[发明专利]诱导人干细胞向肝细胞定向分化的新方法

说明书

本发明涉及诱导人干细胞，如人胚胎干细胞(Embryonic Stem cells，ES细胞)或诱导多能干细胞(Induced Pluripotent Stem cells，iPS细胞)向肝细胞定向分化的新方法。本发明揭示了人干细胞向肝细胞定向分化培养的培养基及培养方法。本发明的方法不需要在干细胞内导入外源基因，也不需要生长因子，即可实现人干细胞的肝细胞定向分化，所获得的分化人肝细胞具有人肝细胞的典型特征，分化的肝前体细胞可以长期传代；分化的肝成熟细胞可有限传代。并且，所述方法培养条件简单，成本低廉且安全稳定。

技术领域

本发明属于生物学和医学领域；更具体地，本发明涉及仅使用小分子诱导人干细胞，如人胚胎干细胞或诱导多能干细胞向肝细胞定向分化的新方法，以及应用于该新方法的专用分化培养基。

背景技术

根据世界卫生组织统计，全球每年有上百万的人死于肝病。中国是一个肝病大国，仅乙型和丙型肝炎病毒带原者就有1.4亿，约占全球的28％；由各种原因导致的急慢性肝衰竭，病情危重，预后凶险，病死率高(70～80％)。而肝细胞移植和生物人工肝替代治疗不仅可以治疗肝衰竭，还可以治疗肝遗传代谢性疾病以及因为肝脏功能障碍，血氨升高而导致的神经精神疾患；肝细胞移植还可以促进急性肝衰竭病人的内源性肝再生。然而除肝细胞移植和生物人工肝构建外，新药肝毒检测、肝病研究等方面，都需要大量合格的人肝细胞；但肝源缺乏是全球问题，因此，利用人胚胎干细胞(embryonic stem cells，ES细胞)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPS细胞)的多向分化潜能，定向诱导其分化为肝细胞就成为获得肝细胞来源的全球热点研究之一；而iPS细胞突破了伦理上的限制，因此受到研究者更多的重视。

人iPS细胞是通过将4个基因(Oct4，Sox2，Klf4，c-Myc或者Oct4，Sox2，Nanog，Lin28)导入体细胞，而诱导形成的多潜能干细胞(Takahashi K.Cell2007；131：861-872,YuJ，et al.Science 2007；318：1917-1920)。iPS细胞具有和ES细胞类似的性质，在特定的诱导条件下可向内、中、外三个胚层分化。利用iPS细胞可以在体外无限扩增和多向分化潜能，通过定向诱导iPS细胞分化为肝细胞，就可获得足够的肝细胞来源。如果能够通过获得病人的体细胞并建立与患者具有相同遗传背景的iPS细胞系，诱导其分化为病人所需的肝细胞用于患者的肝细胞移植治疗，该方法获得的个性化肝细胞可以最大限度地避免或者降低由异体细胞移植导致的免疫排斥反应。