限于血液、皮肤、脐带血和软骨膜。因此，MSC可替代地称为骨髓间质干细胞或 骨骼干细胞。
[0022] 间充质干细胞可以分化（transdifferentiate)为其它谱系的细胞，包括但不限 于神经、肝、内皮细胞等。
[0023] MSC可用于骨、软骨、半月板或心肌组织等的多种受损组织或病症的修复或再生。 一些研究者已经在多种动物疾病模型中使用MSC用于移植并取得令人鼓舞的结果，所述疾 病包括但不限于成骨不全症、脊髓损伤、骨髓移植、心肌梗塞、缺血性中风等，以及近期地， 各种免疫疾病。MSC已经与免疫疾病，包括但不限于涉及炎症的病症、上皮损伤、牛皮癣或过 敏性反应、自身免疫性疾病、关节炎、发炎的创口、斑秀（AlopeciaAreata)(秀头）、包括牙 龈炎和牙周炎的牙周疾病以及其它疾病的治疗有关。
[0024] 间充质干细胞标志物：可通过特定的标志物鉴定未分化的间充质干细胞，其可 以用独特的单克隆抗体被鉴定。未分化的间充质干细胞标志物包括但不限于细胞内标 志物，如核干因子（nucleostemin)，以及细胞表面标志物，包括但不限于骨形态发生蛋白 (BMPR)、内皮因子（Endoglin)、干细胞因子受体（SCFR)、STR0-1、CD90 等。
[0025] 间充质干细胞可获自包括自体的（个体自己的）或同种异体的（来自匹配供体的 干细胞）来源的来源的谱。
[0026] 此处提供的是涉及在大规模、无血清和无异种蛋白成分（没有来自除了干细胞来 源的动物物种以外任何动物的物质）系统中、在微载体上、在任何合适的细胞培养容器中 (比如组织培养瓶中，或优选地在可以大规模培养MSC的容器中，比如生物反应器中）培养 干细胞（如MSC)的方法和组合物。在传统的搅拌罐生物反应器中基于微载体的培养系统 具有产生大量细胞的潜能，其足以生产成千上万的MSC细胞或MSC细胞产品的剂量。用于 生产大量细胞的相关规模放大的方案等会降低生产细胞产品的成本和时间。这将使得能够 大规模制造细胞疗法产品，以供临床使用。
[0027] 高密度培养临床级MSC要求无血清的培养条件，因为血清是许多成分的混合物， 尽管可以相对较好地确定其特征，批次之间的血清仍可以变化。此外，血清包含可以导致干 细胞分化的因子，从而导致其干细胞特征（干性）的丢失。这些高密度的、临床级的MSC培 养物的产生还要求无异种蛋白成分的培养条件。例如，常用的动物蛋白质如白蛋白胶原蛋 白在无异种蛋白成分的条件下不能用于将细胞附着至组织培养瓶或微载体上；只可以使用 人源蛋白质。此外，正在开发支持长时间MSC增殖同时保持MSC身份以满足本领域需求的 新型干细胞A0F(无动物源）介质和补料（feeds)(如，StemPro高效补料）。
[0028] 可用于这些临床相关系统的培养中的一种工具将是简单的、确定的细胞（如，干 细胞）基质（matrix)，其具有有用的特征，这些特征接近或优选地改善和/或增加微载体上 的细胞数目，从而增加了细胞产品成千上万的剂量的生产。通过联合某些介质，这种基质可 用于例如产生确定的、无血清和/或无异种蛋白成分的干细胞培养物。这样的基质也可以 用于其它细胞类型。例如，当与基质接触时表现出增强的生长特征的非干细胞。
[0029] 根据本发明的一个方面，系统的方法和组合物使用微载体。"微载体"是指微载体 珠，其中待培养的细胞培养在细胞培养容器（如细胞培养瓶、组织培养皿或生物反应器）内 的微载体珠的表面上。在微载体培养中，细胞可以在小球表面上以单层的形式生长，或在珠 中的大孔结构的孔内以多层的形式生长。微载体通常通过温和搅拌悬浮于培养基中。通过 在简单悬浮培养中使用微载体，流化或固定床系统可产生高达每毫升2亿个细胞。示例性 微载体珠包括但不仅限于Solohill珠、玻璃珠、Cytodex#微载体珠、Hillex?等。
[0030] 微载体珠可以是未包被的或包被有各种涂层，例如重组蛋白涂层、动物蛋白涂层 (例如，胶原蛋白、明胶、荷电明胶等），其对待培养的细胞类型是具体的。对于培养也可用 无蛋白微载体，例如玻璃、塑料、Hiltex?等。在一个优选的实施方式中，微载体珠包被有CELLStart?(Invitrogen公司），其是用于人胚胎干细胞、间充质干细胞和神经干细胞附着 和扩增的专用的、无异种蛋白成分、人源的基质。
[0031 ] 在本发明的另一方面中，合适的细胞容器用于将微载体保持在悬浮液中以便细胞 生长。合适的细胞培养容器可以包括但不仅限于生物反应器（例如DasGIP生物反应器）， 其包括采用温和搅拌来提供微载体的均匀悬浮的装置，并允许气体和培养基的充分交换。 不稳定的搅拌运动是不可取的，因为它可导致圆细胞（roundedcell)(如来自微载体的有 丝分裂细胞）的细胞脱落。培养容器的形状和搅拌机件可经过设计来防止培养容器任何部 分中的微载体沉降。在一个实施方式中，优选带有略圆的底部的细胞培养容器。
