[發明專利]衰老細胞模型及其制備方法

有效

• 申請號: 201711157123.6
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107858378B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 劉光慧;曲靜;王思;任若通
• 申請（專利權）人: 中國科學院生物物理研究所
• 主分類號: C12N15/90
• 分類號: C12N15/90;C12N15/85;C12N5/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了衰老細胞模型及其制備方法。本發明提供的衰老細胞模型的制備方法包括：降低多能干細胞ATF6的含量或活性，得到ATF6缺失多能干細胞；誘導ATF6缺失多能干細胞，得到ATF6缺失間充質干細胞，ATF6缺失間充質干細胞即為衰老細胞模型，多能干細胞為胚胎干細胞或誘導多能干細胞。本發明的衰老細胞模型表現為細胞增殖能力降低、退行速度加快、存活能力降低和整合能力降低，以及細胞內蛋白質穩態失衡，細胞內蛋白質聚集體的增加，能夠用于建立篩選可調控成體干細胞蛋白質穩態維持，減緩細胞衰老的備選(天然)化合物的個性化藥物篩選平臺。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中，衰老細胞模型及其制備方法。

背景技術

人口老齡化是世界尤其是中國社會面臨的日益嚴峻的社會問題，給社會和家庭帶來沉重的經濟、精神負擔，將會影響社會的持續性發展。因此，如何延緩衰老，使老年人們健康長壽，實現“健康衰老”，是保證社會長治久安、經濟持續性發展的必要條件。因此，衰老及衰老相關疾病已成為全球科研領域亟需解決和突破的熱點及難點。線蟲、果蠅、小鼠等模式生物與人類差異巨大，利用模式生物并不能在理論層面上更好地認識人類衰老的進程，也使得臨床轉化研究受到極大的限制，因此新的人類衰老研究模型亟待產生。成體干細胞是干細胞中的一類廣泛存在于機體內，具有自我更新和多向分化潛能的細胞，包括神經干細胞(Neural stem cell，NSC)、間充質干細胞(Mesenchymal stem cells，MSC)等，是進行組織修護、開展臨床應用治療特定組織器官疾病的重要資源。在衰老細胞中，干細胞出現功能性衰老或耗竭，干細胞穩態失衡，例如，隨著年齡增長，神經干細胞出現衰老被大量耗竭時，將無法發揮NSC在神經系統中的保護與修復作用，最終導致神經系統退行性疾病的發生，如常見的老年相關疾病帕金森氏癥(PD)等。間充質干細胞是成體干細胞家族的重要成員之一，源于發育早期的中胚層和外胚層，具有自我復制能力和多向分化的潛能。間充質干細胞在體外特定的誘導條件下，可分化為脂肪、肌肉、心肌、胰島β細胞和內皮等多種組織細胞。伴隨著衰老的過程，間充質干細胞的耗竭會導致成骨能力變差，發生增齡性骨質疏松，此外，還將影響成肌能力，導致增齡性的肌肉萎縮等等。以上多種證據證實成體干細胞的衰竭，是組織器官喪失修復及再生能力的主要因素。

ATF6基因位于人1號染色體1q22-q23，共17個外顯子。ATF6蛋白約90kDa，含670個氨基酸，又稱p90ATF6。ATF6位于內質網膜上，屬于Ⅱ型跨膜蛋白，N端位于胞漿內包含鋅指蛋白結構域，C端處于內質網內腔可感受內質網膜上的內質網應激信號。ATF6在哺乳動物中存在ATF6α和ATF6β兩種結構相似的亞型。目前普遍認為只有ATF6α參與內質網應激反應，而ATF6β不參與這一過程(也有少量報道稱ATF6β對ATF6α具有抑制作用或極低水平的類似ATF6α的作用)。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何制備細胞衰老模型。

本發明首先提供了細胞模型的制備方法，所述方法包括：降低干細胞ATF6的含量和/或活性，得到ATF6缺失和/或活性被抑制干細胞，所述ATF6缺失和/或活性被抑制干細胞即為細胞模型。

所述活性被抑制可以是ATF6活性被不同程度的抑制，包括ATF6活性被完全抑制或部分抑制。

上述方法中，所述干細胞可為間充質干細胞或多能干細胞。

上述方法中，所述干細胞可為多能干細胞時，所述細胞模型的制備方法可包括：降低所述多能干細胞ATF6的含量和/或活性，得到ATF6缺失和/或活性被抑制多能干細胞；誘導所述ATF6缺失和/或活性被抑制多能干細胞，得到ATF6缺失和/或活性被抑制間充質干細胞，所述ATF6缺失和/或活性被抑制間充質干細胞即為細胞模型。

所述誘導所述ATF6缺失多能干細胞可包括將所述將ATF6缺失多能干細胞進行擬胚體分化，篩選表達CD73、CD90和CD105即得到所述細胞模型。

上述方法中，所述多能干細胞可為胚胎干細胞或誘導多能干細胞。