软骨干细胞的分离及其应用制造技术

技术编号:13430913 阅读:147 留言:0更新日期:2016-07-30 02:52
本发明专利技术涉及软骨干细胞的分离及其应用。本发明专利技术首次利用纤连蛋白粘附法分离出软骨干细胞。本发明专利技术还提出NF-κB信号通路是治疗骨关节炎的一个靶点,NF-κB信号通路抑制剂是治疗骨关节炎的有效靶向药物。本发明专利技术还建立了利用BrdU-Ki67差时双标法在体内标记活化的软骨干细胞的方法。

Isolation and application of cartilage stem cells

The present invention relates to the isolation and application of cartilage stem cells. The present invention uses the method of fibronectin adhesion to isolate soft spindle cells. It is also proposed that the NF- kappa B signaling pathway is a target for the treatment of osteoarthritis, and the NF- kappa B signaling pathway inhibitor is an effective drug for the treatment of osteoarthritis. The invention also provides a method for labeling and activating the cartilage stem cells in vivo by using BrdU-Ki67 differential double labeling method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医学领域,更具体地,本专利技术涉及软骨干细胞的分离及其应用
技术介绍
因外伤、肿瘤、骨关节炎引起的关节软骨缺损是临床骨科的常见疾病,由于体内关节软骨的自身修复能力极其有限,一旦发生损伤或者病变,很难自愈,甚至导致关节损坏,多需要外源性修复或启动内源性因素修复。目前临床应用较多的、效果肯定的软骨退变与缺损治疗方法是自体软骨细胞移植,但软骨细胞来源有限,体外扩增时极易反分化而丧失表型。成熟的关节软骨是一种富含细胞外基质、无血管、无神经的组织,软骨细胞只占其体积的2%-3%,其余为丰富的软骨基质,主要包括二型胶原(typeⅡcollagen)、高分子的聚集蛋白聚糖(aggrecan)以及极度亲水的透明质酸(hyaluronicacid)。通常情况下软骨细胞不能进行有丝分裂,因而找到能在体外快速增殖、不丧失软骨细胞表型且能够分泌大量胞外基质的种子细胞是治疗软骨缺损需要解决的首要问题。成体干细胞是存在于已经分化组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。越来越多的研究表明成体干细胞广泛存在于成体组织中,例如肝脏干细胞、表皮干细胞、造血干细胞、神经干/前体细胞、肌腱干细胞等等。对于关节软骨组织,由于其无血管结构,组织内的细胞随年龄增加逐渐减少,以及扩散型的营养供给,一直以来,普遍认为软骨组织内只有一种终末分化的细胞类型——软骨细胞,而不存在软骨前体细胞或软骨干细胞(ArticularCartilageStemCells,ACSCs),即软骨组织是不可再生的组织。但近年来随着干细胞研究的飞速发展,人们认识到:一方面在骨关节炎早期,关节软骨表现出短暂的自我修复行为,包括生长因子和软骨外基质的合成增加;另一方面国际上有研究团队在体外证实了关节软骨干/前体细胞的存在,但目前关于软骨干/前体细胞的研究还仅限于体外培养并初步鉴定了这一细胞群落,并没有在体内标记出来这个细胞群落。关于ACSCs存在的可能性的最早报道是在2001年,直到2004年,才开始有研究者将其陆续分选出来。组织特异性干细胞的存在可以为该种组织损伤后提供最为快速有效的修复途径,但是目前ACSCs在生理和病理状态下功能的报道非常少。综上,本领域有必要针对ACSCs的分离方法及其功能进行深入的研究,以期应用于临床软骨修复、关节炎治疗等方面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供软骨干细胞的分离及其应用。在本专利技术的第一方面,提供NF-κB信号通路的抑制剂的用途,用于制备缓解或治疗骨关节炎的药物组合物。在一个优选例中,所述的抑制剂选自:BAY11-7082;特异性干扰NF-κB信号通路基因表达的干扰分子;特异性结合NF-κB信号通路蛋白的抗体或配体。在另一优选例中,所述的组合物还用于:促进软骨干细胞的成软骨分化;较佳地,为在受炎症因子影响的环境下,促进软骨干细胞的成软骨分化;抑制炎症因子(如IL-1β)引起的p65入核;抑制MMP13的表达;和/或促进软骨标志基因Sox9、ColIIa、Aggrecan、Has2的表达。在本专利技术的另一方面,提供一种筛选缓解或治疗骨关节炎的潜在物质的方法,所述的方法包括:(1)将候选物质与含有NF-κB信号通路的体系接触;(2)检测候选物质对NF-κB信号通路的影响;若所述候选物质抑制NF-κB信号通路或其基因或蛋白(包括其下游基因或蛋白,如MMP13)的表达或活性,则表明该候选物质是缓解或治疗骨关节炎的潜在物质。在一个优选例中,步骤(1)包括:在测试组中,将候选物质加入到含有NF-κB信号通路的体系中;和/或步骤(2)包括:检测测试组的体系中NF-κB信号通路或其基因或蛋白的表达或活性,并与对照组比较,其中所述的对照组是不添加所述候选物质的含有NF-κB信号通路的体系;如果与对照组相比,测试组中在统计学上NF-κB信号通路或其基因或蛋白的表达或活性受到抑制(优选显著抑制,如抑制率20%以上,较佳的抑制率50%以上;更佳的抑制率80%以上),就表明该候选物质是缓解或治疗骨关节炎的潜在物质。在另一优选例中,所述的体系选自:细胞体系(如内源存在NF-κB信号通路的细胞或细胞培养物)、亚细胞体系、溶液体系、组织体系、器官体系或动物体系。在另一优选例中,所述的体系是细胞培养物体系,所述的细胞是ACSCs,所述筛选方法还包括:在体系中加入IL-1β激活NF-κB,之后观察受激活的NF-κB信号通路或其基因或蛋白在加入候选物质后受到抑制的情况,如统计学上受到抑制(优选显著抑制,如抑制率20%以上,较佳的抑制率50%以上;更佳的抑制率80%以上),则表明该候选物质是缓解或治疗骨关节炎的潜在物质。在另一优选例中,所述的候选物质包括(但不限于):针对所述存在NF-κB信号通路或其基因或蛋白设计的小分子化合物,针对NF-κB信号通路或其基因或蛋白设计的干扰分子、核酸抑制物、结合分子(如抗体或配体)等。在另一优选例中,所述的方法还包括:对获得的潜在物质进行进一步的细胞实验和/或动物试验,以从候选物质中进一步选择和确定对于缓解或治疗骨关节炎有用的物质。在本专利技术的另一方面,提供一种分离软骨干细胞(ACSCs)的方法,所述方法包括:将关节软骨细胞(原代关节软骨细胞)接种在预先以纤连蛋白包被的培养容器内,10-60分钟后,选择贴壁的细胞,该细胞为软骨干细胞。在一个优选中,所述的关节软骨细胞悬浮于PBS液中进行接种。在另一优选例中,所述的原代关节软骨细胞来源于关节软骨。在本专利技术的另一方面,提供5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)和Ki-67的应用,用于制备体内标记软骨干细胞的试剂。在另一优选例中,体内标记软骨干细胞包括:分析软骨干细胞处于活化态还是静息态。在本专利技术的另一方面,提供一种用于体内标记软骨干细胞的试剂盒,该试剂盒中包括:5-溴脱氧尿嘧啶核苷;特异性抗5-溴脱氧尿嘧啶核苷的抗体;特异性抗Ki-67的抗体。在本专利技术的另一方面,提供一种体内标记软骨干细胞的方法,所述方法包括:(i)对新生动物施用(较佳地为短时高剂量使用,更佳地如在1-5天内给予40-100μg/g体重;较佳地在2-4天内给予45-60μg/g体重)5-溴脱氧尿嘧本文档来自技高网
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【技术保护点】
NF‑κB信号通路的抑制剂的用途,用于制备缓解或治疗骨关节炎的药物组合物。

