[发明专利]增强成纤维细胞治疗活性的方法

说明书

本发明公开了可用于增强成纤维细胞群的一种或多种治疗活性的物质组合物、细胞、实验规程和程序。在一个实施方案中，成纤维细胞用一种或多种包含生长因子的组合物预处理，其中所述生长因子可以是细胞因子、肽和/或蛋白质。在另一个实施方案中，成纤维细胞与富血小板血浆和/或来自富血小板血浆的衍生物一起培养。在另一个实施方案中，成纤维细胞在施用于个体之前在低氧条件下培养。本公开进一步提供了体外评估成纤维细胞活性的手段，包括例如创面修复测定和细胞因子产生。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月11日提交的美国临时申请62/445,133的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施方案至少涉及细胞生物学、分子生物学、生物化学和医学领域。

背景技术

脊柱的肌肉骨骼病症的发生很常见地与令人衰弱的背痛相关，导致巨大的社会心理后果和经济后果。下腰痛是45岁以下的人残疾的主要来源，其导致大量的经济损失[1]。美国80％的人在其生命的某一时段将会经历背痛[2]，其是因症状去看医生的第二大最常见原因[3]。背痛的原因包括损伤诱发，其作为小问题存在，加速形成慢性病症，以及退行性脊柱疾病，退行性脊柱疾病导致退行性脊柱滑脱和脊柱狭窄。绝大多数慢性背痛与椎间盘的退变有关，其可以表现为许多不同的临床病况，包括脊柱狭窄和不稳定、神经根病、脊髓病和椎间盘突出。

尽管椎间盘退变和慢性背痛之间建立了关联关系，但事实是椎间盘退变可以在没有背痛的情况下发生。已知椎间盘退变在许多个体中作为自然过程无症状地存在。因此疼痛的起源被称作“椎间盘源性的”，不一定是因为椎间盘退变过程引起的，而是部分由侵袭椎间隙并引起炎症和伤害感受的肉芽组织导致[4]。

存在一种流行的观点，即大多数与椎间盘退变相关的下腰痛由神经根压迫(神经根痛)引起；然而，多次磁共振成像没有检测到神经压迫，甚至在患有坐骨神经痛的患者中也没有检测到[5]。最近的研究表明腰椎间盘突出本身不是下腰痛的主要病因，而是椎间盘源性疼痛由纤维环破裂(诸如纤维环撕裂)导致[6-9]。纤维环本身被各种各样的神经末梢围绕这一事实提供了与纤维环破裂相关的炎症是引发疼痛的原因的可能性[10]。

大体上来说，椎间盘退变早至生命的前十年就开始了，此时各种生化变化在终板和髓核中变得很明显[11]。随后，在第二个十年中，脊索细胞开始经历被软骨细胞替代。在第三个十年中，发生精细纤维结缔组织网络的损失并被透明样化的胶原纤维替代，同时开始产生纤维环中的裂隙。在第四个十年中开始和在第五个十年中几乎总存在的是髓核胶冻样物质被类似纤维环的纤维状II型胶原结构替代。到第七个十年，髓核完全缺少携带水的蛋白聚糖块，相反是空的或填充以非晶态物质。在此天然过程期间，含有用于纤维环和髓核的血管的软骨终板逐渐被纤维软骨替代，并且血流进行性地消失。由于供溶质与椎间盘外的血管交换的仅有的2条路线是经过纤维环的外周，以及通过终板，终板血供的自然退变导致髓核细胞发挥功能/存活的能力下降，由此引起蛋白聚糖合成减少和椎间盘退变[12]。

髓核中蛋白聚糖的合成天然地通过髓核的细胞成分发生。特异性生长因子诸如TGF-b和EGF参与对蛋白聚糖合成的刺激。有趣的是，在患有退行性椎间盘病的患者中，与健康的髓核细胞相比这些细胞因子的量是减少的[13]。抑制蛋白聚糖合成的另一原因是由腰椎区域缺血引起的低pH[14]。另一方面，已知基质金属蛋白酶参与裂解蛋白聚糖，并且基质金属蛋白酶活性的上调与椎间盘退变有关[15]。基质金属蛋白酶的活化已知受炎性细胞因子诸如TNF和IL-1的诱导[16]。另外，动物研究已经证明椎间盘节段的超生理负荷诱导基质金属蛋白酶的上调[17]。

因此，似乎下腰痛至少在大比例的患者中是由与腰间盘退变结合发生的炎性事件引起的。在研究中建立了炎症和疼痛之间的联系，研究显示放射线检查发现的退变的椎间盘与大量受试者中的大部分无关。相反，局部炎症的存在与椎间盘退变相关，如通过肉芽组织的存在所例证，据信肉芽组织是慢性难治性下腰痛的伤害感受和症状的病因[10,18]。