[發(fā)明專利]一種治療2型糖尿病的基因工程干細胞

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410388700.2
• 申請日: 2014-08-09
• 公開（公告）號: CN104164451A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高連如;張寧坤;楊曄;朱智明
• 申請（專利權(quán)）人: 高連如
• 主分類號: C12N15/864
• 分類號: C12N15/864;C12N5/10;C12N5/0775;A61K48/00;A61P3/10
• 代理公司: 北京知本村知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11039
• 代理人: 周自清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)用生物材料及其制備方法，特別涉及用于治療2型糖尿病的基因工程干細胞及其制備方法。

背景技術(shù)

糖尿病是嚴重危害人類健康的疾病，在糖尿病患者中90-95%是2型糖尿病。2型糖尿病的發(fā)病機制是由于胰島?細胞對胰島素抵抗的長期代償，導(dǎo)致?細胞功能毀損，?細胞去分化、凋亡與丟失，以至最終不可逆的胰島?細胞功能衰竭及細胞數(shù)量銳減。重建內(nèi)源功能胰島?細胞是治愈糖尿病的唯一途徑。

近年來細胞生物學(xué)研究的一個重要發(fā)現(xiàn)是，新的?細胞產(chǎn)生都是來自于內(nèi)源?細胞的自我復(fù)制，并不是來源于胰島殘存的前體細胞，說明胰島?細胞還保留有潛在的自我復(fù)制及增殖能力，并且是在機體復(fù)雜內(nèi)環(huán)境中精密的調(diào)控的。有報道稱，胰島素、促黃體素、催產(chǎn)素、肝細胞生長因子、腸促胰島素-1（GLP-1）、葡萄糖依賴促胰島素肽（GIP）等對?細胞增殖及胰島素分泌有調(diào)控作用，但最近的研究證椐表明，這些激素并不能特異的，強有力的調(diào)控胰島?細胞增殖。

2013年5月美國哈佛大學(xué)Peng?Yi等發(fā)現(xiàn)了一個對胰島?細胞具有高度特異調(diào)控作用的因子，稱之為“Betatrophin”。所述betatrophin基因系正常人體19號染色體上的一個基因，由597個堿基構(gòu)成，如下序列：

ATGCCAGTGCCTGCTCTGTGCCTGCTCTGGGCCCTGGCAATGGTGACCCGGCCTGCCTCAGCGGCCCCCATGGGCGGCCCAGAACTGGCACAGCATGAGGAGCTGACCCTGCTCTTCCATGGGACCCTGCAGCTGGGCCAGGCCCTCAACGGTGTGTACAGGACCACGGAGGGACGGCTGACAAAGGCCAGGAACAGCCTGGGTCTCTATGGCCGCACAATAGAACTCCTGGGGCAGGAGGTCAGCCGGGGCCGGGATGCAGCCCAGGAACTTCGGGCAAGCCTGTTGGAGACTCAGATGGAGGAGGATATTCTGCAGCTGCAGGCAGAGGCCACAGCTGAGGTGCTGGGGGAGGTGGCCCAGGCACAGAAGGTGCTACGGGACAGCGTGCAGCGGCTAGAAGTCCAGCTGAGGAGCGCCTGGCTGGGCCCTGCCTACCGAGAATTTGAGGTCTTAAAGGCTCACGCTGACAAGCAGAGCCACATCCTATGGGCCCTCACAGGCCACGTGCAGCGGCAGAGGCGGGAGATGGTGGCACAGCAGCATCGGCTGCGACAGATCCAGGAGAGACTCCACACAGCGGCGCTCCCAGCCTGA

Betatrophin是編碼198個氨基酸的活性肽，其氨基酸序列如下：

MPVPALCLLWALAMVTRPASAAPMGGPELAQHEELTLLFHGTLQLGQALNGVYRTTEGRLTKARNSLGLYGRTIELLGQEVSRGRDAAQELRASLLETQMEEDILQLQAEATAEVLGEVAQAQKVLRDSVQRLEVQLRSAWLGPAYREFEVLKAHADKQSHILWALTGHVQRQRREMVAQQHRLRQIQERLHTAALPA

Betatrophin高度保守存在于哺乳類動物，作為分泌蛋白，betatrophin已在其轉(zhuǎn)染的293細胞(實驗用細胞)上清液及betatrophin基因過表達的小鼠血漿中檢出。人類betatrophin主要在肝臟表達。當應(yīng)用定量PCR分析時，在胰島素受體拮抗劑S961誘導(dǎo)胰島素抵抗小鼠模型上，發(fā)現(xiàn)肝臟betatrophin上調(diào)6倍，白脂肪組織中上調(diào)4倍，均伴有胰島?細胞明顯增殖。當把betatrophin基因在小鼠上過表達，與無基因轉(zhuǎn)染對照組小鼠相比，胰島?細胞增殖率高達17倍，最高可達33倍。進一步，應(yīng)用葡萄糖激發(fā)胰島素釋放試驗(GSIS)、葡萄糖耐量試驗證實了這些增殖的胰島?細胞具有正常調(diào)控糖代謝功能。

此外，發(fā)明人在對臍帶華通膠源間充質(zhì)干細胞（Wharton’jelly?mesenchymal?stem?cells,?WJMSCs）的研究中發(fā)現(xiàn)，給予2型糖尿病患者靜脈或胰背動脈輸入臍帶華通膠源間充質(zhì)干細胞，可部分改善高血糖癥狀。分析認為，是華通膠源間充質(zhì)干細胞的旁/自分泌效應(yīng)，調(diào)節(jié)了機體免疫功能，部分改善了胰島素抵抗及敏感性，從而部分改善了高血糖癥狀，但并沒有解決2型糖尿病功能?細胞缺乏的本質(zhì)問題。

發(fā)明內(nèi)容