一、前言

在(zai)生(sheng)命(ming)科(ke)學(xue)的(de)(de)微觀世界里(li)，細胞培養技術的(de)(de)每一(yi)(yi)次(ci)突破，都如(ru)同(tong)點亮一(yi)(yi)盞明(ming)燈，為(wei)醫(yi)(yi)學(xue)發展開(kai)辟新的(de)(de)道(dao)路(lu)。間充質基質細胞（MSCs）作為(wei)免疫調節和再生(sheng)醫(yi)(yi)學(xue)領域的(de)(de) “潛力股”，備受科(ke)研人(ren)員和臨床醫(yi)(yi)生(sheng)的(de)(de)關注。它在(zai)治療移植物(wu)抗宿主病、自(zi)身免疫性疾病以及組織修(xiu)復等方面展現(xian)出巨大的(de)(de)潛力，各項臨床試(shi)驗也正(zheng)如(ru)火如(ru)荼地開(kai)展著。

原代MSCs通常是(shi)從(cong)骨(gu)髓、脂肪或臍帶等(deng)多種組織中分離獲(huo)(huo)取(qu)，但獲(huo)(huo)取(qu)原代MSCs時，面臨著供體差異和來源有(you)限(xian)的(de)(de)問題(ti)。為(wei)解決這些(xie)局限(xian)，從(cong)誘導多能(neng)干細(xi)胞（iPSCs）中獲(huo)(huo)取(qu)MSC樣細(xi)胞（iMSCs）的(de)(de)方(fang)(fang)法應運而生，這種方(fang)(fang)法提供了一種可再生、標準化的(de)(de)細(xi)胞來源，有(you)助于提升(sheng)實驗的(de)(de)可重復性(xing)，幫助推動MSCs在臨床中的(de)(de)應用。

圖(tu)1. LN521支(zhi)持體外iPSC-MSCs生成和原代MSCs的增殖及下游分化

MSCs的特(te)性和功能受微環境(jing)影響，細胞(bao)(bao)外(wai)基質（ECM）中天然存(cun)在的層粘(zhan)連(lian)蛋(dan)白521十分關(guan)(guan)鍵。全長層粘(zhan)連(lian)蛋(dan)白在體內干細胞(bao)(bao)微環境(jing)中發揮結構(gou)和功能作用(yong)，促(cu)進細胞(bao)(bao)特(te)性穩(wen)定、自我更新能力(li)和存(cun)活。BioLamina全長重組人Biolaminin 521是一種化(hua)學定義的培養(yang)基質，能夠模擬體內微環境(jing)，促(cu)進原代MSCs增殖，還(huan)可支持iMSCs體外(wai)培養(yang)，有(you)利(li)于iMSCs從生(sheng)成到下(xia)游分化(hua)的過程標準化(hua)，推進MSCs的相關(guan)(guan)臨床應用(yong)。

圖2. LN521是體內(nei)/外培養MSCs的(de)天(tian)然細(xi)胞(bao)外基質

二(er)、Biolaminin 521應用(yong)于(yu)MSCs培養的真實表現

1、原代MSCs細胞(bao)穩定(ding)、均勻且快速增殖

人原代脂肪來源的(de)MSCs（Ad – MSCs）在Biolaminin 521上培養，生長速度比在不包(bao)(bao)被或包(bao)(bao)被其他底物上更(geng)(geng)快(kuai)且形態更(geng)(geng)加均勻(yun)，細胞活力也有所提高。

具體來說，在(zai)無異種(zhong)培(pei)養(yang)(yang)體系條(tiao)件(jian)下，（圖3 A）使用(yong)含5%hPL的(de)(de)培(pei)養(yang)(yang)基包被(bei)LN521（橙(cheng)色(se)(se)線(xian)(xian)）或不包被(bei)底物（藍(lan)色(se)(se)線(xian)(xian)），以及(ji)（圖3 B）使用(yong)市售(shou)商業(ye)化培(pei)養(yang)(yang)基包被(bei)LN521（橙(cheng)色(se)(se)線(xian)(xian)）或其他基質（藍(lan)色(se)(se)線(xian)(xian)）時，對比人原代(dai)Ad-MSCs的(de)(de)生長(chang)速率(lv)，兩組(zu)結果均顯示(shi)，在(zai)LN521包被(bei)的(de)(de)培(pei)養(yang)(yang)皿上的(de)(de)MSCs增殖更快。并且，在(zai)傳代(dai)3代(dai)后，市售(shou)培(pei)養(yang)(yang)基中(zhong)包被(bei)其他基質底物上培(pei)養(yang)(yang)的(de)(de)MSCs細(xi)胞無法維持(chi)，出(chu)現死亡。

