Biolaminin 521 CTG細胞治療級別培養(yǎng)基質(zhì)在干細胞培養(yǎng)中應(yīng)用技術(shù)解析
摘要
本文由曼博生物技術(shù)團隊整理，針對細胞治療與干細胞研究中體外培養(yǎng)對合規(guī)性、無動物源性培養(yǎng)基質(zhì)的技術(shù)需求，基于實驗數(shù)據(jù)解析Biolaminin 521 CTG（CT521）細胞治療級人重組層粘連蛋白培養(yǎng)基質(zhì)的基礎(chǔ)特性、干細胞培養(yǎng)中的實驗表現(xiàn)，及該基質(zhì)在科研與臨床研究中的實際應(yīng)用場景，為相關(guān)領(lǐng)域的培養(yǎng)基質(zhì)選型與應(yīng)用提供實驗參考和技術(shù)依據(jù)。
一、Biolaminin 521 CTG的基礎(chǔ)特性與合規(guī)指標
Biolaminin 521 CTG（簡稱CT521）為全長人重組層粘連蛋白類培養(yǎng)基質(zhì)，專為細胞、基因或組織工程產(chǎn)品的臨床研究與非商業(yè)制造設(shè)計，其核心基礎(chǔ)特性與合規(guī)指標均有明確行業(yè)標準依據(jù)，具體如下：
1.1 合規(guī)性指標
CT521研發(fā)參考USP第<1043>章標準，符合ISCT二級無動物源性標準；每批次產(chǎn)品均附帶分析證書（CoA）和無動物源性聲明（AOF），產(chǎn)品相關(guān)信息可追溯，滿足臨床研究階段的基質(zhì)使用規(guī)范。
1.2 成分特性
CT521為全長人重組Laminin521底物，與胚胎發(fā)育早期人多能干細胞內(nèi)細胞團自主分泌的層粘連蛋白521一致，可與細胞表面特異性受體結(jié)合，激活細胞內(nèi)信號通路，介導(dǎo)細胞的生長、增殖與分化過程。
1.3 細胞適配范圍
經(jīng)實驗驗證，CT521可支持人多能干細胞（hPSCs）、間充質(zhì)干細胞（MSCs）的體外貼壁培養(yǎng)，同時適配多數(shù)貼壁依賴性祖細胞的體外生長，適配范圍覆蓋干細胞研究與細胞治療的核心靶細胞類型。
二、Biolaminin 521 CTG在干細胞培養(yǎng)中的實驗表現(xiàn)
以人多能干細胞（hPSCs）為核心研究對象，將CT521與玻連蛋白、纖連蛋白等常規(guī)培養(yǎng)基質(zhì)對比，同時開展長期傳代培養(yǎng)實驗，其在細胞增殖、培養(yǎng)均一性、細胞特性維持等方面的實驗結(jié)果如下：
2.1 細胞增殖與傳代表現(xiàn)
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單細胞接種條件下（不添加ROCK抑制劑），hPSCs在CT521上的增殖速率與LN521相近，高于玻連蛋白（Vitronectin）培養(yǎng)體系；纖連蛋白（Fibronectin）無法支持hPSCs的正常生長；
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人胚胎干細胞（hESC）系HS181、HS980及誘導(dǎo)多能干細胞（hiPSC）系iPSC3，在CT521上經(jīng)10次傳代培養(yǎng)后，可實現(xiàn)穩(wěn)定的群體倍增，能滿足相關(guān)研究對細胞量的基本需求。
圖1.hPSCs和hESCs在CT521上快速且穩(wěn)定的增殖
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CT521可誘導(dǎo)hPSCs形成均一的單層細胞，且與多種常規(guī)培養(yǎng)基兼容性良好，培養(yǎng)過程中可減少細胞自發(fā)分化現(xiàn)象，hESC（HS181）與hiPSC（iPSC3）從培養(yǎng)初期至細胞接近長滿，均能維持正常細胞形態(tài)；
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該基質(zhì)支持hPSCs的單細胞接種，無需添加ROCK抑制劑，可簡化體外培養(yǎng)的實驗操作流程。
圖2.hPSCs在CT521上單層培養(yǎng)穩(wěn)定且均一
2.3 干細胞多能性與分化能力維持
1. hESC（HS181）與hiPSC（iPSC3）在CT521上經(jīng)10代培養(yǎng)后，仍能穩(wěn)定表達多能性標記蛋白，表明其可實現(xiàn)干細胞多能性的長期維持；
圖3.hESCs和hiPSCs中在CT521上培養(yǎng)多能性和分化標記物表達正常
2. 經(jīng)CT521培養(yǎng)的干細胞形成胚狀體后，可按正常規(guī)律完成分化，表現(xiàn)為多能性標記蛋白表達下調(diào)，外胚層、中胚層標記蛋白表達上調(diào)，分化能力與體內(nèi)原代細胞一致。
圖4.在CT521上長期培養(yǎng)后，hESC和hiPSC保持了分化能力
2.4 細胞核型穩(wěn)定性
hESC（HS181）在CT521上經(jīng)13次傳代培養(yǎng)后，經(jīng)檢測仍保持正常核型，未出現(xiàn)核型異常改變，滿足干細胞體外長期培養(yǎng)的質(zhì)量安全要求。
