[发明专利]将消化道来源上皮细胞重编程为内胚层干/祖细胞的方法及应用

说明书

本发明公开了一种将消化道来源上皮细胞重编程为内胚层干/祖细胞的方法，是以人胃上皮细胞(hGECs)作为起始细胞，以人胃肌成纤维细胞(aGSEMFs)来作为滋养层，用选自FBP、Bay K 8644、Bix01294、SB431542或A83‑01、VPA、RG108、PD0325901和PS48中的全部或多个包括SB或A83在内的化合物组合将消化道来源上皮细胞重编程为内胚层干/祖细胞，该内胚层干/祖细胞可用于向肝脏细胞、胰腺β细胞和肠细胞方向诱导分化。

技术领域

本发明属于细胞工程技术领域，特别是涉及一种可将消化道来源上皮细胞重编程为内胚层干/祖细胞的方法，也包括该方法中所用到的特定小分子化合物组合及该内胚层干/祖细胞进一步向实质细胞诱导分化的应用。

背景技术

干细胞技术多次被《自然》、《科学》等杂志评为二十一世纪生命科学领域最具发展前景的技术，是攻克各种传统医学治疗手段力所不及的重大疾病的一种全新的医疗技术。干细胞具有自我更新和多向分化潜能，在器官组织再生、疾病模型建立、发育生物学及药物研发等领域具有广阔的应用前景。近10年来，干细胞理论与技术研究取得了飞速的发展，有望成为全新的疾病治疗方式，推动医学治疗的范式转换，引领新的医学革命。干细胞有多种不同的分类方法，从发育的角度来看，干细胞大致分为胚胎干细胞(Embryonic stemcells)(ESCs)和成体干细胞(Adult stem cells) 两大类。ESCs来源于囊胚期的内细胞团(Inner cell mass)(ICM)，是一类具有无限自我更新和向人体所有细胞类型进行分化的多能性干细胞。1998年，Thomson在世界上首次建立了人胚胎干细胞系(hESCs)[Thomson JA,Itskovitz-Eldor J, Shapiro SS,Waknitz MA,Swiergiel JJ,Marshall VS,etal.Embryonic Stem Cell Lines Derived from Human Blastocysts.Science.1998；282:1145-7.]，由于其能够产生成体所有细胞类型，理论上能为基础研究、疾病治疗和药物研发提供理想的细胞来源。多年来利用ESCs已经产生了多种功能性细胞，包括心肌细胞、神经细胞、血细胞和肝脏细胞等[Murry CE,Keller G.Differentiation of Embryonic StemCells to#xa0；Clinically Relevant Populations:Lessons from EmbryonicDevelopment.Cell.132:661-80.]。然而，ESCs的使用在国际上面临着伦理学的争议，而且ESCs来源的细胞移植后会产生免疫排斥反应，未分化的ESCs会形成畸胎瘤等诸多问题，因此大大限制了其走向临床的应用。而成体干细胞存在于出生后各个阶段的多种组织中，具有一定的自我更新能力并且能够向其来源组织中的成熟细胞进行分化，如造血干细胞、间充质干细胞、肝脏干细胞和神经干细胞等。由于其来源于成体组织且只能向固定的方向分化，因此不具有成畸胎瘤的风险，也没有伦理学的问题，所以是临床疾病治疗的良好种子细胞。但其来源毕竟有限，只能从人体组织中分离获得，而且分化潜能也很局限只能生成其所在谱系内的一种或几种成熟细胞类型，体外也很难大规模的扩增，所以其临床应用也有很大的局限性。多年来，众多的研究都在致力于寻求更为理想的细胞类型来进行疾病的治疗、药物研发和机制研究。