[0032] 在一些实施方式中，可以使用受控的生物反应器。可以根据干细胞的生长而进行 控制的一些示例性条件是，pH(从约6. 5至7. 5,更优选从约7. 0至7. 5,最优选pH为7. 2 等）；主动栗送的（activelypumped)C02 (从约3-10 %，优选从约5-8 %，更优选约5 %等）； 温度（从约30°C至40°C，更优选约37°C);搅拌（从约3〇-45rpm，更优选约40rpm);溶解 的〇2 (从约3 %到20 %大气02，更优选约5 %到20 %大气02，最优选约20 %大气02)。在优 选的实施方案中，SF和XFMSC培养物生长在受控的生物反应器中，pH7. 2、5%主动栗送的 C02、37°C、以40rpm搅拌、20%大气溶解02。由于介质中自动调整pH的缓冲液是本领域众 所周知的，如碳酸氢钠，因此介质的pH可以被保持。
[0033] 在一些实施方式中，合适的细胞培养试剂可包括任何适用于细胞培养、生长、增殖 的试剂，包括基础的无血清无异种蛋白成分的介质、再造（reconstituted)介质、无异种蛋 白成分的介质补充剂、维生素、无异种蛋白成分的生长因子等。
[0034] 当试图将粘附细胞类型规模放大时，至少有三种选择：1)改变细胞使其生长于悬 浮液中，2)通过多个平行的小规模培养进行横向扩展（Scale-Out)，或3)在相同体积内产 生更大的表面积。改变细胞使其生长于悬浮液中是可能的，但可能会改变细胞的特征和/ 或功能，并需要针对每种细胞类型进行重新工程改造。横向扩展也是可能的，但是由于空间 和成本上的考虑而不允许规模的经济节约并最终变得不切实际。然而，通过基于微载体的 系统为粘附细胞培养的规模放大创造环境可避免这些缺点中的一个或多个，并可能提供一 种成本低的、遵守监管的用来大规模扩增用于治疗目的的粘附细胞类型的方法。对于细胞 比如MSC和ADSC，这种过程不仅包括微载体和方法，还潜在包括对介质和试剂的改变以便 允许它们培养高密度的培养物，从载体除去并纯化细胞的系统，以及确保细胞的遗传和表 型稳定性同时保持增殖潜能。
[0035] 通过上述无血清和无异种蛋白成分条件获得的干细胞可有许多用途，例如用于疾 病病症的治疗，或用于其它下游治疗用途包括但不限于干细胞疗法，或产品生产，比如获自 本发明干细胞的有益因子。源自细胞的"有益因子"包括但不限于重组蛋白质、生长因子、 伤口愈合促进因子或分泌物、细胞因子、基质成分、细胞附着因子等。
[0036] 与MSC的用途一致，还提供了治疗动物疾病或病症的方法。该方法包括向动物施 用治疗动物疾病或病症的有效量的间充质干细胞。要做到这一点，以有效的量施用间充质 干细胞来治疗或缓解疾病或病症。因此，施用间充质干细胞的量可以从约1X105细胞/kg 至约IX107细胞/kg。在另一个实施方式中，施用间充质干细胞的量是从约IX10 6细胞/ kg至约5X106细胞/kg。待施用的间充质干细胞的量可取决于多种因素，包括待治疗的个 体/患者的年龄、体重、性别以及疾病或病症的严重程度或严重性。
[0037] 间充质干细胞可以和可接受的药用载体联合施用。例如，间充质干细胞可以在药 学上可接受的用于注射或局部应用的液体介质或凝胶中以细胞悬浮液的形式来施用。
[0038] 本领域技术人员还将知道，间充质干细胞可通过各种程序来施用，例如全身性的， 比如通过静脉内、动脉内或通过腹膜内施用。
[0039] 应当理解，虽然通过各种示例性实施方式详细描述了本教导，它不应该被认为局 限于此，因为在不背离所附权利要求的广泛范围下的众多改变是可能的。
[0040] 下面的具体实施例将被解释为仅仅是说明性的，而不以任何方式限制本公开的其 余部分。没有进一步阐述，相信本领域技术人员可以根据此处的描述，将本发明利用到其最 大程度。此处引用的所有出版物的全部内容通过引用并入此处。另外，以下提出的任何机 制不以任何方式限制所要求保护的本发明的范围。
[0041] 实施例
[0042] 实施例1 :在搅拌罐系统中的MSC的生长和扩增：转瓶（100毫升）和DasGIP生物 反应器（400毫升）。
[0043] 利用人骨髓来源的MSC来观察细胞从传统二维培养到三维培养的适应性。此处显 示的是搅拌罐系统（小规模转瓶以及在500ml生物反应器中）中微载体上的人骨髓来源 MSC的生长数据，使用了友好监管（regulatory-friendly)的无异种蛋白成分的介质和试 剂。
[0044] 进行初步研究以评价StemPrt/MSCSFM无异种蛋白成分介质（Invitrogen， cat.A10675-01)支持MSC在微载体上扩增的能力。根据使用含血清的系统（由生物 技术与生物工程研究所（InstituteforBiotechnologyan