[发明专利]生长因子诱导生成神经前体细胞的方法

说明书

本发明涉及一种生长因子诱导生成神经前体细胞的方法。它是步骤是：A通过向基础培养基中添加特定生长因子，来调控细胞上下游的信号通路，细胞因子使用包括：LIF(白血病抑制因子)、B27(不含维他命A)、肝素、FGF‑2和EGF，通过这些因子的组合，可以将哺乳动物体细胞去分化到部分重编程状态；B接着采用神经类细胞维持传代的生长因子N2、B27(含维他命A)、FGF2、EGF等将这种部分重编程状态的细胞继续分化为功能性的神经前体细胞；C将诱导获得的神经前体细胞在神经干细胞培养基中进一步培养，可进行扩增和保存。本发明的方法一方面规避了传统病毒介导的诱导方法的外源基因插入，免疫原性；又通过使用生长因子降低了潜在的致瘤性；另一方面，又极大改善了已有的小分子化合物诱导方法中存在的效率偏低的问题。

技术领域

本发明涉及体外从哺乳动物体细胞诱导获得有功能的神经前体细胞的方法，特别是一种生长因子诱导生成神经前体细胞的方法。

背景技术

作为一个世界性人口大国，并且面临日益严峻的人口老龄化，我国现有的药物和手术治疗手段已不足以满足我国逐年递增的因创伤、疾病、衰老以及遗传病变导致的器官缺损、衰竭、功能障碍等临床需求。因而，对于干细胞与再生医学的研究，得到包括众多科研单位，生物科技企业在内的社会各界的普遍关注。

干细胞泛指原始未分化细胞，具有分化为成体一种或多种类型细胞的潜能。干细胞存在于许多组织里，一方面能分化为成体细胞，另一方面可以通过自我更新来维持干细胞存在，或者在特定条件下扩增提供更多干细胞。在哺乳动物中，干细胞可以分为两大类：胚胎干细胞与成体干细胞。胚胎干细胞来源于囊胚里的内细胞团；而成体干细胞则来自特定的组织。由于干细胞的分化潜能，干细胞被认为具有极大的临床潜力，可应用于再生医学和组织移植。

神经退行性疾病是大脑或脊髓的神经细胞的结构和功能丧失导致的神经疾病。此类疾病，包括阿兹海默症、帕金森症、亨廷顿舞蹈症和肌萎缩性脊髓侧索硬化症等，对人类特别是老年人的健康构成了巨大的威胁。过去的临床研究中，人们试图通过化学药物治疗这些疾病，但都没有取得好的效果。然而，近年来再生医学的治疗手段，为这些疾病的治疗带来了曙光。再生医学的首要目标是生成可以替代受损组织的细胞。尽管之前的报道称可将胚胎干细胞分化为多种细胞类型进行细胞治疗，但是胚胎干细胞治疗却因伦理学问题被限制。直到2006年，诱导性多能干细胞的出现，才为再生医学的研究清除了多年来面临的伦理障碍，成为再生医学领域里程碑式的进步。

然而，诱导多能干细胞技术是将体细胞转变为胚胎干细胞样的状态，在实际应用中，还需将这类胚胎干细胞分化成为成体干细胞或成体细胞，因此操作繁琐，不利于临床应用的展开。但是，诱导多能干细胞技术也给了我们许多重要的提示，其中一项既是：既然转录因子可以将已经高度特化的细胞转变为多能性细胞，那么转录因子肯定在决定细胞类型方面起到关键性的作用，我们是否可以寻找一些谱系特异性转录因子，绕过多能性细胞状态而直接将终末分化细胞转变为另一细胞类型呢？

由此，细胞转分化技术应运而生。细胞转分化技术的出现打破了先前特化的细胞不可能逆转的传统观念，彻底改变了我们对细胞可塑性、分化以及干细胞等概念的认识。转分化是指将一种类型的分化细胞或组织在某些理化因素作用下，转变为另一种类型的分化细胞或组织的现象。与诱导多能干细胞技术相似，转分化技术作为另外一种可以改写原有细胞命运的方式，在基础研究及再生医学领域都具有潜在的应用价值，为人类带来了前所未有的机遇和挑战。然而，目前传统细胞体外转分化的技术存在效率低，机制不清楚的特点。尽管如此，细胞转分化仍然具有非常广泛的应用前景，在例如再生医学，疾病模型，药物筛选等领域都有着重要的作用。

目前，通过诱导多能干细胞技术和细胞转分化技术这两种技术均可获得神经退行性疾病病人病变或损伤神经组织的细胞类型，为修复受损的组织功能提供了强有力的手段和全新的治疗策略，在细胞治疗方面具有潜在的应用价值。在未来的应用中，甚至可能通过原位改变附近细胞的基因表达，来补充受损组织的细胞类型，达到个体化医疗的目的。