利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)細(xì)胞株需注意的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)

一般情況下, 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)要求較復(fù)雜, 為了獲得更好的細(xì)胞培養(yǎng)效果, 往往需要對(duì)生物反應(yīng)器中的各種理化條件進(jìn)行合理的監(jiān)控, 使其達(dá)到培養(yǎng)環(huán)境。

1.氧含量

氧含量是干細(xì)胞培養(yǎng)微環(huán)境的重要組成部分, 能夠影響干細(xì)胞自我更新、干性維持及其分化的能力。一般情況下, 分離得到的間充質(zhì)干細(xì)胞的數(shù)量很少, 需要在體外進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng), 但是長(zhǎng)時(shí)間在大氣高氧量條件下培養(yǎng)會(huì)由于氧壓力而不利于細(xì)胞的生長(zhǎng)。為了獲得*的培養(yǎng)條件來滿足細(xì)胞移植所需的MSCs數(shù)量, Dos Santos等采用2%低氧水平對(duì) hMSC進(jìn)行培養(yǎng), 并研究了其對(duì)MSCs的增殖動(dòng)力學(xué)和新陳代謝的影響。結(jié)果表明, 相比于常氧條件下, 2% O2更有助于MSCs的生長(zhǎng)和擴(kuò)增。后來, 又有研究報(bào)道, mESC來源的神經(jīng)干細(xì)胞也是在2%~5% O2下增殖速度較快, 且其多能性不受影響。

另外, 在小鼠中, 氧含量對(duì)ES細(xì)胞分化有很大影響。在低氧水平下培養(yǎng)能自發(fā)地誘導(dǎo)ESCs的分化, 即使是在LIF存在的情況下也能通過STAT3信號(hào)通路的負(fù)調(diào)控作用來抑制ESCs的自我更新能力, 低氧有助于小鼠ESCs向心肌細(xì)胞的分化和造血細(xì)胞的分化。

而生物反應(yīng)器一般采用夾套進(jìn)行溫度控制, 夾套系統(tǒng)內(nèi)充滿循環(huán)水, 使用蒸汽混合器和電加熱器進(jìn)行加熱, 注入冷卻水進(jìn)行降溫。反應(yīng)器溫度由溫度電極進(jìn)行檢測(cè), 夾套的加熱和冷卻由控制程序自動(dòng)控制。使用蒸汽混合器能提高反應(yīng)器溫度上升的速度, 電加熱器加熱平穩(wěn), 有利于反應(yīng)器溫度控制的靈敏性和穩(wěn)定性。

2.水流剪切力

水流剪切力能影響細(xì)胞的培養(yǎng)特征, 在一定程度上影響干細(xì)胞在體外的生長(zhǎng)。由于水流運(yùn)動(dòng), 水流剪切力僅發(fā)生在細(xì)胞表面, 進(jìn)而引起細(xì)胞生理損傷、影響細(xì)胞生理功能, 特別是對(duì)細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞生存力具有較大影響。在攪動(dòng)式生物反應(yīng)器中, 攪動(dòng)能使能量從攪動(dòng)葉輪傳到培養(yǎng)基中, 引起培養(yǎng)基的強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng), 導(dǎo)致懸浮生物反應(yīng)器中局部微粒產(chǎn)生剪切作用, 包括細(xì)胞團(tuán)塊表面、細(xì)胞與生物反應(yīng)器之間、或單個(gè)細(xì)胞表面, 進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。對(duì)于不同的干細(xì)胞類型, 剪切力的值是不同的(如 0.21 Pa對(duì)上皮干細(xì)胞是*的, 0.61 Pa對(duì)小鼠 ESCs是*的), 因此, 要根據(jù)不同的細(xì)胞類型來確定剪切力。雖然剪切力對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)有不利影響, 但是它卻能刺激細(xì)胞分化為特定的細(xì)胞類型, 如分化為上皮細(xì)胞或成骨細(xì)胞。

3.與生長(zhǎng)有關(guān)的因子

生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子對(duì)干細(xì)胞的生長(zhǎng)有重要的調(diào)控作用, 生長(zhǎng)因子能夠提供干細(xì)胞自我更新、增殖、分化的信號(hào)。LIF能有效地促進(jìn)和維持小鼠 ES細(xì)胞的生長(zhǎng), mESC能在無飼養(yǎng)層和添加LIF的培養(yǎng)基中持續(xù)擴(kuò)增。而LIF卻不能維持人ES細(xì)胞的未分化狀態(tài)。但在添加白介素6及其受體混合物 (IL6R-IL6)以及添加bFGF的培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)未分化的hESC和iPSC, IL6R-IL6卻有助于懸浮培養(yǎng)中未分化hESC和iPSC的自我更新和擴(kuò)增。

另外, ROCK激酶抑制劑或拮抗劑對(duì)細(xì)胞株的存活有刺激作用。有研究表明, ROCK激酶抑制劑 Y27632能夠促進(jìn)體外培養(yǎng)的兔來源的胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng), 并能促進(jìn)人胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞的分化和人臍帶來源的造血細(xì)胞的衍生和存活。
    育亨賓    ≥97%    *：    規(guī)格:    Yohimbine
    鳶尾黃素    ≥97%    *：    規(guī)格:    Tectorigenin
    原阿片堿    ≥98%    *：    規(guī)格:    Protopine
    原兒茶醛    ≥98%    *：    規(guī)格:    protocatechuic aldehyde
    原兒茶酸    ≥98%    *：    規(guī)格:    Protocatechuic acid
    原花青素B1    ≥95%    *：    規(guī)格:    PROCYANIDIN B1
    原花青素B2    ≥95%    *：    規(guī)格:    Procyanidin B2
細(xì)胞株