体外纤维化模型、该模型的制造方法以及用途技术

本发明专利技术提供一种体外纤维化模型、其制造方法以及用途。所述体外纤维化模型包括：由间充质细胞分化的细胞集合体，所述细胞集合体表现出纤维化的病理学特征。

In vitro fibrosis model, method of manufacturing the same, and use

The present invention provides an in vitro fibrosis model, a process for its manufacture and the use thereof. The in vitro fibrosis model comprises a collection of cells differentiated from mesenchymal cells, which exhibit pathological features of fibrosis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】体外纤维化模型、该模型的制造方法以及用途
本专利技术涉及一种体外纤维化模型、其制造方法以及用途。
技术介绍
目前，在全世界范围内有500万名以上的人因纤维化(FIBROSIS)而备受痛楚，每年10万名的新患者被诊断为纤维化，每年4万名的患者因纤维化而死亡。纤维化的特征在于，引发器官的功能障碍及死亡的结合组织的过度的发育。纤维化通常对如肾、肝、肺、心脏、皮肤或骨髓等多样的器官产生影响。在这些当中，包含肾小管间质性纤维化或肾小球硬化症在内的肾脏纤维化难以治疗，且被认为是非可逆的。另外，作为针对纤维化的实验动物模型，已知有如下方法：给小鼠中投入博来霉素，或者通过遗传转化而制造肺纤维化等动物模型，，然而目前为止尚不知道用于在体外系统中研究纤维性组织并开发治疗剂的模型。因此，为了开发纤维化治疗剂而需要开发一种体外纤维化模型，其理想地模拟生物体内环境，并表现出纤维化病理学特性。
技术实现思路
技术问题本专利技术之一形态旨在提供一种体外(Invitro)纤维化模型，其包括由间充质细胞分化的细胞集合体(cellcluster)，所述细胞集合体表现出纤维化病理学特征。本专利技术的另一形态旨在提供一种体外纤维化模型的制造方法，包括如下步骤：将间充质细胞黏着于表面呈现疏水性的培养容器中培养而形成细胞集合体；以及将上述形成的细胞集合体至少额外培养12小时以上，从而在所述细胞集合体形成纤维化病理学特征。本专利技术的又一形态旨在提供一种纤维化治疗剂的筛选方法，包括如下步骤：对所述体外纤维化模型处理被检测物质；以及在所述体外纤维化模型的细胞集合体或所述细胞集合体内的细胞中，与无处理对照组进行比较，从而将表现出改善或治疗纤维化的病理学特征的被检测物质作为用于治疗纤维化的候选物质而进行选择。技术方案本专利技术之一形态提供一种体外(Invitro)纤维化模型，其包括由间充质细胞分化的细胞集合体(cellcluster)，所述细胞集合体表现出纤维化的病理学特征。在本说明书中，术语“间充质细胞(mesenchymalcells)”作为可自我增殖并可分化为多样的系统(lineages)的多功能性干细胞，其可以表示能够分化成占据中胚层和内胚层之间的塑性的组织；结合组织、真皮、皮下组织、骨、软骨、骨髓、骨骼肌、平滑肌、心肌、血液细胞、淋巴结、淋巴管、血管、脾脏、胃等的未分化细胞。所述间充质细胞可以是从例如包含人类等的哺乳动物之类的对象体中分离的细胞，其可以包括脂肪干细胞、间充质干细胞(MesenchymalStemCells)、间充质基质细胞、骨髓干细胞或成纤维细胞。所述细胞中提及的术语“分离”可表示在与自然发生的细胞内的环境不同的环境中存在的细胞。例如，如果细胞自然发生于多细胞器官，而且所述细胞从多细胞器官被去除，则细胞可谓是“分离”的细胞。术语“细胞集合体(cellcluster)”或“三维细胞集合体”(与“细胞组织体”互换而使用)是指2个以上的细胞密集的状态，既可以是组织状态，也可以是单细胞状态。各个细胞集合体可作为组织本身或局部、或者单细胞的集合体而存在，且可以包括由间充质细胞分化的类细胞组织体。并且，术语“三维(three-dimension)”可表示并非二维而是具有几何学的三个参数(例如，深度、宽度、高度或者X、Y、Z轴)模型的立体，因此，根据一个具体例的由间充质细胞分化的细胞集合体可表示如下的细胞集合体：三维培养，即从培养容器中脱附而以浮游状态被培养，且随着细胞增殖而具有立体的球形、片(sheet)状或者与之相似的三维形态(例如，类组织体)。所述细胞集合体的直径为300μm以上，例如可以是300至2000μm、400至1500μm、400至1000μm。而且，所述细胞集合体可包括由间充质细胞分化的血管细胞，例如可包括2×104至1×105细胞/cm2的血管细胞。从所述间充质细胞向细胞集合体的分化可按如下方式进行分化：将所述间充质细胞黏着于表面呈现疏水性的培养容器中而进行培养。具体而言，如果将所述间充质细胞黏着于表面呈现疏水性的培养容器中而进行培养，则随着所述黏着的间充质细胞的密度增加，间充质细胞从培养容器中脱附而形成细胞集合体。并且，所述培养可以是如下的培养：在由间充质细胞分化成细胞集合体之后，至少再培养12小时以上，或者至少再培养1日以上，例如再培养了12小时至15日、1日至15日、3日至10日、3日至7日或者5日至7日。