圖5.iPSCs在CT521上培養(yǎng)13次傳代細胞核型正常
三、CT521的實際應(yīng)用場景
基于CT521的合規(guī)性指標與干細胞培養(yǎng)的實驗表現(xiàn)，該基質(zhì)目前已應(yīng)用于干細胞基礎(chǔ)科研與細胞治療臨床研究階段，具體應(yīng)用方向如下：
3.1 基礎(chǔ)科研領(lǐng)域應(yīng)用
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干細胞生物學(xué)研究：依托CT521的無動物源性特性與穩(wěn)定培養(yǎng)效果，可用于hPSCs自我更新機制、分化調(diào)控規(guī)律的基礎(chǔ)研究，為干細胞生物學(xué)理論體系完善提供實驗支撐；
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藥物研發(fā)與篩選：利用CT521培養(yǎng)疾病特異性干細胞模型，可在體外開展候選藥物的療效評估與毒性檢測，為藥物研發(fā)的體外篩選環(huán)節(jié)提供實驗?zāi)Ｐ汀?/span>
在細胞治療的臨床研究階段，CT521可作為體外培養(yǎng)基質(zhì)，為各類干細胞治療研究提供培養(yǎng)材料支撐，目前已應(yīng)用于干細胞移植治療血液系統(tǒng)疾病、間充質(zhì)干細胞治療自身免疫性疾病與組織損傷、神經(jīng)干細胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病等方向的臨床前研究。
總結(jié)
本文基于已發(fā)表的實驗數(shù)據(jù)，解析了Biolaminin 521 CTG細胞治療級培養(yǎng)基質(zhì)的合規(guī)性指標、基礎(chǔ)特性，及該基質(zhì)在干細胞體外培養(yǎng)中的多項實驗表現(xiàn)。該基質(zhì)為無動物源性的全長人重組層粘連蛋白，符合USP第<1043>章、ISCT二級等行業(yè)規(guī)范，可支持hPSCs、MSCs等多種干細胞的體外培養(yǎng)。
實驗結(jié)果顯示，該基質(zhì)在干細胞增殖速率、培養(yǎng)均一性方面表現(xiàn)出良好的實驗特性，且能實現(xiàn)干細胞多能性、正常分化能力的長期維持，經(jīng)13次傳代后仍可保障細胞正常核型。目前該基質(zhì)已應(yīng)用于干細胞基礎(chǔ)科研與細胞治療臨床前研究，為細胞治療與干細胞研究領(lǐng)域的培養(yǎng)基質(zhì)選型提供了一項實驗參考方案。上海曼博生物官方供應(yīng)Biolaminin 521 CTG細胞治療級培養(yǎng)基質(zhì)，可訪問曼博生物官網(wǎng)查看CT521產(chǎn)品詳情（點擊查看：https://www.mine-bio.com/BioLamina/BioLamina-Biolaminin521-MX-CTG.shtml）。
FAQ：CT521應(yīng)用技術(shù)問題解答
Q1：Biolaminin 521 CTG是否為無動物源性產(chǎn)品，符合哪些行業(yè)標準？
A1：該產(chǎn)品為無動物源性的全長人重組產(chǎn)品，符合ISCT二級無動物源性標準，研發(fā)過程參考USP第<1043>章標準，每批次均附帶CoA與AOF聲明。
Q2：使用Biolaminin 521 CTG培養(yǎng)hPSCs時，是否需要添加ROCK抑制劑？
A2：過渡到CT521實現(xiàn)穩(wěn)定培養(yǎng)后，無需添加ROCK抑制劑，可直接對hPSCs進行單細胞接種培養(yǎng)，無需額外添加該試劑。
Q3：Biolaminin 521 CTG可支持哪些細胞類型的體外培養(yǎng)？
A3：經(jīng)實驗驗證，可支持人多能干細胞（hPSCs）、間充質(zhì)干細胞（MSCs）體外培養(yǎng)，同時適配多數(shù)貼壁依賴性祖細胞的生長。
Q4：Biolaminin 521 CTG能否支持干細胞的長期傳代培養(yǎng)，相關(guān)實驗數(shù)據(jù)如何？
A4：可支持干細胞長期傳代，實驗中hESC、hiPSC經(jīng)10次傳代可實現(xiàn)穩(wěn)定群體倍增，hESC（HS181）經(jīng)13次傳代后仍保持正常核型。
Q5：與玻連蛋白、纖連蛋白相比，Biolaminin 521 CTG在hPSCs培養(yǎng)中有何實驗差異？
A5：hPSCs在CT521上的增殖速率明顯高于玻連蛋白培養(yǎng)體系，而纖連蛋白無法支持hPSCs的正常生長；同時CT521為無動物源性基質(zhì)，與臨床研究的規(guī)范要求更適配。
技術(shù)資料說明
本文解析的CT521由BioLamina研發(fā)，相關(guān)實驗數(shù)據(jù)均參考公開資料《Human ES and iPS cell culture On Biolaminin 521 cell therapy grade》；如需獲取該產(chǎn)品的詳細技術(shù)資料與原文件，請聯(lián)系曼博生物獲取技術(shù)支持！
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