[發明專利]一種將非神經元細胞轉化為神經元細胞的方法

有效

• 申請號: 201710117871.5
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN108531453B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 周琪;李偉;胡寶洋;何正泉;王柳;郝捷
• 申請（專利權）人: 中國科學院動物研究所
• 主分類號: C12N5/0793
• 分類號: C12N5/0793;A61K45/00;A61K31/4745;A61P35/00;A61P25/00
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 閆桑田

本發明提供了一種將非神經元細胞轉分化為神經元細胞的方法，其包括對非神經元細胞的胞外基質?骨架系統進行干擾處理，其中干擾處理選自：采用細胞骨架蛋白小分子抑制劑進行處理，采用小干擾RNA(siRNA)對胞外基質?骨架系統的特定基因表達進行敲低處理，對胞外基質進行低粘附處理并定向分化培養。本發明的方法應用簡單，只需單個小分子或單因素處理，并且在體內體外均可高效進行，在組織再生、修復和腫瘤治療中具有重大應用。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及通過對非神經元細胞的胞外基質-骨架系統進行干擾處理從而將人和動物的非神經元細胞轉化為功能性神經元的方法。

背景技術

調控細胞命運，從而產生具有不同功能的特定細胞類型，在細胞替代治療和再生治療中具有重要應用前景。細胞命運取決于基因組的特異性表達，而表達調控方式既包括常見的生物學調控，如信號轉導、轉錄調控網絡、表觀遺傳修飾等，也受細胞的理化特性以及細胞所處環境中的理化因素的調控。因此細胞命運轉變的方法也分為兩種，即改變細胞的生物學特性和理化特性。

目前通過調控細胞命運產生功能細胞的方法主要是針對若干重要基因調控通路和表觀遺傳修飾，通過遺傳學手段或者化學小分子處理手段來完成。遺傳學手段包括研究人員利用異位表達Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4等轉錄因子將小鼠和人的成纖維體細胞重編程為誘導多能性干細胞；利用異位表達Adcl1、Brn2和Myt1l等轉錄因子將成纖維細胞轉分化為功能性神經元；以及利用異位表達特定基因的方式獲得具有功能的心肌細胞、胰島細胞等。化學小分子手段包括研究人員利用化學小分子組合VC6TFZ將小鼠成纖維細胞重編程為多能性干細胞；利用7種小分子組成的組合(VCRFSGY)將人的成纖維細胞直接轉化為神經元；利用9種小分子的組合M9將小鼠成纖維細胞重編程為神經干細胞，進而分化為功能性神經元；利用小分子組合將人胃上皮細胞轉變成多潛能的內胚層祖細胞；利用小分子組合將將人的成纖維通過小分子轉化為心肌細胞等。

發明內容

本發明主要通過對非神經元細胞的胞外基質-骨架系統進行干擾處理，從而實現對細胞命運進行調控，特別地，在將人或動物的非神經元細胞轉分化為神經元細胞的方面提出了更為簡便易行的途徑，取得了開創性的、預料不到的技術效果。

本發明提供了一種將非神經元細胞轉化為神經元細胞的方法，其特征在于所述方法包括對非神經元細胞的胞外基質-骨架系統進行干擾處理。

本發明的干擾處理選自以下的至少一種：采用細胞骨架蛋白抑制劑進行處理，采用小干擾RNA(siRNA)對胞外基質-骨架系統的基因表達進行敲低處理，對胞外基質進行低粘附處理并優選進一步定向培養。

根據本發明的一個實施方式，其中所述細胞骨架蛋白抑制劑選自以下的至少一種：肌球蛋白(myosin)抑制劑、肌動蛋白(actin)組裝抑制劑。

優選地，其中所述肌球蛋白(myosin)抑制劑選自以下的至少一種：(-)-Blebbistatin、肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK)抑制劑ML-7，濃度為10μM以上，優選20μM以上，更優選10-30μM，其中所述濃度為所述抑制劑在處理非神經元細胞所用誘導培養基中的最終濃度。

優選地，其中所述肌動蛋白(actin)組裝抑制劑選自以下的至少一種：Cytochalasin B、Latrunculin B，其中Cytochalasin B的濃度為1.5μM以上，優選2μM以上，更優選2-3μM，Latrunculin B濃度為0.15μM以上，優選0.2μM，更優選0.2-0.3μM，其中所述濃度為所述抑制劑在處理非神經元細胞所用誘導培養基中的最終濃度。

根據本發明的一個實施方式，所述方法包括將非神經元細胞置于誘導培養基中培養3-7天，任選地4天、5天或6天，然后采用成熟培養基培養7-14天，任選地8天、9天、10天、11天、12天或13天。