乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用

本发明涉及干细胞和再生医学领域，特别涉及乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用。

背景技术：

1、多能性的胚胎干细胞(embryonic stem cell，esc)和诱导多能干细胞(inducedpluripotent stem cell，ipsc)是一类具有无限的自我更新以及多向分化潜能的特殊细胞，因而被广泛应用于细胞命运决定机制和再生医学的研究。胚胎干细胞或诱导多能干细胞在体外可向内、中、外三个胚层进行诱导分化，向内胚层最终分化为胰腺、肝脏、肺、肠道等组织与器官。这一体外分化的体系不仅可以用于干细胞命运决定以及胚胎发育的研究，还可用于探索疾病发生的分子机制、药物筛选、细胞治疗以及器官移植。因而改善内胚层分化方案，提高内胚层分化效率就显得极为重要。

2、乙酸钠是一种无机物，众多报道已经证明培养基中添加的乙酸钠进入细胞后可提高细胞中乙酰辅酶a的丰度，乙酰辅酶a作为代谢物参与了众多代谢过程，因而对细胞内的代谢稳态具有重要作用。另外乙酰辅酶a作为蛋白乙酰化的底物，可以通过改变蛋白的乙酰化水平影响蛋白的稳定性、亚细胞定位、酶活、蛋白与蛋白相互作用以及蛋白与dna相互作用，从而对于细胞命运决定、细胞分裂、信号转导、基因转录等几乎所有关键的细胞过程产生影响。因此，乙酰辅酶a在定型内胚层分化的过程中极有可能发挥着重要作用。改善细胞培养条件中乙酸钠的丰度，对于定型内胚层分化效率的提高具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用。基于乙酸钠提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化效率的作用，本发明的目的还在于提供用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基和培养方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、在本发明的第一方面，提供一种乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用。所述的乙酸钠的浓度优选为5～15mm。

4、在本发明的第二方面，提供一种用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，所述的培养基包含：基础培养基，乙酸钠。

5、进一步地，所述的培养基还包含：activin a，wnt3a蛋白。更进一步地，所述的培养基还包含无脂肪酸的牛血清白蛋白和双抗。

6、进一步地，所述的乙酸钠的浓度优选为5～15mm。所述的activin a的浓度优选为100ng/ml，所述的wnt3a蛋白的浓度优选为25ng/μl。所述的无脂肪酸的牛血清白蛋白的浓度优选为0.2％，所述的双抗的浓度优选为1％。

7、进一步地，所述的基础培养基为dmem/f12、imdm/f12或dmem。

8、具体地，所述哺乳动物多能干细胞包括：人多能干细胞、灵长类动物多能干细胞、小鼠多能干细胞、大鼠多能干细胞、犬多能干细胞、猫多能干细胞、猪多能干细胞、牛多能干细胞和马多能干细胞中的一种。

9、在本发明的第三方面，提供一种哺乳动物多能干细胞分化成定型内胚层细胞的培养方法，所述的方法包括如下步骤：采用所述的培养基对哺乳动物多能干细胞进行培养，以使分化成定型内胚层细胞。

10、进一步地，所述方法包括如下步骤：

11、将哺乳动物多能干细胞使用干细胞维持培养基培养3～7天，消化并重新接种于包被有基质胶的孔板内，采用干细胞维持培养基培养1～2天；

12、待细胞密度达到75～85％，换上所述的培养基进行培养，获得定型内胚层细胞。

13、上述技术方案中，所述的干细胞维持培养基具体可以为mtesrtm1或e8+1％双抗，基质胶以1：100稀释比例包被于板孔内，在其他实施方式中也可适当调整添加比例。

14、上述技术方案中，对于24孔板，按1×105每孔的密度将细胞接种于包被有基质胶的24孔板内；在其他实施方式中，对于不同的培养皿，应适当调整接种的细胞数。

15、本发明的乙酸钠的cas编号为127-09-3。

16、本发明至少具有如下技术效果或优点：

17、本发明提供的乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用，通过向基本培养基中添加乙酸钠，以提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞的分化效率；具体地：

18、(1)培养基中加入乙酸钠，使多能干细胞分化第3或4天时即可达到较高的分化效率，可以缩短分化时间。

19、(2)本发明提供的培养基以高效稳定的方式将哺乳动物多能干细胞分化为定型内胚层细胞。

20、(3)本发明提供的分化方法，可重复性好且成本较低，提高了哺乳动物多能干细胞向定型内胚层分化的效率。

21、本发明为体外进行胚胎早期发育以及再生医学的研究提供了高效率的研究材料，这将极大地促进临床细胞疗法的研究与应用，有着很好的应用前景，可以被广泛应用于细胞命运决定的研究以及器官修复等。

技术特征：

1.乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的乙酸钠的浓度为5～15mm。

3.一种用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，其特征在于，所述的培养基包含：基础培养基，乙酸钠。

4.根据权利要求3所述的用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，其特征在于，所述的乙酸钠的浓度为5～15mm。

5.根据权利要求3或4所述的用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，其特征在于，所述的培养基还包含：activin a，wnt3a。

6.根据权利要求5所述的用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，其特征在于，所述的activin a的浓度为100ng/ml，所述的wnt3a的浓度为25ng/μl。

7.根据权利要求3-6任一项所述的用于哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养基，其特征在于，所述的基础培养基为dmem/f12、imdm/f12或dmem。

8.一种哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：采用权利要求3-7任一项所述的培养基对哺乳动物多能干细胞进行培养，使其定向分化成定型内胚层细胞。

9.根据权利要求8所述的哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将哺乳动物多能干细胞使用干细胞维持培养基培养，待细胞密度达到75～85％，换上权利3-7任一项所述的培养基进行培养，获得定型内胚层细胞。

10.根据权利要求9所述的哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的培养方法，其特征在于，所述的干细胞维持培养基包括mtesrtm1、e8。

技术总结
本发明公开了乙酸钠在提高哺乳动物多能干细胞向定型内胚层细胞分化的效率中的应用，还公开了用于哺乳动物多能干细胞分化成定型内胚层细胞的培养基和培养方法。所述培养基包含基础培养基和乙酸钠；所述方法为使用上述培养基对哺乳动物多能干细胞进行培养，使其定向分化成定型内胚层细胞。本发明通过向基础培养基中添加乙酸钠，使哺乳动物多能干细胞分化成定型内胚层细胞的效率提高。本发明提供的分化方法，可重复性好且成本较低，提高了哺乳动物多能干细胞向定型内胚层分化的效率，因而可以被广泛应用于细胞命运决定的研究以及器官修复等。

技术研发人员：蒋卫,弋颖
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12