[发明专利]可示踪脐带间充质干细胞及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种可示踪脐带间充质干细胞，所述可示踪脐带间充质干细胞过表达LMP‑1蛋白，其制备方法包括以下步骤：1)提供脐带间充质干细胞；2)构建慢病毒表达载体pLVX‑LMP‑1‑T2A；3)慢病毒包装；4)用重组慢病毒感染脐带间充质干细胞，得到修饰有LMP‑1基因的脐带间充质干细胞。本发明通过脐带间充质干细胞过表达LMP‑1基因，能显著上调蛋白聚糖基因、成骨蛋白基因，从而可以增加透明样基质的合成，维持椎间盘细胞的软骨样形态，再结合间充质干细胞可分化为成体细胞的优点，能持续补充椎间盘各个组织凋亡的细胞类型，从而能够著减缓或逆转椎间盘细胞的退化，可以为治疗椎间盘退行性疾病提供可靠的新方案。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，特别涉及一种可示踪脐带间充质干细胞及其制备方法与应用。

背景技术

下腰痛(Low Back Pain，LBP)是一种常见的脊柱健康问题。在一项全球系统性的调查中，在特定的时间内，一般人群中下腰痛的平均患病率约为18％，一年患病率约为38％。因此，减少下腰痛相关的致残率，降低与下腰痛相关的医疗开支，可以带来显著的社会和经济效益。

下腰痛的病因复杂，虽然没有直接证据，但椎间盘退行性病变被认为是主要原因[Urits I,Burshtein A,Sharma M,et al.Low Back Pain,a Comprehensive Review:Pathophysiology,Diagnosis,and Treatment[J].Curr Pain Headache Rep 2019,23:23.]。椎间盘(Intervertebral Disc，IVD)是人体中最大的无血管、无神经的结构，包含许多相互支撑及相互作用的组织。椎间盘是脊柱椎体之间的软组织，允许椎体之间进行有限的相对运动，从而实现通过脊柱传输多方向的负荷。椎间盘由三个主要组织组成：纤维环、髓核、终板软骨。每个组织都具有特征性的成分和结构，使得它们提供独特的机械性能。纤维环位于椎间盘的外层，呈密闭的环状多层结构将凝胶状的髓核包裹在中间；髓核位于纤维环中间，由纤维网状结构的软骨细胞和蛋白多糖粘液样的基质构成，含水量大；薄片状的终板软骨位于椎间盘上下两面将纤维环和髓核夹在中间。这些组织之间的相互作用使推间盘实现其功能。椎间盘细胞种类较多，但不同部位细胞含量不一致，其中纤维环含量最少，但细胞表型较为稳定；髓核含量较多，但细胞表型不稳定且容易老化。固体-流体相互作用在介导生物组织的粘弹性功能中有重要作用。在椎间盘中,水的含量是由若干因素影响的，包括年龄、疾病和机械负荷等。

椎间盘退行性病变(Disc Degenerative Diseases，DDD)是当今社会上一种比较常见的腰背腿疼疾病，这种疾病发病率高，危害大，是造成很多人运动障碍的首要原因。在美国大约有75％-85％的人一生中至少有过一次因为椎间盘病变而引起的腰背疼痛，随着国内人口老龄化的加剧，以及生活方式的改变，椎间盘疾病的发病率也是与日俱增，而且患病人群朝着年轻化发展，这些无不严重影响正常生活，同时对此病的治疗也带来了巨大的挑战。椎间盘退变的明确原因尚不清楚，但是就目前的研究来看，这种疾病的发生与遗传，椎间盘的老化，超负荷工作，炎症，椎间盘营养物质代谢失衡等因素密切相关。但究其根本原因椎间盘退变主要表现在髓核细胞活力降低，细胞数量减少和细胞外基质合成减少(合成减少和降解增加)，纤维环老化和软骨终板钙化。对于椎间盘退行性疾病的治疗手段主要有药物治疗和手术治疗，但是这些治疗方法不能从根本上抑制椎间盘的病变，而且手术治疗还可能破坏椎间盘的结构，从而加速了病变过程。因此，迫切需要找到一种直接保留和/或恢复椎间盘结构和机械功能来治疗椎间盘退行性疾病的新方案。