[發明專利]雌性哺乳動物的生殖系統培養體系及其應用

在審

• 申請號: 202110769169.3
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113584114A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張華;牟璐;楊雪冰;許學強;張焱
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C12Q1/02
• 分類號: C12Q1/02;C12N5/071
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 溫可睿

本發明涉及藥物篩選技術領域，尤其涉及雌性哺乳動物的生殖系統培養體系及其應用。本發明提供了卵泡在體外培養，并將其作為血管新生相關藥物篩選的受試對象的方法。該方法在體外維持卵泡血管的良好發育的基礎上，構建了血管新生相關藥物篩選的系統，能夠實現血管新生相關藥物的快速、準確篩選。

技術領域

本發明涉及藥物篩選技術領域，尤其涉及雌性哺乳動物的生殖系統培養體系及其應用。

背景技術

生理條件下，成年機體發生血管新生并不常見，而病理條件下，可發生活躍的血管新生，例如：腫瘤發生。為供給快速增殖的腫瘤細胞營養，腫瘤會發生快速、活躍且多樣式的血管新生，其中以出芽式血管新生最為常見，目前的機制研究也最為清晰。

眾所周知，惡性腫瘤治療通常采用手術、化療及放療的方式，然而多數情況下治療效果并不理想，其主要原因在于這些方式雖然可以減少腫瘤細胞卻不能有效抑制腫瘤的轉移，同時對于放化療不敏感的腫瘤，此方法并不奏效。腫瘤細胞轉移存在兩種渠道：淋巴管和血管。通過淋巴管進行的腫瘤轉移通常只轉移到鄰近組織，被侵襲的臟器并不多，而通過血管進行的腫瘤轉移即可到達全身各處，嚴重威脅病人生命。令人興奮地是，近年來，通過對血管新生的廣泛研究，尤其針對腫瘤血管新生的特性，科學家們提出了阻斷腫瘤血管新生聯合放化療的治療新策略。此方式在降低腫瘤細胞轉移幾率的基礎上，還具有藥物劑量小、副作用小、抗藥性小等優點。但是，由于體外血管新生模型的限制，目前對于調控血管新生藥物的有效篩選，依然存在著巨大的局限。因而，建立有效的接近于體內水平的高通量血管新生相關藥物的有效篩選體系，為包括臨床腫瘤治療等血管新生相關疾病提供有效用藥依據具有巨大的應用價值，并且對臨床診療也是至關重要的。

近年來，臨床藥物的開發以井噴的方式在全球開展，而包括化學藥劑及生物類藥劑等多種新藥的開發數量呈指數增加。而藥物有效性的鑒定，則成為了藥物整體研發中的關鍵且限速的步驟。目前，藥物藥效的臨床前鑒定主要使用整體動物水平模型、組織器官水平模型和細胞分子水平模型。其中整體動物水平可以直觀反應出藥物的治療效果，但存在著成本高，通量低的弊端；而體外培養細胞等方式，雖能實現較高通量的篩選，但由于細胞培養失去了體內的細胞互作以及組織立體結構，因而往往難以達到生理水平下藥物作用真實性的體現；離體組織器官培養，雖然一定程度上兼具了動物水平檢測和細胞水平檢測的優點，但由于器官整體培養普遍存在較大的困難，同時獲取器官往往與動物實驗需要同等水平的動物消耗，因而難以廣泛開展。特別是血管新生相關藥物的開發，由于成年動物普遍缺乏生理性的血管新生現象，而細胞及組織水平的體外模型，則有著多種的局限性，因而市場上目前依然缺乏有效的高通量低成本血管新生相關藥物的有效篩選體系。

不同于大多數成年器官的血管系統以穩態的方式存在，雌性哺乳動物的生殖系統，特別是卵巢，是少數在成年后依然存在劇烈血管新生的器官。以小鼠為例，雌性小鼠卵巢內存在的大量生長卵泡，是活躍血管新生的主要發生結構。與一些種類的腫瘤相似，生長卵泡其周圍存在著活躍的血管新生，并且與卵泡內部的顆粒細胞、卵母細胞構成有機的功能復合體，在體內形成相對獨立的功能性結構。如果能夠將生長的卵泡與其周圍血管同步進行分離，以類器官的模型進行成熟的體外培養，則該體系便能夠作為血管新生體外類器官模型。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供雌性哺乳動物的卵泡-血管復合培養體系的建立及其應用，通過構建可視化的以卵泡為類器官載體的體外血管三維快速新生培養體系以及其在篩選抑制血管新生藥物中的應用。本發明提供的培養體系，可快速、高通量地區別多種藥物，特別是調控血管新生藥物的藥效。

本發明提供了卵泡在制備血管新生相關的藥物篩選的試劑中的應用。

本發明通過體外培養，構建了可視化的體外血管三維快速新生培養體系，該體系能夠維持卵泡，特別是卵泡的血管正常生長。利用該體系培養卵泡細胞并添加待測藥物，能夠實現對血管新生相關藥物藥效快速、準確的篩選。一些實施例中，所述卵泡采用小鼠卵泡。

本發明提供的血管新生相關藥物的篩選體系，其包括：卵泡和培養液。