[发明专利]脱落酸在促进人诱导多能干细胞体外分化为巨核细胞和血小板中的用途

说明书

本发明涉及医药技术领域，提供了脱落酸在制备人诱导多能干细胞体外分化为巨核细胞和血小板促进剂中的用途，在该促进剂中，脱落酸的最优浓度为10μmol/L。此外，本发明还提供了一种提高人诱导多能干细胞体外巨核分化效率的方法，在人诱导多能干细胞诱导分化巨核细胞的过程中，至少在第0～14天添加脱落酸进行刺激，通过实验验证，ABA促进人iPSC源性MK的生成和成熟；人类iPSCs分化培养在0‑14天的ABA刺激可促进巨核细胞的产生数量增加，并且仅在第14‑19天进行ABA刺激，不会促进MK数量增加和分化；在第19天，人类iPSCs分化培养ABA的0‑14天持续刺激对MK分化的促进效果等同于人类iPSCs分化培养0‑19天持续刺激的作用。

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及脱落酸在促进人诱导多能干细胞体外分化为巨核细胞和血小板中的用途，还涉及一种提高人诱导多能干细胞体外巨核分化效率的方法。

背景技术

血小板输注是大手术术后及放化疗后患者重要的支持治疗，是血小板减少或功能障碍所引起出血的不可替代的治疗方法。目前临床治疗所用的血小板只能通过志愿者无偿捐献获得，血源极其紧张，还存在发生输血反应和感染经血传播疾病的风险。因此，血小板临床供应始终处于紧缺状态，尤其对配型困难和产生人白细胞抗原(HLA)或人血小板抗原(HPA)抗体的患者。

诱导多能干细胞(inducedpluripotent stem cells,iPSCs)是通过对体细胞“重编程”培育出的干细胞，可在体外无限扩增培养；人iPSCs体外扩增、诱导分化巨核细胞并产生血小板，可缓解临床血小板供应不足，保障配型困难患者的血小板供应。

虽然很多实验室已经成功报道应用诱导多能干细胞体外诱导分化巨核细胞并生产血小板，但是人iPSCs来源巨核细胞体外生成血小板的效率不及体内过程的1/1000、生成的血小板体内功能下降且价格远远高于捐献血小板。因此，诱导多能干细胞体外巨核分化的方法仍需要进一步改进。

脱落酸(Abscisic acid，ABA)是一种重要的植物激素，可以保护植物免受生物和非生物应急刺激。虽然植物和人类有完全不同的ABA受体，但多项研究表明，ABA在植物和动物中也有一种通用的信号分子。已有研究表明，人粒细胞、间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)和β胰腺细胞可以产生和释放ABA，并发挥细胞特异性效应。在体内模型中，ABA被证明可以通过增加细胞内Ca2⁺浓度扩增人非定向造血祖细胞(HPs)数量。但是目前，从干细胞产生巨核细胞(MKs)和血小板的很多因素尚未确定。从胚胎早期即开始进行ABA作用刺激是否对体外iPSC衍生的MK分化/成熟有益目前尚不明确。ABA对人iPSC产生的造血祖细胞(HPC)和MK的影响值得研究。

发明内容

本发明依托上述研究进行，对脱落酸对人诱导多能干细胞体外分化为巨核细胞和血小板的促进作用进行探索，第一目的在于脱落酸在制备人诱导多能干细胞体外分化为巨核细胞和血小板促进剂中的用途，第二目的在于提供了一种提高人诱导多能干细胞体外巨核分化效率的方法，提高巨核分化效率以及血小板数量。

正常人血小板由造血干祖细胞(HSPC)定向分化为多能祖细胞(MPP)、髓系祖细胞(CMP)、巨核红系祖细胞(MEP)，经原始巨核细胞(Promegakarycyte)产生巨核细胞(MK)，巨核细胞成熟生成原始血小板(Proplatelet)，最终在血管中脱落形成有功能的血小板。

诱导多能干细胞(iPS)体外诱导生成血小板要经两个阶段调控：①iPS细胞向造血干祖细胞分化；②造血干祖细胞定向分化为巨核细胞和血小板。

脱落酸(AbscisicAcid，ABA)是天然存在的植物激素，是一种安全无毒的物质。脱落酸在哺乳动物中通过第二信使环腺苷酸信号通路刺激先天免疫细胞、间充质干细胞和造血干细胞以及胰岛素释放的胰腺β细胞的活性。微摩尔量的脱落酸被证明可以增殖未分化的人类造血祖细胞。