调控神经干细胞自我更新和分化的方法技术

本发明专利技术公开了一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而调控神经干细胞的增殖以及促进神经干细胞向不同的分化方向分化。藉由本发明专利技术提供的调控神经干细胞自我更新和分化的方法，可以实现对于干细胞自我更新能力及定向分化能力进行有效的调控。

Methods of regulating self-renewal and differentiation of neural stem cells

The invention discloses a method for regulating the self-renewal and differentiation of neural stem cells, which includes: inoculating neural stem cells on the surface of solid supported phospholipid membrane with different fluidity and cultivating them, thereby regulating the proliferation of neural stem cells and promoting the differentiation of neural stem cells into different directions. By means of the method provided by the invention for regulating the self-renewal and differentiation of neural stem cells, the self-renewal ability and directional differentiation ability of stem cells can be effectively regulated.

【技术实现步骤摘要】
调控神经干细胞自我更新和分化的方法
本专利技术具体涉及一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法、系统及其应用。
技术介绍
干细胞是一类具有自我更新能力的多潜能细胞，在组织工程以及再生医学研究中具有重要的潜能。已有研究表明，有多种因素会影响干细胞自我更新和分化能力，包括化学因素及物理因素。最近，有大量的工作致力于研究生物物理因素，例如拓扑结构、粘弹性以及硬度等对干细胞的影响。细胞在体内处于一个动态的、复杂的细胞外基质环境中。目前已有大量的研究工作尝试模拟细胞外基质，这些工作包括在材料表面修饰生物活性分子以及调控材料的物理性质，例如硬度、拓扑结构等。但是在这些研究中，材料表面的抗体均是静态展示给细胞的，不能很好的模拟自然的细胞外基质环境。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法、系统及其应用，以克服现有技术中的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜(solid-supposed_lipid_bilayer,SLB)表面并培养，从而调节神经干细胞的增殖以及促进神经干细胞向不同的分化方向分化。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体包括：将神经干细胞接种于流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而促进神经干细胞向星形胶质细胞分化。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体包括：将神经干细胞接种于流动性小于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，促进神经干细胞的增殖以及向神经元分化。本专利技术实施例还提供了具有不同流动性的固体支撑磷脂膜在调控神经干细胞自我更新和分化中的应用，所述的应用包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而调节神经干细胞的增殖以及促进神经干细胞向不同的分化方向分化。与现有技术相比，藉由本专利技术提供的调控神经干细胞自我更新和分化的方法，可以实现对于干细胞自我更新能力及定向分化能力进行有效的调控。附图说明图1a-图1b示出了本专利技术典型实施例中荧光漂白恢复检测SLB流动性的图谱。图2示出了本专利技术典型实施例中以CCK8检测NSC在不同流动性SLB表面的增殖情况的图谱。图3a-1～图3a-3是本专利技术典型实施例中以细胞免疫荧光检测SLB流动性对NSC分化影响的图谱(激光共聚焦检测结果)。图3b是本专利技术典型实施例中NSC分化为神经元的统计学结果。图3c是本专利技术典型实施例中NSC分化为星形胶质细胞的统计学结果。具体实施方式针对现有技术的诸多缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，提出本专利技术的技术方案，如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本专利技术范围内，本专利技术的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。本专利技术说明书中述及的技术名词的含义若非特别说明，则均是本领域技术人员已经知悉的。本专利技术实施例的一个方面提供了一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其包括：将神经干细胞(NSC)接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜(SLB)表面并培养，从而促进神经干细胞向不同的分化方向分化，并能调控神经干细胞的增殖。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体包括：将神经干细胞接种于流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而促进神经干细胞向星形胶质细胞分化。