另外，原代(dai)Ad-MSCs在LN521組(zu)或無(wu)包被基質組(zu)上(shang)培養的明場圖片(pian)顯示，在無(wu)異(yi)種培養條件(jian)下（分別(bie)為第4天(tian)和第5天(tian)），LN521組(zu)別(bie)的MSCs形態與無(wu)包被基質組(zu)的MSCs形態對比，細(xi)胞分布更為均勻。

圖3. 無異種培養體系中(zhong)LN521支持原(yuan)代(dai)細胞(bao)穩定且均勻的擴增

（數據由Claudia Lobato Lab提供）

在對Ad-MSCs 的(de)(de)培(pei)養進一(yi)步探索發(fa)現，使用兩種無異種培(pei)養基(ji)，分別對比包(bao)被(bei)(bei)Biolaminin 521與(yu)不(bu)包(bao)被(bei)(bei)基(ji)質的(de)(de) FlexiGrow? Carroucell 微(wei)載(zai)體上培(pei)養的(de)(de)Ad-MSCs（p3）的(de)(de)培(pei)養效果，在LN521上MSCs的(de)(de)生長速度相(xiang)較(jiao)于未(wei)包(bao)被(bei)(bei)基(ji)質的(de)(de)相(xiang)同微(wei)載(zai)體提(ti)升(sheng)了2.27 - 3.65倍，并且細胞活力也提(ti)高了10 - 20%。

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

（數據由Carroucell生(sheng)成）

2、全長Biolaminin521支(zhi)持iMSC生成及下游分化

Biolaminin521可(ke)支持(chi)iMSC 的(de)生成(cheng)，能讓 iPSCs 來(lai)源的(de) iMSCs 快(kuai)速穩定增殖(zhi)，縮短傳代間隔，并可(ke)幫助(zhu)下(xia)游細(xi)胞分化(hua)效率更一致。

從數(shu)據上看，比較市場上各類常見的(de)(de)細胞培養基(ji)質產品對iPSC生成MSCs的(de)(de)支持(chi)作用及培養效(xiao)果（圖5 A），結果顯示，全長(chang)LN521允(yun)許iPSC衍(yan)生的(de)(de)MSCs快(kuai)速和穩定(ding)的(de)(de)增殖，縮短傳代間(jian)隔時間(jian)（p1至p10）。特別(bie)是與片(pian)段的(de)(de)層粘連蛋白511相比，全長(chang)LN521的(de)(de)有益優勢更(geng)明顯。

圖5. 全長LN521支持iPSC衍生MSCs的生成(cheng)且快速(su)增殖

進一(yi)步(bu)對(dui)細胞分化(hua)方面進行評估(gu)，LN521確保了(le)iMSCs向成骨細胞的均勻分化(hua)，并且與其(qi)他(ta)對(dui)照組相(xiang)比，增加了(le)鈣磷(lin)沉積。（圖6-B的條形圖顯示了(le)分化(hua)28天后(hou)的染色定量）

圖6. 全長LN521支持iMSCs均勻且有效的成骨細胞分化

三、Biolaminin521培(pei)養MSCs優勢總(zong)結

總的(de)來說，LN521 具備(bei)獨(du)特(te)特(te)點(dian)。它能模(mo)(mo)擬(ni)細(xi)胞(bao)微環境，有利(li)于原代MSCs細(xi)胞(bao)的(de)分(fen)離及(ji)培(pei)養(yang)。從基(ji)礎研究(jiu)到臨床應用(yong)的(de)過程中，使用(yong)LN521 能實現順利(li)過渡。Laminins是細(xi)胞(bao)外(wai)基(ji)質中的(de)基(ji)底膜蛋白，全(quan)長(chang)Laminins在體(ti)內(nei)干細(xi)胞(bao)微環境中發揮著結構和功能作用(yong)，全(quan)長(chang)重組人(ren)源Biolaminin 521 作為(wei)一種化學成(cheng)分(fen)明確的(de)培(pei)養(yang)底物(wu)，可(ke)模(mo)(mo)擬(ni)體(ti)內(nei)微環境，可(ke)幫(bang)助MSCs相關的(de)培(pei)養(yang)及(ji)無異種培(pei)養(yang)體(ti)系的(de)規模(mo)(mo)放大(da)，以更好的(de)幫(bang)助MSCs的(de)臨床應用(yong)，為(wei)生物(wu)醫學的(de)發展助力。

參考資料

Next generation mesenchymal  stromal cell culture with Biolaminin 521

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