预示间充质干细胞定向分化潜能的标志物、试剂及试剂盒制造技术

本发明专利技术公开了预示间充质干细胞定向分化潜能的标志物、试剂及试剂盒，具体为预示骨髓间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的标志物、试剂及试剂盒。所述标志物由苯丙氨酸、半胱氨酸、磷酸烯醇式丙酮酸和草酰乙酸组成。结果表明，苯丙氨酸、半胱氨酸、磷酸烯醇式丙酮酸和草酰乙酸联合预示价值非常高，可以作为预示BMSCs定向分化为神经元样细胞的潜能的标志物，用于高通量筛选可以诱导BMSCs定向分化为神经细胞的诱导剂，效率高，不需等待数天才能获知诱导结果。

Biomarkers, reagents and kits for predicting the differentiation potential of mesenchymal stem cells

The invention discloses a reagent and reagent markers, indicates that mesenchymal stem cell differentiation of the box, specifically for the reagent and reagent mark indicates that bone marrow mesenchymal stem cells to differentiate into neuron like cells, the potential of the box. The markers from phenylalanine, cysteine, phosphoenolpyruvate and oxaloacetate. The results show that the very high phenylalanine, cysteine, phosphoenolpyruvate and oxaloacetic acid combined with predictive value, can be used as indicating directional differentiation into neuron like cells BMSCs potential, for high-throughput screening can induce the differentiation of BMSCs induced neural cells with high efficiency, does not need to wait a few days to get the result of induction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于干细胞领域，涉及预示间充质干细胞定向分化潜能的标志物、试剂及试剂盒。
技术介绍
间充质干细胞(mesenchymalstemcells，MSCs)是一种多潜能成体干细胞，在人体发生、发育过程中存在于许多种组织中。20世纪70年代中期，Friedenstein等人[FriedensteinAJ,GorskajaJF,KulaginaNN.Fibroblastprecursorsinnormalandirradiatedmousehematopoieticorgans.ExpHematol,1976,4(5):267-274]从骨髓中获得了少数能贴壁生长的细胞，这些细胞能分化为成骨或软骨样的沉着物，该发现被认为首次证实了MSCs的存在。目前，已经从成人的多种间充质组织中分离得到MSCs，这些细胞在体外可以扩增并且可以分化为骨、软骨、骨髓基质、肌腱、韧带、脂肪等多种结缔组织细胞，以及骨骼肌细胞、神经细胞和神经胶质细胞等等[ReyesM,LundT,LenvikT,etal.Purificationandexvivoexpansionofpostnatalhumanmarrowmesodermalprogenitorcells.Blood,2001,98:2615-2625]。而且，不论是自体的还是同种异源的MSCs一般都不会引起宿主的免疫反应[BarryFP,MurphyJM.Mesenchymalstemcells:clinicalapplicationsandbiologicalcharacterization.IntJBiochemCellBiol,2004,36(4):568-584]。因此，MSCs可以作为组织工程的种子细胞，用于组织构建以治疗一些机体无法自然修复的组织细胞损伤，有着良好的临床应用前景。MSCs的分化潜能有大量研究报道。一方面，体外实验显示在特定培养条件下，MSCs可分化为中胚层起源的成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞；内胚层起源的肝细胞、胰岛β细胞；外胚层起源的视网膜细胞、神经细胞和神经胶质细胞等。另一方面，动物实验和临床表明，将全骨髓或初步纯化的骨髓MSCs移植入损伤或转基因动物及病人体内，骨髓干细胞可迁移并分化为骨骼肌细胞、心肌细胞、肝细胞、胆管细胞、表皮细胞、消化管细胞、肺泡细胞、胰岛β细胞、肾细胞、神经细胞和神经胶质细胞等[GroveJE,BrusciaE,KrauseDS.Plasticityofbonemarrow-derivedstemcells.StemCells,2004,22(4):487-500]。由于MSCs的增殖能力和定向诱导分化潜能，使其在矫形外科、心血管和神经系统等疾病的治疗中均显示出良好的应用前景。研究者试图筛选出能体外诱导MSCs定向分化的诱导试剂，以有效控制MSCs的分化方向，获得目标细胞或组织。目前，通常是用待筛选试剂对MSCs体外处理后，培养若干天，通过鉴别培养出的细胞是否具有靶细胞的生物学特点，确定该试剂是否具有诱导MSCs定向分化为目标细胞的能力。这种方法的缺点在于筛选时间长，筛选效率低，不适合高通量筛选。