[发明专利]DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的应用

说明书

技术领域

本发明属于细胞增殖分化技术领域，具体涉及一种DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的应用。

背景技术

小鼠神经干细胞(NE-4C)，该细胞系来源于ATCC细胞库，是一种较好的体外研究神经系统的模型之一。NE-4C细胞系在一定的环境下可以维持神经干细胞的特点，但是在特定诱导处理后，可分化为成熟的神经元或者神经胶质细胞。目前，在关于神经干细胞的研究中，主要方向是研究药物或者材料对神经干细胞增殖以及分化的影响，比如前列腺素神经干细胞增殖及分化过程中的影响；以及神经干细胞在一些中枢退行性病变中的细胞治疗作用，比如神经干细胞在阿尔茨海默症动物模型中的治疗作用。

DNA四面体纳米材料(TDNs)是一种新型的DNA纳米材料，目前在生物医学领域有着十分广泛的研究和巨大的潜在运用前景。目前的研究中发现，增殖分化研究过程中所使用的药物或者材料可能对细胞一定的毒性作用，即具有生物相容性、生物安全性、生物可降解性较差等特点。TDNs是由四条ss DNA单链在特定的条件下自组装形成的具有三维结构的DNA纳米材料，四条ss DNA(S1、S2、S3、S4)的碱基序列是严格遵循了“碱基互补配对原则”进而精确、巧妙地设计出来的。TDNs合成方法简便、产率较高，对特异性或非特异性核酸酶的耐受性均较普通的线性DNA好，且具有良好的生物相容性、生物安全性和生物可降解性。此外，关于TDNs的研究虽多，但它对细胞各项生理活动影响的研究却很少，尤其是促进细胞增殖分化过程的研究较少。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种DNA四面体在促进神经神经干细胞增殖分化过程中的应用，该DNA四面体通过影响Wnt/β-catenin和Notch信号通路相关的基因和蛋白的表达变化，分别达到促进神经干细胞增殖分化的目的。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的应用，D其中，DNA四面体的四条单链序列如SEQ ID NO:1-4所示。

进一步地，DNA四面体促进神经干细胞的增殖是通过激活Wnt/β-catenin信号通路发挥作用的；DNA四面体促进神经干细胞的分化是通过抑制Notch信号通路发挥作用的。

进一步地，促进神经干细胞增殖的过程包括促进β-catenin、Lef-1和Cyclin-D蛋白的表达。

进一步地，促进神经干细胞增殖的过程包括促进β-catenin、Lef-1和Cyclin-D基因的表达。

进一步地，促进神经干细胞分化的过程包括降低Notch-1、Hes-1和Hes-5蛋白的表达。

进一步地，促进神经干细胞分化的过程包括促进β-III-Tubulin蛋白的表达。

进一步地，促进神经干细胞分化的过程分别包括抑制Notch-1、Hes-1和Hes-5基因的表达，以及促进β-III-Tubulin基因的表达。

进一步地，DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的浓度为50～500nM。

进一步地，DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的浓度为100～300nM。

进一步地，DNA四面体在促进神经干细胞增殖分化过程中的浓度为250nM。

本发明的有益效果为：

1、由于TDNs具有良好的生物相容性、生物安全性及生物可降解性，因此，可有效地解决传统药物或者材料的生物性能较差的问题。DNA四面体(TDNs)纳米材料在神经干细胞增殖及分化过程中起到促进，同时一定程度上解决了神经干细胞增殖较慢，分化成熟速度较慢等问题，为后续的体内神经干细胞治疗实验奠定一定的研究基础。

2、DNA四面体(TDNs)通过调控Wnt/β-catenin和Notch信号通路，分别促进其增殖和分化过程，即通过促进β-catenin、Lef-1和Cyclin-D基因、蛋白的表达，可达到促进小鼠神经干细胞增殖的目的；通过降低Notch-1、Hes-1和Hes-5蛋白的表达，以及促进β-III-Tubulin基因、蛋白的表达，可达到促进小鼠神经干细胞分化的目的。

附图说明

图1为四条单链合成TDNs的示意图。

图2为TDNs聚丙烯酰胺凝胶电泳结果示意图。

图3为透射电镜鉴定结果的示意图。

图4为采用免疫荧光技术对小鼠神经干细胞的未分化状态进行鉴定的结果示意图。

图5为采用荧光示踪技术对小鼠神经干细胞对于TDNS摄取量进行检测的结果示意图。