[发明专利]一种通过体细胞重编程制备诱导多功能干细胞的方法

说明书

本发明提供了一种通过体细胞重编程制备诱导多功能干细胞的方法以及由此得到的诱导多功能干细胞。该方法包括将因子Oct4和Nanog作为重编程诱导因子导入体细胞后进行重编程；然后，将部分或完全重编程的体细胞培养在含有特定化学诱导剂的培养基中以得到诱导多功能干细胞。在本发明中，重编程诱导因子的不同存在形式和作为化学诱导剂的三种小分子化合物的组合能够显著提高人体细胞的重编程效率，并降低所获诱导多功能干细胞的致瘤性。

技术领域

本发明属于干细胞技术领域，具体涉及一种通过体细胞重编程制备诱导多功能干细胞的方法以及由此得到的诱导多功能干细胞。

背景技术

2006年，Yamanaka团队发明了一种由Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc四种基因构成的Cocktail，能够成功将终端分化的皮肤成纤维细胞通过转基因方式重编程成为诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSCs)。该方法技术相对简单和稳定，突破了在医学上使用人胚胎干细胞的道德伦理限制，可以解决细胞移植治疗中的免疫排斥问题，很大程度上拓展了干细胞技术在临床医学上的应用潜力。

此外，iPSCs的技术在细胞替代性治疗、发病机制的研究、新药筛选等方面具有巨大的潜在价值。然而，随着生成iPSCs的技术的发展，其弊端和问题也逐渐凸显，如部分重编程的不完全性、诱导效率低下、原癌基因的致癌性等。因此，研究者们试图寻找Yamanaka四因子的替代者并尝试优化重编程系统，如替换具有致瘤性的转录因子、添加提高重编程效率的转录因子或化合物，甚至完全摈弃转录因子而使用小分子化合物诱导重编程，从而在一定程度上避免潜在缺陷。

同时，多个小分子化合物已被发现能诱导iPSCs产生，但重编程效率较低，而且比较耗时，难以满足临床需求。这些小分子有的是通过抑制基因组甲基化作用，直接提高受体细胞被诱导的效率；有的则通过影响特定的信号通路，使诱导过程中产生的中间过渡型细胞和部分重编程的细胞转化为稳定的完全的多能干细胞。

迄今为止，研究组已经在许多种不同类型的细胞上尝试了重编程技术，并取得了成功。甚至包括利用四因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)的蛋白和RNA都能实现成功的重编程得到iPSCs。

因此，提供一种来源广泛的细胞，通过添加重编程诱导因子或重编程诱导因子的不同形式载体，及小分子化合物组合一起诱导重编程得到iPSCs，并能提高重编程效率，且操作简单、安全高效的制备方法具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种通过体细胞重编程制备诱导多功能干细胞(iPSCs)的方法。

本发明的另一个目的是提供一种通过上述方法制备的诱导多功能干细胞(iPSCs)。

本发明方法中，将因子Oct4和Nanog作为重编程诱导因子导入体细胞后进行重编程，进一步将部分或完全重编程的体细胞培养在含有特定化学诱导剂的培养基中，最终得到诱导多功能干细胞。其中，所述化学诱导剂为多种小分子化合物的特定组合，共同诱导产生多潜能干细胞。

因此，一方面，本发明提供了一种通过体细胞重编程制备诱导多功能干细胞的方法，包括：将Oct4和Nanog作为重编程诱导因子导入体细胞后进行重编程；然后，将部分或完全重编程的体细胞培养在含有化学诱导剂的培养基中以得到诱导多功能干细胞，其中，所述化学诱导剂包括TGFβ受体抑制剂616452、环AMP(cAMP)激动剂Forskolin和糖原合成酶激酶(GSK)抑制剂TD114-2。

TGFβ受体抑制剂616452的化学名称为[2-(3-(6-甲基吡啶-2-基)-1H-吡唑-4-基)-1,5-萘啶](2-[3-(6-methyl-2-pyridinyl)-1H-pyrazol-4-yl]-1,5-naphthyridine，CAS No:446859-33-2)。