【技术特征摘要】
1.NF-κB信号通路的抑制剂的用途,用于制备缓解或治疗骨关节炎的药物
组合物。
2.如权利要求2所述的用途,其特征在于,所述的抑制剂选自:
BAY11-7082;特异性干扰NF-κB信号通路基因表达的干扰分子或特异性结合
NF-κB信号通路蛋白的抗体或配体。
3.如权利要求1所述的用途,其特征在于,所述的组合物还用于:
促进软骨干细胞的成软骨分化;
抑制炎症因子引起的p65入核;
抑制MMP13的表达;和/或
促进软骨标志基因Sox9、ColIIa、Aggrecan、Has2的表达。
4.一种筛选缓解或治疗骨关节炎的潜在物质的方法,其特征在于,所述的
方法包括:
(1)将候选物质与含有NF-κB信号通路的体系接触;
(2)检测候选物质对NF-κB信号通路的影响;
若所述候选物质抑制NF-κB信号通路或其基因或蛋白的表达或活性,则表
明该候选物质是缓解或治疗骨关节炎的潜在物质。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)包括:在测试组中,将
候选物质加入到含有NF-κB信号通路的体系中;和/或
步骤(2)包括:检测测试组的体系中NF-κB信号通路或其基因或蛋白的表达
或活性,并与对照组比较,其中所述的对照组是不添加所述候选物质的含有
NF-κB信号通路的体系;
如果与对照组相比,测试组中在统计学上NF-κB信号通路或其基因或蛋白
的表达或活性受到抑制,就表明该候选物质是缓解或治疗骨关节炎的潜在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓玲童文学胡国立
申请(专利权)人:中国科学院上海生命科学研究院
类型:发明
国别省市:上海;31

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