诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节的组合物与方法技术

本发明专利技术公开了诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物与方法，组合物中含有Ascl1+Isl1、Ascl1+Brn3a、Ascl1+Brn3b、Ascl1+Brn3c、Ascl1+Isl1+Brn3a、Ascl1+Isl1+Brn3b、Ascl1+Isl1+Brn3c任一种组合转录因子，能把体细胞诱导转分化为感觉神经元及神经节样结构。

Composition and method of inducing somatic cells to transdifferentiate into sensory neurons and ganglia

The invention discloses a composition and method for inducing somatic cells to transdifferentiate into sensory neurons and ganglion like structures. The composition includes any combination transcription factors of ascl1 + Isl1, ascl1 + brn3a, ascl1 + brn3b, ascl1 + brn3c, ascl1 + Isl1 + brn3a, ascl1 + Isl1 + brn3b, ascl1 + Isl1 + brn3c, which can induce somatic cells to transdifferentiate into sensory neurons and ganglion like structures.

【技术实现步骤摘要】
诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节的组合物与方法
本专利技术涉及到细胞命运转分化、感觉神经元疾病研究等生物
，主要是利用转录因子将人或者动物的体细胞在体外诱导转分化为中枢/外周感觉神经元和类神经节结构，提供了一个新的体外诱导感觉神经元的获得方式。
技术介绍
感觉神经元可以感受外界信号分为视觉(vision)、听觉(auditory)、味觉(taste)、嗅觉(smell)、温度(temperature)、机械刺激(mechanoreceptors)等种类感受器，也可以感受体内信号包括血液感受器(bloodreceptors)、伤害感受器(nociceptors)等。其中伤害感受器又分为热、冷感受器等亚类。按照位置分布，感觉神经元可以分为中枢和外周感觉神经元。中枢感觉神经元包括感知视觉、听觉、嗅觉和味觉的感觉神经元，这些神经元产生的信号可以直接传入脑部。外周感觉神经元的传入信号需要经过脊髓或外周神经节中转，然后才能传入脑部。外周感觉神经元细胞体聚集成团，形成背侧神经节连接到脊髓，或形成三叉神经节连接到脑部，或者形成局部的小神经节(例如胃肠道神经节)。由于基因突变、炎症等原因会引起感觉神经元异常，像对痛觉过度敏感或者迟钝等疾病。我们对很多感觉神经疾病，尤其是慢性疼痛等疾病的发病机理还不是很清楚，导致针对这些疾病的药物开发缓慢。其中一个重要的原因由于疾病模型的缺乏所导致的。基于小鼠和大鼠的疼痛模型大约超过40种[1]，大部分是通过手术引入神经伤害以及化学物伤害实现的，因此获得的结果必须在模型本身的背景上去解释，导致很多结果在不同模型之间差异很大。更为重要的是，由于人类和啮齿类动物在物种之间的差异很大，很多在小鼠或大鼠上得到的数据和人类不一致。但是，直接在人体上重复或者验证这些数据显然是不可能的，只能通过使用人类的细胞来实现，这样就需要不同类型的细胞模型，获得足够数量的、不同类型的细胞就成为一种必要。如何在体外重编程获得的感觉神经元，作为细胞模型研究疼痛等疾病的致病机理以及筛选治疗药物，对于了解这些疾病的发病机理和提供新的治疗手段以及药物非常重要。一种获得感觉神经元的方式是通过体外定向分化胚胎干细胞(embryonicstemcell,ESC)、多能干细胞(pluripotentstemcell,PSC)或诱导多能干细胞(inducedpluripotentstemcell,iPSC)。从人PSC已经可以分化出痛觉神经元，这些神经元可以对P2XR3、capsaicin的刺激做出反应[2]，但还没有报道其它分化的感觉神经元类型。另一种获得感觉神经元的方式是通过细胞转分化，例如将成纤维细胞重编程为感觉神经元。在此过程中，转录因子Ascl1(Mash1)是一个重要的主基因，单独[3]或者结合其它转录因子[4,5]可以将成纤维细胞转分化为神经元。Ascl1和不同的特化转录因子组合，可以转化生成特定类型的神经元，例如多巴胺能神经元[6-8]，运动神经元[9]等。2015年在NatureNeuroscience发表的两篇文章报道了两种方案,可以将成纤维细胞重编程为感觉神经元。Woolf等人发现，利用五种转录因子AsclI、Mytl1、Ngn1、Isl2和Klf7可以把小鼠胚胎成纤维细胞或人成纤维细胞重编程为痛觉神经元[10]。Baldwin等人采取另一种方案，利用转录因子Ngn1或Ngn2与Brn3a联合，可以将小鼠或人的成纤维细胞重编程为表达TrkA/TrkB/TrkC的各种感觉神经元[11]。可见，将体细胞转分化为感觉神经元是医学发展重要的一个研发方向。我们先前的工作证明，POU结构域家族成员Brn3a/b/c[12-20]对于中枢感觉神经元和外周感觉神经元的发育是必不可少的。其它实验室也证明LIM/homeodomain结构域家族成员Isl1对这些神经元发育也是必需的[21-24]。体外细胞分化或转分化的一个重要依据是模拟发育过程中体内细胞的自然分化过程。依此理论根据，我们专利技术了利用Ascl1和Brn3b或/Isl1等转录因子的组合达到细胞转分化的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物、组合物的制备方法、使用组合物诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的方法。为了达到上述目的本专利技术采用如下技术方案：诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，活性成分选自以下的a、b、c任一种：a.携带有组合转录因子的病毒颗粒：携带有Ascl1+Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3c的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的病毒颗粒中一种或两种以上；b.携带有组合转录因子的游离体或者质粒：携带有Ascl1+Isl1的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3c的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的游离体或者质粒中一种或两种以上；c.组合转录因子的mRNA/蛋白质混合物：Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质三者混合物中一种或两种以上。进一步地，所述携带有Ascl1+Isl1的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Isl1的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Isl1的病毒颗粒；所述携带有Ascl1+Brn3a的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3a的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3a的病毒颗粒；所述携带有Ascl1+Brn3b的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3b的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3b的病毒颗粒；所述携带有Ascl1+Brn3c的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3c的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3c的病毒颗粒；所述携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的病毒颗粒，是指携带有A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，其特征在于：/n活性成分选自以下的a、b、c任一种：/na.携带有组合转录因子的病毒颗粒：携带有Ascl1+Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3c的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的病毒颗粒中一种或两种以上；/nb.携带有组合转录因子的游离体或者质粒：携带有Ascl1+Isl1的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3c的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的游离体或者质粒中一种或两种以上；/nc.组合转录因子的mRNA/蛋白质混合物：Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质三者混合物中一种或两种以上。/n...

