[發(fā)明專利]一種誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的培養(yǎng)基及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410394740.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104195103B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周琪;王秀杰;顧奇;郝捷;韓偉方;劉鑫;王磊;王柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所;中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C12N5/0735
• 分類號(hào): C12N5/0735;A61K31/704;A61P39/06;A61P35/00;A23L33/10
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11280
• 代理人: 郭廣迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及人參皂苷的用途，具體涉及含有人參皂苷單體的多能干細(xì)胞培養(yǎng)基在提高細(xì)胞重編程效率、延緩細(xì)胞衰老、促進(jìn)細(xì)胞增殖方面的用途。

技術(shù)背景

中草藥為藥物提供廣闊的來(lái)源，在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中起重要作用。一些中藥對(duì)腦部發(fā)育、免疫性等有顯著療效，但具體的分子機(jī)制還不清楚，包括比如作用靶標(biāo)、信號(hào)通路等。中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，中藥人參能增強(qiáng)記憶力，明目定神。分析發(fā)現(xiàn)人參含有特定活性物質(zhì)-人參皂苷(ginsenoside，GS)。人參皂苷具有類似基本化學(xué)結(jié)構(gòu)，大致可分類為達(dá)瑪烷型和齊墩果烷型。由于對(duì)單體進(jìn)行生物活性研究，易于闡明其確切的藥理作用，發(fā)現(xiàn)活性較強(qiáng)的化合物，隨著現(xiàn)代分離和分析技術(shù)的進(jìn)步，人參化學(xué)成分得到了進(jìn)一步的闡明，人參皂苷是人參主要的生物活性物質(zhì)，現(xiàn)已確證人參皂苷單體約40種；根據(jù)人參皂苷的皂甙元，可以將他們分為兩組：人參二醇(例如Rg1，Rb1，Re，Rf，RC，RB2，Rb3等)和原人參三醇型(例如RS3，RK1，RG5，RS4，RS5等)。其中，Rd、Rg1已用于研究神經(jīng)細(xì)胞增殖的。但是人參皂苷在正常細(xì)胞中尤其是在干細(xì)胞中固定功能和作用機(jī)制并不清楚。

其中，現(xiàn)有技術(shù)表明，人參皂苷Rb1在西洋參(花旗參)中含量最多，可影響動(dòng)物睪丸的潛力，小鼠的胚胎發(fā)育等。協(xié)調(diào)膽堿系統(tǒng)的功能，增加乙酰膽堿合成、釋放，改善記憶力。人參皂苷Rb3可增強(qiáng)心肌功能，保護(hù)人體自身免疫系統(tǒng)?？梢杂糜诟鞣N不同原因引起的心肌收縮性衰竭的治療。人參皂苷Rd可減少乙酰膽堿誘發(fā)的豚鼠離體子宮收縮。對(duì)大鼠有減慢心率和雙相性血壓(先升后降)作用。可抑制貓的行為和腦電圖。此外有抗疲勞作用。

2006年，Yamanaka等人建立了一種新的重編程技術(shù)，建立了誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞(induced pluripotent stem cell，iPS cell)系。2007年，Yamanaka和Thomson研究組分別建立了人的iPS細(xì)胞系。這一重大科學(xué)進(jìn)展使體細(xì)胞重編程研究具體到了基因?qū)用?，為研究和?yīng)用提供寶貴的細(xì)胞資源。由于iPS細(xì)胞來(lái)自于體細(xì)胞而非胚胎，可避免倫理爭(zhēng)議，具有廣闊的應(yīng)用前景。

細(xì)胞重編程是組織修復(fù)、器官重建和個(gè)體化的再生醫(yī)療的基石。如果能掌握細(xì)胞重編程技術(shù)，將為組織器官重建等重大科學(xué)問(wèn)題掃除屏障。利用自身體細(xì)胞重編程為iPS細(xì)胞，通過(guò)體內(nèi)外誘導(dǎo)技術(shù)獲得目標(biāo)組織和器官，既解決了免疫排斥問(wèn)題，也解決供型不足的問(wèn)題，將會(huì)成為人類醫(yī)療歷史上重要里程碑。細(xì)胞重編程建立疾病模型ips細(xì)胞系可作為疾病機(jī)制機(jī)理的研究材料，為采取相應(yīng)的治療手段提供最可靠的醫(yī)學(xué)依據(jù)。腫瘤、糖尿病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等疑難疾病的發(fā)生、發(fā)展受表觀遺傳修飾調(diào)控，相對(duì)應(yīng)的，細(xì)胞重編程對(duì)基因定向編輯的研究將對(duì)這些疑難疾病的預(yù)防、治療提供新的思路。

在開(kāi)展人類ESC、iPSC治療疾病進(jìn)程中，需要解決很多科學(xué)問(wèn)題。比如高效獲得非病毒非整合完全重編程iPSC，高效誘導(dǎo)iPSC分化為目的細(xì)胞、高效去除未分化的殘留細(xì)胞，快速準(zhǔn)確的將多能性干細(xì)胞進(jìn)行胚胎干細(xì)胞與iPSC的多能性研究，確認(rèn)分化獲得的目的細(xì)胞功能、表觀遺傳修飾等與體內(nèi)細(xì)胞完全一致性，大規(guī)模培養(yǎng)非動(dòng)物源性(xeno-free)干細(xì)胞及分化細(xì)胞等問(wèn)題。目前在某些領(lǐng)域取得一些進(jìn)展，比如Warren等通過(guò)mRNA誘導(dǎo)iPSC，能高效獲得非病毒非整合iPSC。但要將iPSC應(yīng)用于臨床治療，還有很長(zhǎng)一段路需要摸索。早期iPSC誘導(dǎo)效率僅為0.01-0.5％，與體細(xì)胞核移植為技術(shù)基礎(chǔ)重編程效率存在很大差距，因此，如何提高iPSC誘導(dǎo)效率是iPSC研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容之一。篩選新供體細(xì)胞、添加活性小分子誘導(dǎo)是有效提高iPSC重編程效率方法之一,特別是候選小分子能大幅度提高ips誘導(dǎo)效率，現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題是臨床前安全性確認(rèn)。

因此，篩選安全有效的重編程活性小分子具有重要實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

如本文中所使用地，術(shù)語(yǔ)“iPS”與“誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞”可互換地使用，二者具有相同的含義。

本發(fā)明涉及的人參皂苷單體為人參皂苷單體Rb1、人參皂苷單體Rb3、人參皂苷單體Rd。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)基，所述培養(yǎng)基含有Rb1、人參皂苷單體Rb3和/或人參皂苷單體Rd，并提供了所述培養(yǎng)基在制備誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中的用途。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于，提供人參皂苷單體Rb1、人參皂苷單體Rb3和/或人參皂苷單體Rd在制備用于防治衰老的藥物組合物或者在制備用于延緩衰老的保健品或生活產(chǎn)品中的用途。