[发明专利]藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用

说明书

本发明涉及藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，具体为藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。本发明能显著提高iPS细胞诱导效率，缩短制备周期，在再生医学领域具有巨大的应用潜能。

技术领域

本发明涉及一种藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，属于细胞生物技术领域。

背景技术

据发明人所知，日本科学家山中伸弥于2006年利用逆转录病毒表达Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(OSKM)4种转录因子，从而将体细胞重编程为诱导多能干细胞(inducedpluripotent stem cells，iPS cells)，该技术是二十一世纪干细胞研究领域中的重要突破。iPS细胞与胚胎干细胞(Embryonic stem cells，ES cells)具有类似的多潜能性，同时，iPS细胞理论上不具有伦理问题，因此，iPS技术的诞生极大地扩展了干细胞的制备途径，在生物医学领域具有广泛的应用前景，也推动了干细胞技术在再生医学领域的应用。

然而，iPS细胞诱导效率低、周期长、基因组稳定性低等问题一直制约着iPS技术在再生医学中的应用。据报道，大约仅有低于3％的体细胞能够被重编程为iPS细胞。影响iPS细胞诱导的因素很多，其中，在诱导过程中产生过量活性氧而引起的氧化应激，以及细胞代谢转变是导致iPS细胞诱导效率低的主要因素。

研究显示，iPS细胞诱导过程中会产生大量的活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)，并引起细胞内的重要胞器和组分氧化损伤，最终导致DNA损伤、细胞衰老和凋亡。同时，氧化应激会引起特定核苷酸碱基的修饰、单双链断裂、端粒酶耗损，提高细胞基因组变异可能性。因此，氧化应激不但阻碍体细胞重编程的效率，也影响iPS细胞的质量。

此外，在体细胞重编程过程中，细胞代谢从体细胞的氧化磷酸化为主转变为以糖酵解为主，也对iPS细胞的获得至关重要。研究显示，阻滞细胞代谢转变，严重影响iPS细胞的诱导。

针对这些问题，有研究利用抗氧化剂或代谢转变的化合物等降低细胞氧化应激和促进代谢转变。最近有研究表明，某些抗氧化剂能够缓解重编程过程中的氧化应激，缓解细胞衰老，提高基因组稳定性，提高重编程效率和iPS细胞质量。

发明人在实践研究中了解到，藻蓝蛋白(Phycocyanin，PC)是从藻类提取的光捕获色素结合蛋白，在抗氧化、炎症、抗肿瘤和免疫力方面具有很强的功能。作为天然抗氧化剂，藻蓝蛋白已经被广泛应用于食品、食品添加剂、化妆品着色剂和荧光染料。Mitra等人研究藻蓝蛋白能在三丁基锡氯化物诱导的神经中毒中抵抗活性氧，减小氧化应激和炎症。因此，目前有人利用藻蓝蛋白作为潜在的药物来治疗氧化应激引起的神经退行性疾病中的神经元损伤，例如：缺血性脑中风、阿尔兹海默症和帕金森疾病。但是，藻蓝蛋白在体细胞重编程中的作用还不清楚。

经检索发现，专利号CN201180026219.3、授权公告号CN102959076B的中国发明专利，提供使用3’-磷酸肌醇依赖性激酶-1(PDK1)激活剂或促进糖酵解代谢的化合物以及其他小分子从非多能哺乳动物细胞生产诱导多能干细胞的方法。但是，其中并未包含对藻蓝蛋白的相关教导。

发明内容

本发明的主要目的是：根据发明人的研究成果，提供一种藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，并提供基于该应用的诱导多能干细胞的制备方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。

优选地，以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。更优选地，N＝8或12或16。

优选地，所述藻蓝蛋白为具有下式结构的C-藻蓝蛋白：