[發明專利]用動物生產人類成體多向干細胞

無效

• 申請號: 201110354127.X
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102391986A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 黃必錄
• 申請（專利權）人: 黃必錄
• 主分類號: C12N5/0775
• 分類號: C12N5/0775;C12N5/0789
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物醫學領域，特別是涉及用動物生產人類成體多向干細胞。

背景技術

人類成體多向干細胞(adult?multilineage?stem?cells)，是在個體組織中的一類可以自我更新和具有多向分化成多種組織細胞的干細胞，如造血干細胞、間充質干細胞及屬于間充質干細胞的人類繆斯細胞(Muse?cells)等。

一、個體是由干細胞與非干細胞組成的

個體中的器官組織是由干細胞和非干細胞組成的，非干細胞是器官組織中的一類功能細胞，通常不能自我更新，因端?？s短、DNA突變等原因造成死亡而減少時可由干細胞通過分化來補充；干細胞因細胞分化、DNA突變等原因造成的死亡，也可以通過提高自我更新率來補充。

包括大腦神經元細胞在內的所有體細胞，每天平均大約有1％的細胞會因DNA突變、端?？s短、細胞中的垃圾累積等等問題而發生死亡掉，但同時也有等量的細胞新生，靠的就是成體干細胞的自我更新和多向分化這兩種功能。

二、骨髓是多向成體干細胞的中心

小鼠用致死量的放射線照射時，包括骨髓在內的全身所有的器官組織中的成體干細胞都會被射線殺死，但只要移植紅骨髓就可以讓小鼠活下來，這提示紅骨髓中也許有一二種干細胞可以分化成個體所有器官組織中的成體干細胞。福建師大傅文慶教授認為，骨髓干細胞是成體干細胞中心(后來日本人也意識到這個問題)，可以支援或分化成機體其它所有器官組織的各種各樣的成體干細胞，例如，骨髓間充質干細胞能夠分化成胰腺干細胞、神經干細胞、內皮祖細胞等等。

幸運的是，在鼠類、人類骨髓中，美國和日本科學家分別發現兩種接近于全能的多向成體干細胞，稱邁阿密細胞(Miami細胞)和繆斯細胞(Muse細胞)，它們也能分化為具有內臟中胚層、神經外胚層和內胚層特征的細胞。

多向干細胞被譽為生命的種子，而紅骨髓則是生命種子的倉庫。紅骨髓會隨著年齡的增K而逐漸減少，當生命種子的源泉枯竭到一定程度時，油盡燈自熄，我們就是這樣衰老死亡的！

如果骨髓是人體干細胞中心的理論是正確的話，因骨髓中含有造血干細胞、間充質干細胞和內皮祖細胞，由于內皮祖細胞是由間充質干細胞分化而來的，因此，只要補充遺傳背景與宿主相同的年輕的造血干細胞和間充質干細胞這兩種干細胞就可以使個體發生返老還童。

三、成體干細胞端?？s短是造成個體衰老的首要原因

有不少學者認為，個體衰老是由個體組織中的成體干細胞數量減少造成的，而非成體干細胞本身發生增齡性的內在變化。據此認為，只要組織中的干細胞的自我更新率保持在0.5，即后代有50％左右仍然是干細胞，干細胞的數量就可以保持恒定不變，個體就可以青春永駐。實驗室測定小鼠的造血干細胞的自我更新率高于0.5，一般在0.6至0.7之間。按理說小鼠不應該逐漸地發生衰老的，但實際上小鼠的個體還是發生了持續漸進性的增齡變化-衰老。這說明了什么？只能說明個體衰老是由組織中的成體干細胞本身發生了內在的增齡變化，而非干細胞數量的減少；蔣松柏用能夠促進干細胞自我更新率的藥物喂小鼠，小鼠的單核細胞數比對照組高167％(復旦大學生命科學院實驗報告)，說明小鼠的細胞增殖活性非常旺盛，但是，小鼠最終還是擺脫不了自然的衰老與死亡。據此可以認為，采用分離出老年人體內的多向干細胞，在體外擴增后再注入老年人體內的療法，不會使機體發生返老還童。

成體干細胞經過反復的對稱性與非對稱性分裂，染色體末端稱為端粒的結構會越來越短。已經證明，端粒越短，基因的表達效率就越低，成體干細胞的自我更新潛能和多向分化潛能就越低，因此，成體干細胞端粒縮短是造成個體衰老的首要原因。

一般來說，年輕人身體比較健康，可一到老年期，就會變得體弱多病，什么癌癥、糖尿病、心腦血管等等的疾病接踵而來。因此，逆轉機體衰老可以讓所有與增齡有關的疾病不攻自破。為此，制造遺傳背景與患者一致、端粒較長的成體多向干細胞是逆轉衰老和治愈頑疾的萬能藥物。

四、細胞衰老與細胞分化程序的逆轉

把Oct3/4等四個基因轉入體細胞，體細胞會經去分化過程，稱“重編程”，變成誘導多能干細胞(induction?ofpluripotent?stem?cells，iPS細胞)(山中伸彌等人，2006)。iPS細胞的性質與胚胎干細胞一樣，具有全能性，可以分化成人體的200多種細胞。培養的iPS細胞能夠分化成各種成體干細胞，如造血干細胞、間充質干細胞等。