细胞代谢组学可鉴定生化反应的产物－内源性小分子，揭示一个活细胞中所运转的不同通路之间的联系，并可反映和评价健康和病理机体之间的生化差异，反过来可为药物干预提供一个方向。细胞代谢组学分析可定性、定量地描述胞内调控的最终产物，这些产物是生物系统对遗传因素或外界环境改变的最终应答。细胞代谢组学研究表明，在强大的细胞代谢网络中，生化途径的能动行为可由一个高度互联的调节系统来控制。目前细胞代谢组学已经在多种领域得到应用，如毒理学[Predictinghumandevelopmentaltoxicityofpharmaceuticalsusinghumanembryonicstemcellsandmetabolomics,ToxicolApplPharmacol.2010；247(1):18-27]、药效评价[MetabolicprofilingofHepG2cellsincubatedwithS(-)andR(+)enantiomersofanti-coagulatingdrugwarfarin.Metabolomics,2011,7(3):353-362]、细胞培养监测[Metabolomics:avaluabletoolforstemcellmonitoringinregenerativemedicine.JournaloftheRoyalSocietyInterface,2012,9(73):1713-24]、新药研究[Pharmacometabolomicsofdocetaxel-treatedhumanMCF7breastcancercellsprovidesevidenceofvaryingcellularresponsesathighandlowdoses.BreastCancerResearchandTreatment,2010,120(3):613-626]、生物制药生产[LC-MS-basedmetaboliccharacterizationofhighmonoclonalantibody-producingChinesehamsterovarycells.BiotechnologyandBioengineering,2012,109(12):3103–3111]等。与其他方法相比，体外细胞代谢组学表现出更多的优势，如容易控制实验变化、高度重现性、低成本、结果更易解释等。如果能通过细胞代谢组学的方法发现MSCs在诱导分化前、后胞内代谢物的差异，寻找到可以预测MSCs定向分化潜能的标志物，就有可能在MSCs经诱导试剂处理后迅速得知该诱导试剂的定向诱导效果，而不用培养数天后通过细胞生物学特点才能得出结论，必然可以提高筛选定向分化诱导试剂的效率，实现高通量筛选。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种预示间充质干细胞定向分化潜能的标志物、试剂及试剂盒，以即时预测经定向诱导处理的MSCs是否具备定向分化为目标细胞的能力，不用培养数天后通过细胞生物学特点才能得出结论，进而提高筛选定向分化诱导试剂的效率，实现高通量筛选。技术方案公布如下：一组用于预示间充质干细胞定向分化为心肌样细胞的潜能的标志物，由α-酮戊二酸、磷酸二羟丙酮、天冬酰胺和花生四烯酸组成。进一步地，所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。一种用于预示间充质干细胞定向分化为心肌样细胞的潜能的试剂，含有上述的标志物。进一步地，所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。一种用于预示间充质干细胞定向分化为心肌样细胞的潜能的试剂盒，含有上述的标志物。进一步地，所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。一种筛选能诱导间充质干细胞分化为心肌样细胞的诱导剂的方法：测定该诱导剂诱导处理后的间充质干细胞中α-酮戊二酸、磷酸二羟丙酮、天冬酰胺和花生四烯酸的含量，并与未经诱导处理的间充质干细胞比较，需同时满足α-酮戊二酸上调≥4.3倍、磷酸二羟丙酮上调≥3.6倍、天冬酰胺上调≥1.7倍、花生四烯酸上调≥2.1倍。进一步地，所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。一组用于预示间充质干细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一组用于预示间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的标志物，其特征在于，由苯丙氨酸、半胱氨酸、磷酸烯醇式丙酮酸和草酰乙酸组成。

【技术特征摘要】
1.一组用于预示间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的标志物，其特征在于，由苯丙氨酸、半胱氨酸、磷酸烯醇式丙酮酸和草酰乙酸组成。2.根据权利要求1所述的用于预示间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的标志物，其特征在于：所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。3.一种用于预示间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的试剂，其特征在于：含有权利要求1所述的标志物。4.根据权利要求3所述的试剂，其特征在于：所述间充质干细胞为骨髓间充质干细胞。5.一种用于预示间充质干细胞定向分化为神经元样细胞的潜能的试剂盒，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云雷，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：南京千年健干细胞基因工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32