[發明專利]氧化型低密度脂蛋白在誘導骨髓間充質干細胞向心肌樣細胞分化的應用

有效

• 申請號: 201410598896.8
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104388384B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 林俊堂;曹毓琳;張芬熙;王現偉;李永海;豐慧根;連杰
• 申請（專利權）人: 新鄉醫學院
• 主分類號: C12N5/077
• 分類號: C12N5/077
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 潘雯瑛

本發明提供了氧化型低密度脂蛋白在誘導骨髓間充質干細胞向心肌樣細胞定向分化中的應用，實驗證明，在骨髓間充質干細胞的培養基中添加濃度為5μg/mL的氧化型低密度脂蛋白，BMMSCs具有顯著的細胞增殖，并能檢測到心肌樣細胞特異性蛋白和心肌細胞標志性分子的表達，表明骨髓間充質干細胞向心肌樣細胞定向分化，其心肌樣細胞轉化率高達30％。

技術領域

本發明涉及一種誘導骨髓間充質干細胞向心肌樣細胞分化的方法，特別是涉及氧化型低密度脂蛋白在誘導骨髓間充質干細胞向心肌樣細胞分化的應用。

背景技術

骨髓間充質干細胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells，BMMSCs)是存在于骨髓內的一類成體干細胞，具有很強的自我更新能力和多向分化潛能，在特定的生理環境下或體外誘導培養條件下，可向成骨、軟骨、脂肪、成肌、神經和內皮等多種成體細胞分化。BMMSCs是目前在組織工程和再生醫學中應用最廣泛的種子細胞之一，已被臨床上應用于神經系統和心血管系統疾病的治療。動物實驗研究表明，將BMMSCs移植到特定組織和器官中，其可向該組織和器官的功能細胞分化。

心肌細胞是不可再生細胞，一旦死亡，只能靠鄰近組織的心肌成纖維細胞的增殖來補充。然而，成纖維細胞會分泌大量的膠原蛋白，這將造成心肌纖維化，會導致心肌功能下降，嚴重者可導致心力衰竭。而利用干細胞的心肌分化特性和干細胞移植來治療心肌梗死，已成為心血管和干細胞領域的一個熱點問題。近年來，有關BMMSCs向心肌細胞分化以及移植治療心肌梗死的研究已成為國內外研究的重點課題之一。相關研究顯示，移植到心肌梗死部位的BMMSCs可通過向心肌細胞分化而補充部分損失的心臟固有心肌細胞，不同程度地改善心臟功能，縮小心肌梗死面積。但是，目前有關干細胞移植治療心肌梗死仍存在諸多問題，其中最主要的是向心肌細胞轉化效率較低的問題。相關研究顯示，移植到心肌梗死部位的干細胞，包括臍帶來源的干細胞、臍帶血來源的干細胞和骨髓間充質干細胞，均不能產生有效治療數量的心肌細胞。

研究顯示，血管緊張素II(Angiotensin II，Ang II)可促進BMMSCs向心肌樣細胞轉化，5-氮雜胞嘧啶核苷(5-Azacytidine)也可通過活化細胞外信號調節激酶1/2(Extracellular Signal-Regulated Protein 1/2，ERK1/2)而促進BMMSCs向心肌樣細胞轉化。然而，采用血管緊張素II體外誘導BMMSCs向心肌樣細胞分化時，存在用量大、成本高、誘導轉化效率低等問題，而且血管緊張素II在體內容易引發高血壓等副作用。5-氮雜胞嘧啶核苷則屬于化學誘導劑，會對機體產生不良刺激作用，例如肝功能損傷、白細胞減少等，此外，5-氮雜胞嘧啶核苷在臨床上亦用作化療藥物，其容易引起細胞凋亡。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術所存在的問題，提供一種誘導轉化效率高、副作用少的誘導劑，以高效地誘導BMMSCs向心肌樣細胞定向分化。

本發明所采用的技術方案如下：

氧化型低密度脂蛋白在誘導骨髓間充質干細胞(BMMSCs)向心肌樣細胞定向分化中的應用。

在其中一個實施例中，在骨髓間充質干細胞的培養基中添加濃度為5μg/mL的氧化型低密度脂蛋白。

實驗證明，氧化型低密度脂蛋白(Oxidized Low Density Lipoprotein,ox-LDL)能夠誘導骨髓間充質干細胞(BMMSCs)向心肌樣細胞定向分化，心肌樣細胞轉化率高達30％。BMMSCs經ox-LDL誘導培養后，促細胞增殖基因Mdm2表達增高，顯著促進BMMSCs細胞增殖，并能檢測到心肌樣細胞特異性蛋白——波形蛋白(Vimentin)的表達，同時，心肌細胞標志性分子——心鈉素(Atrial Natriuretic Peptide，ANP)、B型鈉素(B-type NatriureticPeptide，BNP)、α-肌球蛋白重鏈(α-MHC)、β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)和α-心肌肌動蛋白(α-Cardiac Actin)的mRNA表達量亦顯著增高。