[發(fā)明專利]用于誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610086240.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105586314A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙順英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 趙順英
• 主分類號(hào): C12N5/079
• 分類號(hào): C12N5/079;C12N5/077;C12N5/0735;C12N5/0775;C12N5/0797
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 許伯嚴(yán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及干細(xì)胞的定向誘導(dǎo)分化，具體涉及一種高效誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化的培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)

最近十年，在生物技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，最具有爆發(fā)力和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的當(dāng)屬干細(xì)胞。尤其是2007年誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞的成功獲得，使干細(xì)胞成為世界高新技術(shù)的新亮點(diǎn)，全球掀起了干細(xì)胞研究熱潮，政府和商業(yè)公司紛紛投入巨資進(jìn)行干細(xì)胞研究。由于干細(xì)胞具有自我更新和分化的潛能，所以為臨床醫(yī)學(xué)提供了一個(gè)發(fā)展新療法的機(jī)會(huì)，為臨床組織移植、細(xì)胞治療和基因治療提供大量的細(xì)胞源，對(duì)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展具有重要的作用。目前通過(guò)在體外誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成特定細(xì)胞的機(jī)制研究以及促誘導(dǎo)分化的藥物研究已經(jīng)成為干細(xì)胞研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外有關(guān)這方面的研究和藥物開(kāi)發(fā)都取得重大的進(jìn)展。

神經(jīng)系統(tǒng)疾病嚴(yán)重地威脅著人類的身體健康，帕金森病、阿爾茨海默病、肌萎縮側(cè)索硬化病、脊髓損傷、腦外傷、中風(fēng)等均是由于分化成熟的神經(jīng)細(xì)胞不能分裂增殖以彌補(bǔ)損傷或死亡的細(xì)胞所造成的。這些疾病的病理表現(xiàn)無(wú)一例外都涉及到神經(jīng)細(xì)胞的丟失。如果丟失的細(xì)胞得不到新生細(xì)胞的補(bǔ)充，就不存在治愈的可能性，故治療這些疾病的唯一希望就是誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞分化形成各種類型的神經(jīng)細(xì)胞，然后進(jìn)行細(xì)胞移植治療，以替代那些丟失的細(xì)胞，并使功能得到恢復(fù)。1998年，科學(xué)家們成功建立了人的胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcells，ES細(xì)胞)系，使科學(xué)家們看到了用胚胎干細(xì)胞治療人類疑難疾病的曙光。ES細(xì)胞是從附植前胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始生殖細(xì)胞經(jīng)體外抑制分化培養(yǎng)的一種穩(wěn)定的全能性細(xì)胞系。近幾年的研究表明，胚胎干細(xì)胞是理想的供體細(xì)胞來(lái)源，由胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化的神經(jīng)細(xì)胞或其前體細(xì)胞移植越來(lái)越成為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的熱點(diǎn)。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)也稱骨艘基質(zhì)來(lái)源干細(xì)胞，又因?yàn)槌食衫w維細(xì)胞樣外觀，所以也稱為集落形成單位成纖維細(xì)胞，至今還沒(méi)有相對(duì)統(tǒng)一的命名。但是大量有關(guān)BMSC分化及跨系分化分子調(diào)控機(jī)制的研究表明，BMSC是可以分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞、健細(xì)胞等的一種具有多向分化潛能干細(xì)胞。這一重大發(fā)現(xiàn)為BMSC干細(xì)胞修復(fù)與移植的臨床應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)。

神經(jīng)干細(xì)胞(neuralstemcell，NSC)的研究是當(dāng)今生命科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，近20年來(lái)，NSC的分離、體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化及應(yīng)用移植均取得了較大進(jìn)展。NSC具有的自我更新和多向分化的特性，對(duì)臨床應(yīng)用NSC移植治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和神經(jīng)退行性疾病具有重要意義。NSC是從胚胎期或成年哺乳動(dòng)物的腦和脊髓中分離培養(yǎng)出的干細(xì)胞，具有兩個(gè)基本屬性，即自我更新和多向分化潛能，它不僅能自我更新，維持自身穩(wěn)定，終身存在于神經(jīng)系統(tǒng)，并且能分化成神經(jīng)組織的各種細(xì)胞，如神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞等。NSC在胚胎時(shí)期的分布主要集中在胚胎發(fā)育的中軸部位，如腦室、腦室下區(qū)、中腦導(dǎo)水管周圍和脊髓等。成年后，哺乳動(dòng)物的腦內(nèi)仍然廣泛存在著NSC，主要聚集于側(cè)腦室壁的室下區(qū)和海馬齒狀回的顆粒下層。正常生理情況下，NSC處于休眠狀態(tài)，但在神經(jīng)系統(tǒng)損傷或退行性病變時(shí)，NSC被激活，發(fā)生增殖、遷移、分化，參與神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種高效誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化的培養(yǎng)基，以及利用該培養(yǎng)基高效誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化的培養(yǎng)方法。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)下面的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種使用分化培養(yǎng)基高效誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化為特定組織細(xì)胞的方法，所述定向分化包括離體胚胎干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞，離體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞，離體神經(jīng)干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞，和離體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化為成骨細(xì)胞；所述分化培養(yǎng)基中含有如下結(jié)構(gòu)所述的化合物(Ⅰ)，

一種高效誘導(dǎo)離體胚胎干細(xì)胞定向分化為神經(jīng)細(xì)胞的分化培養(yǎng)基，將上述的化合物(Ⅰ)、N2添加劑、B27添加劑、胎牛血清、非必需氨基酸和DMEM/F12培養(yǎng)液混合，得到分化培養(yǎng)基；所述化合物(Ⅰ)在分化培養(yǎng)基中的濃度為10^-6mol/L～10^-8mol/L；所述N2添加劑在分化培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分含量為0.8～1.2％；所述B27添加劑在分化培養(yǎng)基中的質(zhì)量百分含量為0.8～1.2％；所述胎牛血清在分化培養(yǎng)基中的體積百分含量為0.8～1.2％；所述非必需氨基酸在分化培養(yǎng)基中的濃度為0.08～0.12mmol/L。