川芎嗪防治干细胞衰老的应用制造技术

本发明专利技术公开了川芎嗪防治干细胞衰老的应用，川芎嗪可从基因水平程序性调控骨髓间充质干细胞衰老，改善衰老骨髓间充质干细胞活性并促进造血干细胞稳态。在小鼠衰老模型中，髓腔内局部注射川芎嗪可大幅减少衰老的骨髓间充质干细胞，并改善骨髓微环境的增殖与代谢活性。另外，川芎嗪可显著改善局部炎性微环境，表明川芎嗪能够通过基因水平程序性调控衰老干细胞以及改善局部微环境，发挥防治干细胞衰老的作用，为临床应用干细胞移植提供新思路。

【技术实现步骤摘要】
川芎嗪防治干细胞衰老的应用
本专利技术属于干细胞衰老的防治
，涉及川芎嗪防治骨髓间充质干细胞衰老中的应用。
技术介绍
干细胞衰老理论认为，组织器官特异的成体干细胞随着衰老出现功能性衰退，从而导致组织器官生理功能的衰退甚至衰老相关疾病的发生。干细胞衰老导致其多向分化能力和自我更新衰退，甚至增殖分化失控，导致功能衰退、损伤组织难以及时修复再生，从而加重机体衰老发生，临床所见组织器官退变、功能丧失、肿瘤发生和反复感染等衰老现象，均是成体干细胞衰老水平表现。研究显示，正常骨髓腔内环境的稳定，间接由组织特异性的骨髓间充质干细胞维持与控制，而衰老机体的组织在应激与损伤状态时，保持稳态和恢复稳态能力均显著下降，这主要是骨髓间充质干细胞数量减少和功能衰退的原因。表观遗传机制通过精密调控基因表达，在骨髓间充质干细胞的衰老过程中发挥着重要作用。近年来，机体衰老过程中骨髓间充质干细胞的表观遗传调控已经成为骨衰老研究的热点。然而，表观遗传调控骨髓间充质干细胞衰老以及内环境稳态涉及的生理机制非常复杂，且目前仍无定论。骨髓间充质干细胞目前已广泛应用于脊髓损伤、肝硬化、糖尿病以及红斑狼疮的临床前期研究，通过药物或基因调控改善骨髓间充质干细胞衰老并提高其代谢活性，可显著提高其移植成功率，并大幅提升干细胞在全身各系统疾病治疗中的效用。川芎广泛应用于传统中药中，具有众多生物学效用，且大部分功能是通过其主要生物学成分-川芎嗪(Tetramethylpyrazine，TMP)而发挥。目前研究发现的川芎嗪功能主要为改善微循环及抗氧化等，然而川芎嗪是否通过程序性基因调控骨髓间充质干细胞衰老以及改善局部微环境，目前尚无报到。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供川芎嗪防治干细胞衰老的应用，川芎嗪可通过程序性基因调控骨髓间充质干细胞衰老以及改善骨髓微环境。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：川芎嗪在制备用于防治干细胞衰老的药物中的应用。优选的，川芎嗪在制备用于防治骨髓间充质干细胞衰老的药物中的应用。川芎嗪在制备程序性基因调控衰老干细胞的药物中的应用。优选的，川芎嗪在制备用于提高衰老骨髓间充质干细胞中抗衰老因子EZH2和H3K27me3活性的药物中的应用。优选的，川芎嗪在制备用于抑制骨髓间充质干细胞促衰老基因p16INK4a和p21表达水平的药物中的应用。含川芎嗪的植物提取物在制备用于防治骨髓间充质干细胞衰老的药物中的应用。川芎嗪在制备用于抵抗衰老机体骨髓腔内炎性微环境以及促进骨髓内代谢活性的药物中的应用。川芎嗪在制备用于改善衰老机体骨髓腔内造血干细胞稳态的药物中的应用。川芎嗪在制备配合干细胞移植的药物中的应用。本专利技术具有以下有益的技术效果：川芎嗪对骨髓间充质干细胞(MSCs)无毒性作用，显著抑制MSCs衰老；并且可以提高MSCs的增殖活性，抑制细胞促衰老基因p16INK4a、p21的表达，促进抗衰老因子EZH2-H3K27me3的表观遗传学调控。在衰老小鼠模型中，髓腔内局部注射川芎嗪可大幅减少衰老的骨髓间充质干细胞，并改善骨髓微环境的增殖与代谢活性，另外，川芎嗪可显著改善局部炎性微环境，抑制炎性反应，并促进造血干细胞稳态的维持。骨髓间充质干细胞是机体骨组织代谢、造血干细胞稳态，以及骨髓内炎性微环境的重要调控因子。提高其代谢活性以及抑制其衰老具有广泛的应用前景。通过建立小鼠生理性衰老模型，并连续股骨中段髓腔内注射给与川芎嗪，可防治骨髓间充质干细胞的衰老，并且改善骨髓内代谢微环境，抑制炎性因子，并显著提高造血干细胞的稳态，表明川芎嗪能够发挥预防及治疗骨髓间充质干细胞衰老的作用。因此，川芎嗪可应用于骨髓间充质干细胞衰老的防治，尤其是在程序性基因调控防治骨髓间充质干细胞衰老及改善局部微环境药物的制备中应用。川芎嗪为纯天然物质，用药较安全，毒副作用小。