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体包括：将神经干细胞接种于流动性小于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，促进神经干细胞的增殖以及向神经元分化。前述SLB具有与细胞膜相似的结构和长程流动性，其中的脂分子可以在脂膜中自由移动，而连接于其表面的抗体可以自由移动至细胞表面受体所在的位置并与之结合，且在细胞的介导下可发生聚集及重排。前述具有不同流动性的固体支撑磷脂膜可以通过业界已知的方式制取。例如，可以在不改变脂分子组分的条件下，使单壁脂囊泡(SUV)在基底表面破裂融合形成SLB。通过采用这些具有不同流动性的固体支撑磷脂膜，可以仿真模拟自然的细胞外基质环境的动态特征。例如，在一些较为具体的实施方案之中，可以选择表面具有不同物理和/或化学性质的基材，并在所述基材表面制备固体支撑磷脂膜，从而获得具有不同流动性的固体支撑磷脂膜。进一步的，对于前述表面具有不同物理和/或化学性质的基材而言，其可以是表面修饰有不同活性基团的基材。所述的活性基团可以包括羟基、氨基、甲基等，其可以是直接键合在基材表面的，也可以是来源于物理修饰或共价修饰于基材表面的化学物质。例如，在一些实施方案中，可以在所述基材表面修饰羟基，再在所述基材表面制备固体支撑磷脂膜，从而获得流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜。例如，在一些实施方案中，可以在所述基材表面共价修饰壳聚糖或共价修饰壳聚糖及胆固醇甲酰氯，再在所述基材表面制备固体支撑磷脂膜，从而获得流动性小于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体可以包括：于所述固体支撑磷脂膜的表面添加纤连蛋白，之后孵育；以及将神经干细胞接种于所述固体支撑磷脂膜的表面并进行培养。其中，前述纤连蛋白(Fn)可用以促使干细胞在SLB表面贴壁。在一些实施方案中，所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法具体可以包括：将神经干细胞(例如消化的干细胞单细胞悬液)接种于所述固体支撑磷脂膜表面，并于二氧化碳细胞培养箱中进行增殖培养。诱导神经干细胞分化时，培养适当时间之后将增殖培养基替换为分化培养基继续培养。进一步的，所述神经干细胞接种于固体支撑磷脂膜表面的接种密度可以依据实际需要而适当调整，例如，检测神经干细胞的增殖时，细胞的接种密度可以为1～2万/cm2；诱导神经干细胞分化时，细胞的接种密度可以为6～10万/cm2。本专利技术实施例的另一个方面提供了具有不同流动性的固体支撑磷脂膜于调控神经干细胞自我更新和分化中的应用，所述的应用包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而调控神经干细胞的增殖，并促进神经干细胞向不同的分化方向分化。例如，所述的应用包括：将神经干细胞接种于流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而促进神经干细胞向星形胶质细胞分化；例如，所述的应用包括：将神经干细胞接种于流动性小于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，促进神经干细胞的增殖以及向神经元分化。以下通过实施例并结合附图进一步详细说明本专利技术的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本专利技术，而不限制本专利技术的范围。具有不同物理和/或化学性质(简称为不同理化性质)的基材表面的制备选择盖玻片作为基材，以食人鱼溶液(piranha溶液，H2SO4：H2O2＝3：1(v/v))对玻璃表面进行处理，形成羟基修饰的玻璃表面(P)。选择表面修饰有羟基的盖玻片作为基材，首先将(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)和无水乙醇按照1:15(v/v)的比例加入，室温反应2h，使玻璃表面氨基化；其次，将戊二醛和磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而调节神经干细胞的增殖以及促进神经干细胞向不同的分化方向分化。

【技术特征摘要】
1.一种调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：将神经干细胞接种于具有不同流动性的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而调节神经干细胞的增殖以及促进神经干细胞向不同的分化方向分化。2.根据权利要求1所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：将神经干细胞接种于流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，从而促进神经干细胞向星形胶质细胞分化。3.根据权利要求1所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：将神经干细胞接种于流动性小于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜表面并培养，促进神经干细胞的增殖以及向神经元分化。4.根据权利要求1所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：选择表面具有不同物理和/或化学性质的基材，并在所述基材表面制备固体支撑磷脂膜，从而获得具有不同流动性的固体支撑磷脂膜。5.根据权利要求4所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于：所述基材表面修饰有不同活性基团。6.根据权利要求5所述调控神经干细胞自我更新和分化的方法，其特征在于包括：于所述基材表面修饰羟基，再在所述基材表面制备固体支撑磷脂膜，从而获得流动性大于0.01μm2/s的固体支撑磷脂膜。7.根据权利要求5所述调控...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建武，陈艳艳，郝王平，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32