[发明专利]用于骨骼肌干细胞或骨骼肌祖细胞的扩增和分化的方法和组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年2月25日提交的新加坡临时申请第10201501387X号的权益，其全部内容通过引用并入到本文中用于全部目的。

技术领域

本发明涉及细胞生物学、分子生物学和生物技术领域。本发明尤其涉及在细胞培养中分化、培养和扩增骨骼肌祖细胞。

背景技术

使用肌原性干细胞作为用于各种肌肉疾病诸如骨骼肌损伤和恶病质的细胞疗法，以及用于再生医学已经尝试了数十年，但成效甚微。来源于例如诱导性多能干细胞(iPSC)的肌细胞是用于干细胞治疗以再生骨骼肌的有希望的候选物，因为他们允许异体移植。因此，为了能在治疗过程中大量应用这些肌细胞，尚需要一种用于在细胞培养中扩增和分化成肌细胞的安全且耐受良好的方法和/或组合物。

发明内容

在一方面，本发明涉及一种用于从骨骼肌干细胞或骨骼肌祖细胞制备肌纤维或肌管的组合物，其包括肉毒碱或其衍生物、脂肪酸、类固醇和其组合。

在另一方面，本发明涉及一种用于诱导骨骼肌干细胞或骨骼肌祖细胞扩增的组合物，其包括成纤维细胞生长因子信号激动剂、Notch信号激动剂、核酸和其组合。

还在另一个实施例中，本发明涉及一种用于制备肌纤维或肌管的方法，其包括将骨骼肌干细胞或骨骼肌祖细胞与本文描述的组合物接触的步骤。

在进一步的实施例中，本发明涉及用于诱导骨骼肌祖细胞扩增的方法，其包括将骨骼肌干细胞或骨骼肌祖细胞与本文描述的组合物接触的步骤。

附图说明

当参考详细的描述并结合非限制性实施例和附图一起考虑时，可更好地理解本发明，其中：

图1是柱形图，其显示与未处理的对照组相比，在用20ng/ml碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、3μM CHIR99021、2.5μg/mlδ-样蛋白1(DLL1)和bFGF/CHIR/DLL1组合处理的诱导性多能干细胞来源的成肌细胞中PAX7 mRNA表达水平的比较。图中显示的数据阐明，用前述提到的化合物处理细胞导致细胞PAX7表达增加，从而表明成肌细胞功能被提升了，因为已知PAX7是维持成肌细胞同一性和增殖的主转录因子。

图2是热图，其描绘了在经历肌生成的诱导性人多能干细胞上实施的基于液相色谱-质谱(LC-MS)的细胞内代谢组学的结果。使用bFGF/CHIR/DLL1进行药物处理的拟胚体(EB)富含PAX7⁺成肌细胞，并且相对于没有进行药物处理的EB，显示某些代谢物诸如环腺苷酸(cAMP)、脱氧核苷酸(dNTP)、核苷酸(NTP)和维生素B12水平较高

图3是热图，其显示在用与代谢组学调查结果相关的70种不同小分子筛选之后，与未处理的对照组相比，诱导性多能干细胞来源的成肌细胞中OCT3/4、NCAM、AFP和PAX7的mRNA表达水平。图中显示的数据阐明，用诸如毛喉素、谷氨酰胺、次黄嘌呤和胸腺嘧啶脱氧核苷(HT)补充物和维生素B12的化合物处理细胞能增加细胞中的PAX7和神经肌肉标志物NCAM，从而表明成肌细胞功能增强，同时不增加多能性标志物OCT3/4或内胚层标志物AFP。

图4是折线图，其显示在暴露或不暴露于溶解于DMEM培养基中的bFGF/CHIR/DLL1和毛喉素、谷氨酰胺、次黄嘌呤和胸腺嘧啶脱氧核苷(HT)补充物和维生素B12的组合的鸡尾酒式混合物时，在来源于原代人类成体骨骼肌(hSkM)、人胚胎干细胞(hES)或者诱导性人类多能干细胞(hiPS)的成肌细胞中的群体倍增数或增殖速率的比较。此图中显示的数据阐明，与暴露于DMEM(20％FBS)培养基的任意成肌细胞相比，用前述混合物处理细胞导致种群倍增数或增殖显著增加至少2¹²倍(超过4000倍)。