通过上述培养而形成细胞集合体的方法将会在后面详细说明。所述纤维化的病理学特征可包括纤维化-特异性或者非特异性症状、纤维化-特异性或者非特异性的组织学形态特性、分子生物学特性、或者病理学特性。例如，纤维化的病理学特征可包括从由如下的病变组成的群中选择的一种或者其组合：比无纤维化的细胞或组织形成过度的结合组织；胶原的沉积；纤维化相关分子的表达、分泌或合成的增加；以及细胞的死亡增加。所述纤维化相关分子可包括纤维化-特异性或者非特异性的标记基因或者蛋白质，例如，可以是从由TGF(Transforminggrowthfactor)-β、Smad、层粘连蛋白及SMA(Smoothmuscleactin)组成的群中选择的一种以上。所述TGF-β可包括TGF-β1、2或3，所述Smad可包括Smad1至8、R-Smad、Co-Smad或I-Smad。所述SMA作为肌成纤维细胞的标记，在纤维化中，胶原的沉积可因肌成纤维细胞而产生。因此，根据一个具体例的所述细胞集合体或所述细胞集合体内的细胞可表现出如上所述的纤维化的病理学特征。在本说明书中，术语“纤维化(fibrosis)”可表示在器官或组织形成过多的纤维性结合组织。所述纤维化可包括从由如下的症状组成的群中选择的任意一种：特发性肺纤维化(IPF)、肺纤维化、间质性肺疾病、非特异性间质性肺炎(NSIP)、普通型间质性肺炎(UIP)、心内膜心肌纤维化、纵膈纤维化、骨髓纤维化、后腹膜纤维化、进行性肿块纤维化、肾源性全身纤维化、克罗恩病、陈旧性心肌梗塞症、皮肤硬化症/全身硬化症、神经纤维瘤症、Hermansky-Pudlak综合征、糖尿肾病症、肾纤维化、肥厚型心肌病症(HCM)、高血压相关肾病症、肾小管间质性纤维化、肾小球硬化症(FSGS)、辐射诱导纤维化、子宫肌瘤(fibroids)、酒精性肝病、脂肪肝症、肝纤维化、肝硬化症、C型肝炎病毒(HCV)感染、慢性器官移植排斥、皮肤的纤维性疾病、疙瘩疤痕、杜普伊特伦挛缩、Ehlers-Danlos综合征、营养障碍性表皮水疱症、口腔黏膜下纤维化、以及纤维增生障碍。由于根据一个具体例的从间充质细胞分化的细胞集合体是以三维方式培养的产物，因此可理想地模拟生物体内环境，并表现出纤维化的表现型即纤维化中表现的病理学特性，因此可在体外纤维化模型中有效地使用。在本说明书中，术语“纤维化模型(fibrosismodel)”可表示将具有纤维化的器官、组织或细胞的结构或形状模式化的模型，其可以表示为了阐明具有纤维化的器官、组织或细胞间的交互作用、结构或形态之间的关联性而考虑的纤维化模型。因此，纤维化模型可以是如下的模型：表现出纤维化-特异性或非特异性的表现型、表现出纤维化-特异性或非特异性的标记基因或蛋白质的表达。本专利技术的另一形态提供一种体外(Invitro)纤维化模型的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体外纤维化模型，包括由间充质细胞分化的细胞集合体，所述细胞集合体表现出纤维化的病理学特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 KR 10-2015-00890901.一种体外纤维化模型，包括由间充质细胞分化的细胞集合体，所述细胞集合体表现出纤维化的病理学特征。2.如权利要求1所述的模型，其中，所述间充质细胞是从由脂肪干细胞、间充质干细胞、间充质基质细胞、骨髓干细胞及成纤维细胞组成的群中选择的任意一种细胞。3.如权利要求1所述的模型，其中，所述细胞集合体为球形，且直径为300μm至2000μm。4.如权利要求1所述的模型，其中，所述细胞集合体通过将所述间充质细胞黏着于表面呈现疏水性的培养容器而培养，从而分化。5.如权利要求4所述的模型，其中，所述培养以如下方式进行：在分化成所述细胞集合体之后，再额外培养12个小时以上。6.如权利要求1所述的模型，其中，所述纤维化的病理学特征是在所述细胞集合体或者所述细胞集合体内的细胞发生的如下变化所组成的群中选择的任意一种或者其组合：形成过度的结合组织；胶原的沉积；作为从由TGF-β、Smad、层粘连蛋白及SMA组成的群中选择的一种以上的纤维化相关分子的表达、分泌或合成的增加；以及细胞的死亡增加。7.如权利要求1所述的模型，其中，所述纤维化是从由如下的症状组成的群中选择的任意一种：特发性肺纤维化、肺纤维化、间质性肺疾病、非特异性间质性肺炎、普通型间质性肺炎、心内膜心肌纤维化、纵膈纤维化、骨髓纤维化、后腹膜纤维化、进行性肿块性纤维化、肾源性全身纤维化、克罗恩病、陈旧性心肌梗塞症、皮肤硬化症/全身硬化症、神经纤维瘤症、赫尔曼斯基-普德拉克综合征、糖尿肾病症、肾纤维化、肥厚型心肌病症、高血压相关肾病症、肾小管间质性纤维化、肾小球硬化症、辐射诱导纤维化、子宫肌瘤、酒精性肝病、脂肪肝症、肝纤维化、肝硬化症、C型肝炎病毒感染、慢性器官移植排斥、皮肤的纤维性疾病、疙瘩疤痕、杜普伊特伦挛缩、埃勒斯-当洛综合征、营养障碍性表皮...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相宪，朴贵德，李康源，R·让那维尔，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR