[发明专利]从非神经元细胞转化制备中型棘突神经元的方法及用途

说明书

本发明公开一种从非神经元细胞转化制备中型棘突神经元的方法及用途，该方法包括：构建含有细胞转分化基因组合的病毒载体，并通过转染试剂进行病毒包装；培养供体源细胞，并用包装后的病毒感染供体源细胞；在诱导分化培养液中将供体源细胞转分化为中型棘突神经元，诱导分化培养液中包括促进转分化的小分子化合物和生长因子；分离纯化中型棘突神经元；其中，细胞转分化基因组合包含以下组合：选自NGN2和ASCL1中的至少一种基因；选自DLX1,DLX2,LHX6,CTIP2中的至少三种基因；选自SOX4和SOX11中的至少一种基因。本发明的方法能够制备出高转化效率、高纯度的中型棘突神经元，且转化后的神经细胞容易经过胰蛋白酶消化等常规方法处理，消化后细胞活率高，有利实现冻存复苏利用。

技术领域

本发明涉及细胞转化的技术领域，尤其涉及一种从非神经元细胞转化制备中型棘突神经元的方法及用途。

背景技术

亨廷顿症(HD)是一种神经退行性罕见病，患者大脑中受到侵袭而发生持续退行性病变和死亡的主要亚型神经细胞是中型棘突神经元，这一病理过程与HD患者各种症状密切相关。采用中型棘突神经元作为HD细胞病理模型对深入研究发病机制、筛选研发有效的治疗药物及开发基因疗法具有重要意义，有极为可观的市场需求。

动物神经细胞体外分离培养技术相对成熟，但主要限于胚胎或初生鼠类细胞，存在年龄不匹配、种属不匹配等问题，而且难以分离获得纯度较高的中型棘突神经细胞；人源性神经细胞通过常规技术方法难以分离制备及培养，且涉及伦理与法律问题。iPSC诱导分化神经细胞的技术(山中伸弥，2012年，诺贝尔医学或生理学奖)，虽然解决了无法获得人源亚型神经细胞的难题，但iPSC诱导技术方法复杂，获得时间较长(6-7个月)，在制备过程中细胞被重设至胚龄特征，失去了疾病的年龄及关键病理特征。iPSC诱导亚型神经细胞在神经退行疾病的治疗领域有一定应用前景，但由于现代技术的限制及神经细胞的修复特征，在短时期内用于修复神经退行性疾病的损伤还有诸多无法解决的问题。而在机制研究及新药筛选研发领域，iPSC诱导的神经细胞，由于失去发病年龄及关键病理特征，应用效果有待深入评估验证。

直接转分化技术也称为直接细胞重编程技术，该技术是在iPSC技术基础上发展起来的，即在特定的条件下，利用特定的基因组合促使不同细胞类型之间互相直接转换的一种快速崛起的新兴生物技术。目前利用这一技术已可从多种体细胞直接转变为几种特化亚型神经元，包括多巴胺能神经元、运动神经元以及中型棘突神经元等。这种新技术的普遍缺点是转化效率低、分离纯化收率低、难以获得大量高纯度亚型神经元，但却拥有独特的优点，即生成的功能性神经细胞保留了原来母细胞的年龄相关特征及受到疾病影响的关键病理特征，因此在年龄相关疾病的病理机制研究、新药筛选、药物研发及基因疗法开发方面具有引人瞩目的应用前景。