本发明专利技术涉及藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，具体为藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。本发明专利技术能显著提高iPS细胞诱导效率，缩短制备周期，在再生医学领域具有巨大的应用潜能。
Phycocyanin promotes the production of induced pluripotent stem cells
The invention relates to the application of phycocyanin to promote the generation of induced pluripotent stem cells, in particular to the use of phycocyanin to promote the reproduction of induced pluripotent stem cells by somatic cell reprogramming. The day of reprogramming somatic cells was the 0th day, phycocyanin was used to treat somatic cells from the 0th day to the Nth day, and N was a positive integer and 8 < N < 16. The invention can significantly improve the induction efficiency of iPS cells, shorten the preparation cycle, and has great application potential in the field of regenerative medicine.
【技术实现步骤摘要】
藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用
本专利技术涉及一种藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，属于细胞生物
技术介绍
据专利技术人所知，日本科学家山中伸弥于2006年利用逆转录病毒表达Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(OSKM)4种转录因子，从而将体细胞重编程为诱导多能干细胞(inducedpluripotentstemcells，iPScells)，该技术是二十一世纪干细胞研究领域中的重要突破。iPS细胞与胚胎干细胞(Embryonicstemcells，EScells)具有类似的多潜能性，同时，iPS细胞理论上不具有伦理问题，因此，iPS技术的诞生极大地扩展了干细胞的制备途径，在生物医学领域具有广泛的应用前景，也推动了干细胞技术在再生医学领域的应用。然而，iPS细胞诱导效率低、周期长、基因组稳定性低等问题一直制约着iPS技术在再生医学中的应用。据报道，大约仅有低于3％的体细胞能够被重编程为iPS细胞。影响iPS细胞诱导的因素很多，其中，在诱导过程中产生过量活性氧而引起的氧化应激，以及细胞代谢转变是导致iPS细胞诱导效率低的主要因素。研究显示，iPS细胞诱导过程中会产生大量的活性氧(ReactiveOxygenSpecies，ROS)，并引起细胞内的重要胞器和组分氧化损伤，最终导致DNA损伤、细胞衰老和凋亡。同时，氧化应激会引起特定核苷酸碱基的修饰、单双链断裂、端粒酶耗损，提高细胞基因组变异可能性。因此，氧化应激不但阻碍体细胞重编程的效率，也影响iPS细胞的质量。此外，在体细胞重编程过程中，细胞代谢从体细胞的氧化磷酸化为主转变为以糖酵解为主，也对iPS细胞的获得至关重要。研究显示，阻滞细胞代谢转变，严重影响iPS细胞的诱导。针对这些问题，有研究利用抗氧化剂或代谢转变的化合物等降低细胞氧化应激和促进代谢转变。最近有研究表明，某些抗氧化剂能够缓解重编程过程中的氧化应激，缓解细胞衰老，提高基因组稳定性，提高重编程效率和iPS细胞质量。专利技术人在实践研究中了解到，藻蓝蛋白(Phycocyanin，PC)是从藻类提取的光捕获色素结合蛋白，在抗氧化、炎症、抗肿瘤和免疫力方面具有很强的功能。作为天然抗氧化剂，藻蓝蛋白已经被广泛应用于食品、食品添加剂、化妆品着色剂和荧光染料。Mitra等人研究藻蓝蛋白能在三丁基锡氯化物诱导的神经中毒中抵抗活性氧，减小氧化应激和炎症。因此，目前有人利用藻蓝蛋白作为潜在的药物来治疗氧化应激引起的神经退行性疾病中的神经元损伤，例如：缺血性脑中风、阿尔兹海默症和帕金森疾病。但是，藻蓝蛋白在体细胞重编程中的作用还不清楚。经检索发现，专利号CN201180026219.3、授权公告号CN102959076B的中国专利技术专利，提供使用3’-磷酸肌醇依赖性激酶-1(PDK1)激活剂或促进糖酵解代谢的化合物以及其他小分子从非多能哺乳动物细胞生产诱导多能干细胞的方法。但是，其中并未包含对藻蓝蛋白的相关教导。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是：根据专利技术人的研究成果，提供一种藻蓝蛋白促进生成诱导多能干细胞的应用，并提供基于该应用的诱导多能干细胞的制备方法。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。