调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用制造技术

本发明专利技术属于细胞生物学技术领域，尤其涉及调控Jak‑Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用。本发明专利技术通过小分子化合物组合、细胞因子组合或重组蛋白组合、基因编辑技术、转基因技术定量和/或定时地调控细胞中Jak‑Stat信号通路的基因或蛋白质靶点，获得年轻化的细胞产品和/或不同谱系类型的细胞产品。本发明专利技术提供的调控细胞Jak‑Stat信号通路的技术及其细胞产品、细胞产品的产物/衍生物可用于细胞、组织、器官、机体重编程，构建组织工程材料，修复哺乳动物组织、器官损伤以及修复衰老退化的组织、器官，延缓或者逆转细胞、组织、器官和机体的衰老进程，用于细胞、组织、器官和机体的免疫调节。

Technology and application of JAK STAT pathway regulating cell differentiation, dedifferentiation and rejuvenation

The invention belongs to the field of cell biology technology, in particular to the technology and application of regulating JAK \u2011 STAT pathway to differentiate, dedifferentiate and rejuvenate cells. The invention can quantitatively and / or regularly regulate gene or protein target of JAK \u2011 STAT signal pathway in cells through small molecule compound combination, cytokine combination or recombinant protein combination, gene editing technology and transgenic technology, so as to obtain younger cell products and / or cell products of different spectrum types. The technology for regulating JAK \u2011 STAT signal pathway of cells and the products / derivatives of cell products and cell products provided by the invention can be used for cell, tissue, organ and machine weight programming, construction of tissue engineering materials, repair of mammalian tissue and organ damage and repair of aging and degenerating tissues and organs, delay or reverse the aging process of cells, tissues, organs and bodies, It is used for immune regulation of cells, tissues, organs and the body.

【技术实现步骤摘要】
调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用
本专利技术属于细胞生物学
，涉及一种调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用，尤其是调控JAK-STAT信号通路以调节细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、调亡以及延长机体寿命的方法及其细胞产品的制备和应用。
技术介绍
干细胞被认为是再生医学与抗衰老的“圣杯”。当个体开始老化，体内的干细胞也会老化，导致包括骨头，软骨，心脏，肌肉，脑，皮肤，胰脏，肝脏，肾脏，胃肠道等多个器官的恶变或退化。免疫系统功能异常也与衰老有关。事实上，组织器官的慢性炎症是导致其退化衰老的原因。老年的细胞通常存在DNA损伤或突变，端粒缩短，表观遗传、氧化还原、能量代谢异常，增殖能力下降，死亡细胞增多的问题。老年的干细胞会失去向某些谱系的分化能力而异常地向其它谱系分化。例如，众所周知老年个体来源的骨髓间充质干细胞成骨成软骨能力下降而成脂能力增强。因此，充满着脂肪组织的老年骨髓也常被叫作“黄骨髓”。相似的，老年人的神经干细胞也会减少向神经元分化而更多的分化为星形胶质细胞，这被认为与老年人认知能力下降有关。干细胞特别是间充质干细胞由于其易得、可扩展、多能性、生长因子释放作用及免疫调节能力而成为治疗或干预衰老进程及相关疾病的有力候选。间充质干细胞已被广泛应用于临床，包括移植物抗宿主病，多发性硬化症，肌萎缩性侧索硬化症，脊髓损伤，红斑狼疮，关节炎和老化等多种疾病的治疗。对于异体使用，脐带间充质干细胞是被广泛考虑的。但是长期/多次使用“非自体”细胞始终是存在临床风险的。自体移植被认为是更安全的，不幸的是，当人们衰老的时候，他们的间充质干细胞也会衰老。衰老的间充质干细胞失去了很多重要功能，这限制了其临床应用。