【技术特征摘要】
1.诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，其特征在于：
活性成分选自以下的a、b、c任一种：
a.携带有组合转录因子的病毒颗粒：携带有Ascl1+Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Brn3c的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的病毒颗粒，携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的病毒颗粒中一种或两种以上；
b.携带有组合转录因子的游离体或者质粒：携带有Ascl1+Isl1的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Brn3c的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的游离体或者质粒、携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的游离体或者质粒中一种或两种以上；
c.组合转录因子的mRNA/蛋白质混合物：Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质两者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3a的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3b的mRNA/蛋白质三者混合物；Ascl1的mRNA/蛋白质、Isl1的mRNA/蛋白质、Brn3c的mRNA/蛋白质三者混合物中一种或两种以上。


2.根据权利要求1所述的诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，其特征在于：
所述携带有Ascl1+Isl1的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Isl1的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Isl1的病毒颗粒；
所述携带有Ascl1+Brn3a的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3a的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3a的病毒颗粒；
所述携带有Ascl1+Brn3b的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3b的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3b的病毒颗粒；
所述携带有Ascl1+Brn3c的病毒颗粒是指携带有Ascl1的病毒颗粒与携带有Brn3c的病毒颗粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Brn3c的病毒颗粒；
所述携带有Ascl1+Isl1+Brn3a的病毒颗粒，是指携带有Ascl1的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3a的病毒颗粒三者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3a的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Brn3a的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Brn3a、Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1、Brn3a的病毒颗粒；
所述携带有Ascl1+Isl1+Brn3b的病毒颗粒，是指携带有Ascl1的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3b的病毒颗粒三者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3b的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Brn3b的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Brn3b、Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1、Brn3b的病毒颗粒；
携带有Ascl1+Isl1+Brn3c的病毒颗粒，是指携带有Ascl1的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3c的病毒颗粒三者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1的病毒颗粒，携带有Brn3c的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Brn3c的病毒颗粒，携带有Isl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Brn3c、Isl1的病毒颗粒，携带有Ascl1的病毒颗粒两者混合物；和/或同时携带有Ascl1、Isl1、Brn3c的病毒颗粒。


3.根据权利要求1或2所述的诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，其特征在于：
所述病毒颗粒的载体选自慢病毒、逆转录病毒、仙台病毒、腺病毒、腺相关病毒。


4.根据权利要求1所述的诱导体细胞转分化为感觉神经元及神经节样结构的组合物，其特征在于：
所述携带有Ascl1+Isl1的游离体或者质粒是指携带有Ascl1的游离体或者质粒与携带有Isl1的游离体或者质粒的混合物，和/或同时携带有Ascl1、Isl1的游离体或者质粒；
所述携带有Ascl1+Brn3a的游离体或者质粒是指携带有Asc...

【专利技术属性】
技术研发人员：向孟清，晋康新，邹珉，肖冬长，
申请(专利权)人：向孟清，晋康新，邹珉，肖冬长，
类型：发明
国别省市：广东;44