优选地，以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。更优选地，N＝8或12或16。优选地，所述藻蓝蛋白为具有下式结构的C-藻蓝蛋白：优选地，所述藻蓝蛋白的处理浓度为至少10μg/mL。具体而言，所述藻蓝蛋白的处理浓度为80-160μg/mL。本专利技术还提供：一种诱导多能干细胞的制备方法，包括以下步骤：将体细胞重编程后生成诱导多能干细胞；其特征是，以实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。优选地，N＝8或12或16。优选地，所述藻蓝蛋白的处理浓度为至少10μg/mL。优选地，所述体细胞为：能被强力霉素诱导表达Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc4个转录因子的小鼠胚胎成纤维细胞D-4Fs-MEFs，或能被强力霉素诱导表达Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc4个转录因子的Oct4-GFP小鼠胚胎成纤维细胞D-4Fs-OG-MEFs；所述重编程包括以强力霉素诱导小鼠胚胎成纤维细胞D-4Fs-MEFs或小鼠胚胎成纤维细胞D-4Fs-OG-MEFs，使其Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc4个转录因子表达。本专利技术能显著提高iPS细胞诱导效率，缩短制备周期，在再生医学领域具有巨大的应用潜能。附图说明图1为本专利技术实施例1中不同浓度藻蓝蛋白处理D-4Fs-OG-MEFs，D8组和D16组AP阳性克隆数结果图。在最后一张D8组和D16组混合显示的图中，每个浓度下左边柱形为D8组，右边柱形为D16组。图2为本专利技术实施例1中藻蓝蛋白添加诱导iPS细胞的优化策略图。其中，MEFs指D-4Fs-OG-MEFs或D-4Fs-MEFs，AddDox为添加强力霉素，FBS为含血清的诱导培养液，KSR为含血清替代品的诱导培养液，Reprograming为重编程，iPSCs为诱导多能干细胞，Optimalconditions为优选条件，AddPCTreatment为添加藻蓝蛋白处理。图3为本专利技术实施例1中，重编程D-4Fs-OG-MEFs过程中细胞形态变化结果图，标尺＝100μm。其中，PCTreatment组为藻蓝蛋白组，Control组为对照组。图4为本专利技术实施例1中，以160μg/mL藻蓝蛋白分别添加处理D-4Fs-OG-MEFs重编程8、12、16天后的AP染色对比结果图和细胞形态变化结果图，标尺＝100μm。其中，Ctrl为对照组；PC-iPSCs为160μg/mL藻蓝蛋白添加处理12天所得的iPS细胞，Ctrl-iPSCs为对照组所得的iPS细胞。图5为本专利技术实施例1中，藻蓝蛋白处理细胞D-4Fs-OG-MEFs重编程12天后的AP阳性克隆数和Oct4-GFP阳性细胞比率结果图。其中，PC为藻蓝蛋白组，Ctrl为对照组。图6为本专利技术实施例2中，PC-iPS和ES细胞的Oct4,Sox2,Nanog和SSEA1的免疫染色结果图，标尺＝100μm。其中，PC-iPS细胞为160μg/mL藻蓝蛋白添加处理D-4Fs-OG-MEFs重编程12天所得的iPS细胞。免疫染色结果图的原图为彩图，图中红色表示多能性标记蛋白Oct4,Sox2,Nanog和SSEA1，蓝色表示DAPI。图7为本专利技术实施例2中，PC-iPS和ES细胞产生的类胚体及外、中、内三胚层标记蛋白Nestin、T、Gata4在类胚体中的免疫染色结果图，标尺＝100μm。其中，PC-iPS细胞为160μg/mL藻蓝蛋白添加处理D-4Fs-OG-MEFs重编程12天所得的iPS细胞。免疫染色结果图的原图为彩图，图中红色表示三胚层标记蛋白Nestin、T、Gata4，蓝色表示DAPI。图8为本专利技术实施例2中，PC-iPS和ES细胞产生畸胎瘤的HE染色图，分别表示外胚层表皮组织、中胚层软骨组织、内胚层单层柱状上皮，以及产生的嵌合体结果图。其中，PC-iPS细胞为160μg/mL藻蓝蛋白添加处理D-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。
【技术特征摘要】
1.藻蓝蛋白用于促进体细胞重编程生成诱导多能干细胞的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其特征是，以对体细胞实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进行处理；N为正整数，且8≤N≤16。3.根据权利要求2所述的用途，其特征是，N＝8或12或16。4.根据权利要求1所述的用途，其特征是，所述藻蓝蛋白为具有下式结构的C-藻蓝蛋白：5.根据权利要求1所述的用途，其特征是，所述藻蓝蛋白的处理浓度为至少10μg/mL。6.根据权利要求5所述的用途，其特征是，所述藻蓝蛋白的处理浓度为80-160μg/mL。7.一种诱导多能干细胞的制备方法，包括以下步骤：将体细胞重编程后生成诱导多能干细胞；其特征是，以实施重编程的当天为第0天；在第0天至第N天采用藻蓝蛋白对体细胞进...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴侠，王显新，武会宽，李乐，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15
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