附图说明图1为不同浓度川芎嗪对骨髓内衰老细胞的抑制作用(NS表示与Control组无显著差异，*表示与Control组差异显著，**表示与Control组差异极显著)。图2-1为通过流式细胞学技术提纯骨髓间充质干细胞的结果。图2-2为川芎嗪对骨髓间充质干细胞衰老的抑制作用结果。图2-3为川芎嗪对骨髓间充质干细胞衰老相关基因表达水平的影响(NS表示与Control组无显著差异，*表示与Control组差异显著，**表示与Control组差异极显著)。图2-4为川芎嗪对骨髓间充质干细胞促衰老基因p16INK4a的抑制作用的免疫荧光染色观察。图3-1为川芎嗪提高衰老骨髓间充质干细胞中Ezh2和H3K27me3水平的结果。图3-2为川芎嗪通过Ezh2表观遗传学调控骨髓间充质干细胞中H3K27me3下游衰老因子的表达水平的结果。图4-1为川芎嗪提高衰老小鼠髓腔内生长因子TGF-β1、IGF-1、PDGF-BB以及FGF1的作用结果(*表示与Control组差异显著，**表示与Control组差异极显著)。图4-2为川芎嗪抑制小鼠髓腔内炎性因子TNF-a、IL-1β以及IL-6的作用结果(**表示与Control组差异极显著)。图4-3为川芎嗪抑制小鼠髓腔内炎性因子TNF-a、IL-1β、IL-6的基因表达水平的结果(**表示与Control组差异极显著)。图5-1为川芎嗪调控骨髓造血干细胞维持因子Cxcl12、Kitl、Angpt1、IL7以及Vcam1的结果(NS表示与Control组无显著差异，*表示差异显著)。图5-2为川芎嗪调控骨髓造血干细胞稳态的作用结果(NS表示与Control组无显著差异，*表示与Control组差异显著)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)为成体干细胞，可以进行多向分化，并调控造血干细胞增殖与迁移，是研究成体干细胞衰老以及骨髓微环境稳态的较常用的细胞模型，在体内生理条件下MSCs的主要功能是促进造血干细胞维持以及骨髓内微环境稳态的重要途径之一。而且骨髓间充质干细胞的衰老以及正常功能的维持也在骨髓内微环境以及骨代谢过程中发挥重要的作用。川芎嗪广泛用于传统中药，出于观察川芎嗪对MSCs衰老的影响，所以选择小鼠MSCs作为细胞模型。衰老小鼠模型作为动物模型，是常用的模拟人正常生理性衰老模型。1.体内局部注射川芎嗪对抑制小鼠髓腔内衰老细胞的浓度筛选取20月龄(20M)的雄性老龄小鼠25只，体重40-60g，平均(47.8±12.81)g，作为自然衰老动物模型。另取25只4月龄(4M)雄性成年小鼠作为健康动物模型：体重为30.84±5.42g。将小鼠置于实验条件下1周(即通气良好的20℃恒温环境中，每12小时光照与黑暗交替，水粮足量，自由取用)。适应1周后，进行分组。给药：同月龄小鼠被随机分组，每组5只：4月龄对照组(每日通过股骨中段髓腔内注射给予0μg/kg川芎嗪，但注射同等体积的生理盐水作为对照)；4月龄不同剂量川芎嗪给药组(股骨中段髓腔内注射分别给予1、10、100、1000μg/kg体重的川芎嗪，即1μg/kgTMP组；10μg/kgTMP组；100μg/kgTMP组；1000μg/kgTMP组)。20月龄对照组(每日通过股骨中段髓腔内注射给予0μg/kg川芎嗪，但注射同等体积的生理盐水作为对照本文档来自技高网...

【技术保护点】
川芎嗪在制备用于防治干细胞衰老的药物中的应用。

【技术特征摘要】
1.川芎嗪在制备用于防治干细胞衰老的药物中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：川芎嗪在制备用于防治骨髓间充质干细胞衰老的药物中的应用。3.川芎嗪在制备程序性基因调控衰老干细胞的药物中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：川芎嗪在制备用于提高衰老骨髓间充质干细胞中抗衰老因子EZH2和H3K27me3活性的药物中的应用。5.根据权利要求3所述的应用，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，杨柳，罗卓荆，王哲，林希圣，范静，胡雅茜，卢玮光，
申请(专利权)人：中国人民解放军第四军医大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61