[发明专利]凝集素用于识别、纯化干细胞的方法、试剂盒及应用方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术、干细胞、肿瘤学领域，涉及采用凝集素用于识别、纯化干细胞的方法、试剂盒及其应用，具体而言，涉及采用特异识别糖蛋白和/或糖脂糖链末端的凝集素结合物用于从啮齿动物、人类或其他哺乳动物来源的细胞群中识别、纯化干细胞的方法、试剂盒，本发明所公开的方法、试剂盒可有效且精准的用于从所述细胞群中识别、纯化成体干细胞、肿瘤干细胞、癌干细胞，所述含干细胞的样品不带任何外来标记。本发明还涉及获得的干细胞及它们在诸如研究或治疗中的广泛用途。

背景技术

“凝集素”这一术语最早在1888年出现，人们发现其具有凝集红细胞的特性。简单来说，凝集素也是一种蛋白质，广泛从植物、动物、真菌、细菌等中分离，具有结合糖脂或糖肽末端特异性碳水化合物的特性(SharonN等，Science，1972.177(53)：949-59；Pusztai A，植物凝集素，1991.剑桥：剑桥大学出版社)，且其唯一的特异性在于，它们是一组结构上有区别的蛋白质，且可特异性结合细胞膜上的碳水化合物，并进一步通过细胞膜表面寡糖基之间的交联实现对细胞的凝集(Pusztai A，植物凝集素，1991.剑桥：剑桥大学出版社；Sharon N，Trends Biochemistry Sci，1993.18(6)：221-226)。

众所周知，糖基化是在酶的作用下，实现对蛋白质或脂质附加上糖类的过程。此过程为共转移(co-translational)与后转移修饰的步骤之一，发生于内质网，细胞表面蛋白发生糖基化的几率几乎超过50％。早在二十世纪的八十年代，有研究者发现，凝集素具有结合或杀死胚胎性的细胞癌和生殖系肿瘤细胞的能力，后来又发现，多潜能干细胞表面上的抗原常常显示为糖蛋白或糖脂(Andrews PW等，Hybridoma，1984.3(4)：347-61；Pere MF等，Differentiation，1988.39(2)：139-49)，这提示蛋白质特异性糖基化可能是细胞具有多潜能性的标志。

上述研究结果表明凝集素可能具有与多能性的细胞相互作用的特征(Draber P等，Somat Cell MolGenet，1984.10：435-443；Kosmehl H等，Neoplasma 1989.36：29-39)。而且，膜结合蛋白和对应配体的低聚糖化修饰常常介导细胞外分子或信号启动的胞内信号传导(Haltiwanger RS.Curr Opin Struct Biol2002.12(5)：593-8；Xia L等，Blood，2004.104(10)：3091-6)。人们发现，在许多细胞相关的事件，例如细胞分化(Moody AM等，Cell，2001.107(4)：501-12)以及肿瘤(Reis CA等，J Clin Pathol，2010.63(4)：322-9)发生中，均可观察到蛋白糖基化的动态变化。

在胚胎水平，例如，小鼠胚胎多个组织器官的上皮细胞膜上，研究者发现其上有结合特异性凝集素的位点(Carter WG等，J.Biol.Chem，1975.250(7)：2756-62；Noguchi M等，J.Embryol.Exp.Morphol，1982.72：39-52)，进一步观察发现，不同类型的凝集素在识别胚胎不同组织上皮方面具有差异性，有趣的是，当用低剂量放射件射线照射小鼠胚胎后(0.25、0.50和0.75Gy)，细胞膜上结合SBA、PNA和DBA三种凝集素的表达量增加(Nievergelt-Egido MC等，Radiat Environ Biophys，1993.32(2)：119-28)，而且在胚胎不同区域，三种凝集素的结合强度不同。随后在胚胎期发育的胰腺上皮和管状细胞膜上，其他研究者进一步发现，上述细胞膜上有可特异性结合凝集素的位点，这表明识别细胞膜上特异性糖表位的凝集素可能作为一个指示细胞具有多能性的标志，可用于表征胰腺前体细胞(Kobayashi等，BBRC，2002.293(2)：691-7)。近期研究发现，路易斯寡糖(Lewis X antigen)在小鼠的胚胎干细胞、多潜能细胞和胚胎癌性细胞的细胞膜上均有表达，而不在人类相应的胚胎干细胞、内细胞团或胚胎癌性细胞上表达(Muramatstu TA等，Glycoconjugate Joumal，2004.21：41-45)，未来还需要进一步研究这一不一致性。