞。但是，脂肪干细胞用于骨缺损仍然存在局限和挑战。比如：在缺血组织中，成骨分化效率低等。如何提高诱导效率、稳定、可控性骨分化以增加治疗成功率，是临床治疗亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基及制备和诱导分化方法及应用。小分子化合物SAFit2的加入能够大大提高人脂肪干细胞向骨细胞分化的效率。本专利技术提供了SAFit2在制备高效诱导人脂肪干细胞骨分化的培养基中的应用。本专利技术还提供了一种高效诱导人脂肪干细胞骨分化的培养基，所述培养基以成骨诱导培养基为基础培养基，还包括SAFit2。优选的是，所述培养基中，SAFit2的质量浓度为10～200ng/mL。优选的是，所述成骨诱导培养基以含质量百分含量为10％胎牛血清的DMEM-HG为基础培养基，还包括地塞米松0.1～1μM、抗坏血酸磷酸盐10～100μM和β-磷酸甘油1～100mM。本专利技术还提供了上述技术方案所述培养基的制备方法，包括以下步骤：将SAFit2添加到成骨诱导培养基中，得到高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基。本专利技术还提供了一种基于上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基的高效诱导脂肪干细胞骨分化的方法，包括以下步骤：将脂肪干细胞在上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基中进行诱导培养，得到骨分化细胞。优选的是，所述脂肪干细胞在上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基中进行诱导培养前，接种于MSC培养基进行培养6～48h。优选的是，所述接种用脂肪干细胞为第3～5代脂肪干细胞，所述接种的密度为0.1×104～5×104/cm2。优选的是，所述诱导培养中，每3天半量换液，所述诱导培养的时间为1～3周。本专利技术还提供了上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述培养方法得到的培养基或上述技术方案所述的方法在制备治疗骨缺损的药物中的应用。本专利技术提供了一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基。小分子化合物SAFit2的加入能够大大提高脂肪干细胞向骨细胞分化的效率。试验结果表明，加入SAFit2组的细胞成骨细胞分化相关基因碱性磷酸酶，骨桥蛋白表达明显增高，骨分化相关蛋白Runx2明显增高；用茜素红染色检测骨细胞分泌的细胞外钙基质，结果显示：SAFit2的加入可明显促进脂肪干细胞向骨细胞分化。此外，本专利技术脂肪干细胞移植治疗大鼠颅骨缺损的实验中，SAFit2的加入能够明显提高骨缺损的治疗效果。因此，本专利技术为骨缺损治疗用药物或材料的制备，提供了新的思路。附图说明图1为本专利技术提供的SAFit2促进脂肪间充质干细胞骨的细胞分化相关基因升高结果；图2为本专利技术提供的SAFit2促进脂肪间充质干细胞的骨细胞分化相关蛋白升高结果；图3为本专利技术提供的茜素红S染色显示SAFit2可促进脂肪干细胞骨分化结果。具体实施方式本专利技术提供了SAFit2在制备高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基中的应用。SAFit2可商业化购买，如MedChemExpress公司(产品编号:HY-102080)、TopScience公司(产品编号：T16836)，PlantChemMedicine公司(产品编号:PC-99022)。SAFit2常规是用作一个高效且高选择性的FK506结合蛋白51(FKBP5)抑制剂，但在本申请中的作用为诱导脂肪干细胞骨分化。本专利技术加入小分子化合物SAFit2，能够大大提高脂肪干细胞向骨细胞分化的效率。本专利技术所述SAFit2可以加入常规诱导脂肪干细胞骨分化的培养基中。本专利技术对常规诱导脂肪干细胞骨分化的培养基没有特殊限定，采用常规的成骨诱导培养基即可。本专利技术还提供了一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基，所述培养基以成骨诱导培养基为基础培养基，还包括SAFit2。本专利技术所述培养基中，SAFit2的质量浓度优选为10～200ng/mL，更优选为10～100ng/mL，最优选为100ng/mL。在本专利技术中，所述成骨诱导培养基优选以含质量百分含量为10％胎牛血清的DMEM-HG为基础培养基，还包括地塞米松0.1～1μM、抗坏血酸磷酸盐10～100μM和β-磷酸甘油1～100mM，更优选还包括地塞米松0.1μM、抗坏血酸磷酸盐50μM和β-磷酸甘油10mM。本专利技术还提供了上述技术方案所述培养基的制备方法，包括以下步骤：将SAFit2添加到成骨诱导培养基中，得到高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基。本专利技术还提供了一种基于上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基的高效诱导脂肪干细胞骨分化的方法，包括以下步骤：将脂肪干细胞在上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基中进行诱导培养，得到骨分化细胞。在本专利技术中，所述脂肪干细胞在上述技术方案所述培养基或上述技术方案所述制备方法得到的培养基中进行诱导培养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SAFit2在制备高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.SAFit2在制备高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基中的应用。


2.一种高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基，其特征在于，所述培养基以成骨诱导培养基为基础培养基，还包括SAFit2。


3.根据权利要求2所述的培养基，其特征在于，所述培养基中，SAFit2的质量浓度为10～200ng/mL。


4.根据权利要求2所述的培养基，其特征在于，所述成骨诱导培养基以含质量百分含量为10％胎牛血清的DMEM-HG为基础培养基，还包括地塞米松0.1～1μM、抗坏血酸磷酸盐10～100μM和β-磷酸甘油1～100mM。


5.权利要求2～4任一项所述培养基的制备方法，包括以下步骤：
将SAFit2添加到成骨诱导培养基中，得到高效诱导脂肪干细胞骨分化的培养基。


6.一种基于权利要求2～4任一项所述培养基或权利要求5所述制备方法得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红，李锦，吴宁，周祥斌，方婷，宋贤奎，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11