[发明专利]一种脂肪干细胞重编程为神经元的方法及负载该神经元的细胞适应性水凝胶修复脊髓损伤

说明书

本发明通过重编程过表达ADSCs中的Sox2基因或沉默抑制其PSEN1基因的表达，亦或者通过重编程同时在ADSCs中过表达Sox2基因和沉默PSEN1基因表达，实现ADSCs向神经元的转化。通过上述重编程方法可提高ADSCs向神经元的转化率，获得大量的神经元。另外，本发明还提供了一种具有提高细胞活性的水凝胶，该水凝胶能够提高由ADSCs向神经干细胞转化的效率。

技术领域

本发明涉及基因编辑技术领域，具体涉及一种由脂肪干细胞重编程为诱导性神经元的方法以及负载该神经元的细胞适应性水凝胶在修复脊髓损伤中的应用。

背景技术

创伤性脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是病情严重、预后较差的中枢神经系统(central nervous system，CNS)疾病，导致受损脊髓节段以下神经功能障碍，引起感觉或运动能力的部分或全部丧失，患者多遗留四肢瘫痪、顽固性神经痛等严重后遗症。

神经干细胞(neural stem cell,NSC)移植是修复SCI和其他神经细胞疾病的的重要治疗手段。移植的NSC可分化为神经元等神经细胞，替代损伤退化的脊髓组织，可有效促进SCI修复。然而NSC的来源有限，获取困难，因此当前急需找到新的种子细胞来代替NSC。Safford等人报道：脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)可以转分化为神经元样细胞，ADSCs可能是具有神经功能的干细胞的重要来源。ADSCs数量丰富，易分离和扩大培养，可用于损伤修复且无排异反应。但当前ADSCs转化为神经元的效率很低。因此，提高ADSCs转化为神经元的效率成为本领域的亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了通过重编程将脂肪干细胞转化为神经元的方法。在该方法中通过重编程过表达Sox2基因和抑制PSEN1基因的表达，使得类神经干细胞基因表达程序瞬时激活，实现ADSCs转化成为诱导性神经元(induced neurons,iNs)。

本发明通过一下技术方案实现本发明的目的：

第一个方面：提供一种重编程脂肪干细胞获得神经元的方法，所述方法为以下任一种：

(a)将过表达Sox2的工具转染至脂肪干细胞后，以Neurobasal神经诱导培养基继续培养后获得神经元；或

(b)将沉默或抑制PSEN1表达的工具转染至脂肪干细胞中，以Neurobasal神经诱导培养基继续培养后获得神经元；或

(c)将过表达Sox2的工具和沉默或抑制PSEN1表达的工具转染至脂肪干细胞中，以Neurobasal神经诱导培养基继续培养后获得神经元。

本发明通过重编程过表达ADSCs中的Sox2基因或沉默抑制其PSEN1基因的表达，亦或者通过重编程同时在ADSCs中过表达Sox2基因和沉默表达PSEN1基因，实现ADSCs向神经元的转化。通过上述重编程方法可提高ADSCs向神经元的转化率，获得大量的神经元。

优选地，所述过表达Sox2的工具为质粒pcDNA3.1-Sox2。