诱导多能干细胞(iPS)是可以从老年人获得的年轻细胞，曾被认为是用于治疗的良好细胞来源。但是iPS的诱导效率低，并且涉及到外源基因的导入，常常会发生遗传变异，不利于临床运用。最近遗传修饰被作为一种年轻化的方法，但这种方法仍然存在脱靶和致瘤的风险。因此，有针对性地开发制备自体年轻化的、安全的细胞的方法以及获取自体年轻化的、安全的、修复型的细胞，对于预防、延缓和逆转人类衰老进程，修复组织、器官结构或功能，对延缓人类衰老进程、提高健康状态及生活质量具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用，特别是调控JAK-STAT信号通路以调节细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、调亡以及逆转衰老和延长机体寿命的方法，通过该方法获得的细胞产物(如修复型成纤维细胞，年轻化的间充质干细胞)，可用于对于预防、延缓和逆转人类衰老进程，修复组织、器官结构或功能。根据本专利技术制备获得的修复型成纤维细胞,既具有皮肤成纤维细胞的特性又具有间充质干细胞的特性，因此命名为修复型皮肤成纤维细胞(regenerativefibroblast,简称rFib)，也可命名为诱导的年轻化间充质干细胞(inducedandrejuvenatedmesenchymalstemcell,irMSC)，也可命名为诱导的间充质干细胞(inducedmesenchymalstemcell,iMSC)，文中统称为rFib。本专利技术的技术方案如下：调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、年轻化的技术及其应用，其特征在于所述的方法为定量和/或定时地激活或者抑制JAK-STAT信号通路。所述方法在JAK-STAT信号通路中高表达或被高表达、低表达或者被抑制表达的基因或蛋白靶点包括：CXCL2(基因号/Accession:AY577905.1)。OS1(基因号/Accession:NM_005633.3)、STAT5B(基因号/Accession:NM_012448.3)、JAK1(基因号/Accession:NM_001321857.1)、JAK3(基因号/Accession:NM_000215.3)、SOCS3(基因号/Accession:NM_003955.4)、IL6ST(基因号/Accession:NM_001243835.1)、STAT1(基因号/Accession:NM_007315.3)、STAT2(基因号/Accession:NM_198332.1)、STAT3(基因号/Accession:NM_213662.1)、STAT4(基因号/Accession:NM_001243835.1)、STAT6(基因号/Accession:NM_001178081.1)、STAT5A(基因号/Accession:NM_001288720.1)、IRF9(基因号/Accession:NM_006084.4)、IL6(基因号/Accession:XM_005249745.5)、IL6R(基因号/Accession:NM_181359.2)、IL2(基因号/Accession:NM_000586.3)(如IL2A和/或IL2B)、PRKCD(基因号/Accession:NM_001354679.1)、CXCL12(基因号/Accession:NM_000609.6)、CXCR4(基因号/Accession:NM_003467.2)、JAK2(基因号/Accession:NM_004972.3)、IL15RA(基因号/Accession:NM_001351095.1)、IL20RB(基因号/Accession:XM_006713665.4)、GHR(基因号/Accession:NM_001242406.2)和PRLR(基因号/Accession:NM_001204314.2)中的至少一种。所述的细胞为调控JAK-STAT的初始的靶细胞，所述的靶细胞来源于哺乳动物如人、鼠、猴、猪，所述的靶细胞包括成纤维细胞，上皮细胞，脂肪细胞，血液细胞，间充质干细胞，神经细胞，肌细胞，心肌细胞，平滑肌细胞，血管内皮细胞，诱导多能干细胞，胚胎干细胞，成骨细胞，软骨细胞，脂肪细胞，破骨细胞。所述的方法制备获得的细胞在本专利中定义为目的细胞，其来源于靶细胞，包括在靶细胞中调控JAK-STAT的过程中产生的不同特征的各类细胞，所述的特征包括下列中的至少一种：分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、调亡。所述对JAK-STAT信号通路激活或者抑制的定量，是目的细胞中的JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点的至少一种相对于靶细胞上调或者下调了1～300倍中的任一个倍数阶段。所述的对JAK-STAT信号通路激活或者抑制的定时，是在靶细胞中调控JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点的至少一种高表达或者低表达或者不表达，调控时间为24小时～220天，由此所获得的目的细胞或长期维持JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点中的至少一种高表达或者低表达或者不表达或者恢复到和靶细胞相同的表达水平。所述的方法可通过调节下列通路或者靶点中的至少一种来激活或者抑制JAK-STAT信号通路：NOD-likereceptor信号通路、Focaladhesion、细胞周期、三羧酸循环、TGFbeta信号通路、WNT信号通路、Notch信号通路、P53信号通路，insulin信号通路，Calc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控Jak‑Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的方法为定量和/或定时地激活或者抑制JAK‑STAT 信号通路。

