iPSC來源巨噬細胞之可擴展懸浮培養法
本文介紹一種可擴展的懸浮培養方法，用於大量生產人類誘導性多能幹細胞（iPSC）來源的巨噬細胞（iPSC-Mac）。此方法利用 在攪拌槽生物反應器（STBR）中培養的骨髓細胞形成複合物（MCFC）中間體，實現了巨噬細胞的連續生產。與傳統的二維貼壁培養方式相比，這種三維懸浮培養技術顯著提高了細胞產量，並且能夠實時監控生物量、pH值、溶氧和營養水平等關鍵製程參數，為系統化的製程開發、優化和線性放大提供了便利。這種技術不僅可以應用於實驗室規模，也能夠應用於工業規模的細胞生產。
該研究詳細描述了從 iPSC 到 MCFC 的分化過程，以及如何通過簡單的細胞激素組合誘導 iPSC 聚集體分化為 MCFC 中間體。MCFC 中間體可以在懸浮培養中長期穩定維持，並持續產生功能性且高度純化的 iPSC-Mac。文中還提及，通過改變添加的細胞激素組合，該平台不僅能產生巨噬細胞，還可以產生其他骨髓免疫細胞，例如顆粒細胞。此方法在組織培養板或 STBR 系統中均可操作，培養規模從 3 毫升到 150 毫升不等，並且產生的 iPSC-Mac 具有特定的表面標記特徵 (CD45+/CD11b+/CD14+/CD163+/TRA-1-60-) 和重要的體內外功能。
此種巨噬細胞生產技術具有廣泛的應用前景，包括發展基於細胞的治療方法，研究巨噬細胞發育和生物學，以及探索它們在多種疾病中的作用。此外，iPSC-Mac 還可以用於藥物開發和篩選。儘管該方案仍需進一步優化，例如採用完全不含異種物質的培養條件，以及建立更精確的監控和控制迴路，以確保細胞產品質量和穩定性，但這種可擴展、連續生產 iPSC-Mac 的方法，無疑為再生醫學、免疫學和工業應用開闢了新的道路。
註：本文僅為科學期刊討論，並無醫學治療的建議。
參考文獻：Continuous human iPSC-macrophage mass production by suspension culture in stirred tank bioreactors. Ackermann M, Rafiei Hashtchin A, Manstein F, Carvalho Oliveira M, Kempf H, Zweigerdt R, Lachmann N. Nat Protoc. 2022 Feb;17(2):513-539.
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