【技术特征摘要】
1.一种调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的方法为定量和/或定时地激活或者抑制JAK-STAT信号通路。2.根据权利要求书1所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的激活或者抑制JAK-STAT信号通路方法在JAK-STAT信号通路中高表达或被高表达、低表达或者被抑制表达的基因或蛋白靶点包括：CXCL2（基因号/Accession:AY577905.1），SOS1（基因号/Accession:NM_005633.3）、STAT5B(基因号/Accession:NM_012448.3)、JAK1（基因号/Accession:NM_001321857.1）、JAK3（基因号/Accession:NM_000215.3）、SOCS3（基因号/Accession:NM_003955.4）、IL6ST（基因号/Accession:NM_001243835.1）、STAT1（基因号/Accession:NM_007315.3）、STAT2（基因号/Accession:NM_198332.1）、STAT3（基因号/Accession:NM_213662.1）、STAT4（基因号/Accession:NM_001243835.1）、STAT6（基因号/Accession:NM_001178081.1）、STAT5A（基因号/Accession:NM_001288720.1）、IRF9（基因号/Accession:NM_006084.4）、IL6（基因号/Accession:XM_005249745.5）、IL6R（基因号/Accession:NM_181359.2）、IL2（基因号/Accession:NM_000586.3）（如IL2A和/或IL2B）、PRKCD（基因号/Accession:NM_001354679.1）、CXCL12（基因号/Accession:NM_000609.6）、CXCR4（基因号/Accession:NM_003467.2）、JAK2（基因号/Accession:NM_004972.3）、IL15RA（基因号/Accession:NM_001351095.1）、IL20RB（基因号/Accession:XM_006713665.4）、GHR（基因号/Accession:NM_001242406.2）和PRLR（基因号/Accession:NM_001204314.2）中的至少一种。3.根据权利要求书1~2所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的细胞为调控JAK-STAT的初始的靶细胞，所述的靶细胞来源于哺乳动物如人、鼠、猴、猪，所述的靶细胞包括成纤维细胞，上皮细胞，脂肪细胞，血液细胞，间充质干细胞，神经细胞，肌细胞，心肌细胞，平滑肌细胞，血管内皮细胞，诱导多能干细胞，胚胎干细胞，成骨细胞，软骨细胞，脂肪细胞，破骨细胞；所述的方法制备获得的细胞在本专利中定义为目的细胞，其来源于靶细胞，包括在靶细胞中调控JAK-STAT的过程中产生的不同特征的各类细胞，所述的特征包括下列中的至少一种：分化、逆分化、转分化、年轻化、衰老、调亡。4.根据权利要求书1~3所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的定量地激活或者抑制JAK-STAT信号通路对JAK-STAT信号通路激活或者抑制的定量，是目的细胞中的JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点的至少一种相对于靶细胞上调或者下调了1~300倍倍中的任一个倍数阶段或者被完全敲除不表达。5.根据权利要求书1~3所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的定时地激活或者抑制JAK-STAT信号通路对JAK-STAT信号通路激活或者抑制的定时，是在靶细胞中调控JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点的至少一种高表达或者低表达或者不表达，调控时间为24小时~220天，由此所获得的目的细胞或长期维持JAK-STAT信号通路的基因或蛋白靶点中的至少一种高表达或者低表达或者不表达或者恢复到和靶细胞相同的表达水平。6.根据权利要求书1~5所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，所述的激活或者抑制JAK-STAT信号通路方法可通过调节下列通路或者靶点中的至少一种来激活或者抑制JAK-STAT信号通路：NOD-likereceptor信号通路、Focaladhesion、细胞周期、三羧酸循环、TGFbeta信号通路、WNT信号通路、Notch信号通路、P53信号通路，insulin信号通路，Calcium(钙)信号通路、Interleukin-19,Interleukin-20,Interleukin-22,Interleukin-24,IL7HDAC（组蛋白脱乙酰基酶）,PKC信号通路,RAR通路，adenylatecyclase信号通路，HMT(组蛋白甲基转移酶)，DNMT(DNA甲基转移酶)和组蛋白去甲基化酶抑制剂。7.根据权利要求书6所述的调控Jak-Stat通路使细胞分化、去分化、转分化、年轻化、衰老、凋亡的技术及其应用，其特征在于，激活或者抑制JAK-STAT信号通路的细胞靶点以及细胞信号通路，所述的NOD-likereceptor信号通路中的基因或蛋白质靶点选自NAIP,IL6，CXCL12，NOD1,TAB3,CARD6,CXCL2,CXCL1,CXCL3,CARD8,CARD9,CASP1,CASP12,CASP4,CASP5,NFKB1,TMEM173,TNF,NFKBIB,NOD2,PYDC1,PYCARD,TAB1，TAB2,TNF,TLR4，NLRP1，NLRP12，NLRP3，NLRP6，MCU,RIPK3,RHOA,TAK1,BIRC2,ATG16L1,ATG5,ATG12,TANK中的一种或几种;所述的Focaladhesion通路中的基因或蛋白质靶点选自TNXB,RAPGEF1,ITGB8,SRC,THBS1,ITGA3,VCL,CAPN2,FLT4,FLT1,ITGA3,ITGB1,ITGB3,ITGB5,ITGB6,ITGB7,ITGA1,ITGA10,ITGA11,ITGA2,ITGA2B,ITGA5,ITGA6,ITGA7,ITGA8,,ITGA9,ITGAV,PDRVG,PDGFA,PDGFB,PDGFC,PDGFD,PDGFRA,PDGFRB,BIRC3,BIRC2,BCL2,DOCK1,FN1,HGF,EGF,EGFR,IGF1,IGF1R,VEGFA,VEGFB,VEGFC,CTNNB1中的一种或几种；所述的用于调控细胞周期的基因或蛋白质靶点选自MAD2L1,BUB1,ORC1,ORC2,ORC3,ORC4,ORC5,ORC6,ATM,ATR,CCNA1,CCNA2,CCNB1,CCNB2,CCNB3,CCND1,CCND2,SMAD2,SMAD3,SMAD4,E2F2,E2F2,E2F4,E2F5,EP300,FZR1,GADD45A,GADD45B,GADD45B,STAG1,STAG2,CDC14A,CDC14B,CDC20,CDC25A,CDC25B,MYC,SMC3,CDC16,YWHAH,YWHAB,YWHAQ,YWHAE,YWHAG,YWHAZ中的一种或几种；所述的用于调控三羧酸循环的基因或蛋白质靶点选自IDH3G,IDH3B,MDH2,SDHB,OGDH,MDH1,OGDHL,SUCLG1,SUCLG2,SUCLA2,SDHA,SDHB,SDHC,PDHA1,PDHB,ACLY中的一种或几种；所述的TGFbeta信号通路中的基因或蛋白质靶点选自ACVR1C,THBS1,FST,TGFB1,TGFBR1,TGFBR2.TGFBR3,BMP4,RUNX3,RUNX2,CREBBP,IFNG,HRAS,FOS,TGFB2,TGFB3,ACVRL1,FOXO3,MTOR,KRAS,CREB1,ATF1,ATF2,ATF4,AKT1,AKT2,AKT3,HNF4A,HNF4G,PIK3R3中的一种或几种；所述的WNT信号通路中的基因或蛋白质靶点选自PRKCA,WNT7B,PRICKLE1,LRP6,CTNNB1,FZD4,CCND2,PRICK,WNT5A,WNT1,WNT10A,WNT11,WNT9A,WNT9B,WNT3,WNT4B中的一种或几种所述的Notch信号通路中的基因或蛋白质靶点选自CIR1,KAT2B,MAML2,PSEN2,DVL2,RFNG,SNW1,DLL4,DTX3,DLL3,DLL1,DTX1,DTX2,CREBBP,CTBP1,CTBP2,JAG1,JAG2,NOTCH1,NOTCH2,NOTCH3,NOTCH4,PSEN1,PSEN2中的一种或几种；所述的P53信号通路中的基因或蛋白质靶点选自CCNG2,SIAH1,BBC3,TP53AIP1,TP53,SETD7,ATF3,CCNA2,CDK2,CCNG1,CHEK1,PRKCDKAT2B,PRL23,PPP2CA中的一种或几种；所述的Calcium信号通路中的基因或蛋白质靶点选自RYR1,RYR2,RYR3,ESR1,AR(androgenreceptor),KDR(kinaseinsertdomainreceptor),VDR(vitaminDreceptor),ITPR1,ITPR2,ITPR3,PDE1A,PDE1B,PDE1C,PRKCA,PRKCD,PRKCE,PRKCG中的一种或几种；所述的insulin信号通路中的基因或蛋白质靶点选自RAPGEF1，PHKG1，PYGL,TRIP10,INS,INSR,IRS1,PDPK1,PIK3CA,HRAS,GRB2,PTPN1,PTPN11中的一种或几种；所述的PKC的基因或蛋白质靶点选自PRKCA,PRKCB,PRKDC,PRKCZ,PRKCE,PRKCG,PRKCD,PRKCH,PRKCI,PRKCQ,PRKD1,SLC9A5,MAPK3,MAPK9,MAPK8,MAPK1中的一种或几种；所述的RAR中的基因或蛋白质靶点选自RARA,RARS,RARB,RARG,RXRA,RXRG,FAM120B,NCOA1,NCOR2中的一种或几种；所述的调控HDAC的基因或蛋白质靶点选自HDAC1,HDAC2,HDAC3,HDAC4,HDAC5,HDAC6,HDAC7,HDAC8,HDAC9,HDAC10,HDAC11中的一种或几种；所述的ade...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡敏，李燕皎，
申请(专利权)人：云南济慈再生医学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53