一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因及其衍生产品制造技术

本发明专利技术公开了一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，所述基因为Wip1基因，所述Wip1基因正向调控MSCs成脂肪分化能力。本发明专利技术人通过实验发现，Wip1基因通过PP2A‑PPAR‑γ信号通路调节MSCs成脂分化的能力，为MSCs生物学特性的研究及临床应用提供了理论与实验依据，也为临床研究应用MSCs治疗疾病提供新靶标。

A gene and its derivatives that can regulate the adipogenic differentiation of MSCs

【技术实现步骤摘要】
一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因及其衍生产品
本专利技术涉及生物
，具体涉及一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因及其衍生产品。
技术介绍
间充质干细胞(MSCs)是属于中胚层的一类多能干细胞，主要存在于结缔组织和器官间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，由于骨髓是其主要来源，因此统称为骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞具有以下特性：一、具有强大的增殖能力和多向分化潜能，在适宜的体内或体外环境下具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、基质细胞等多种细胞的能力。二、具有免疫调节功能，通过细胞间的相互作用及产生细胞因子抑制T细胞的增殖及其免疫反应，从而发挥免疫重建的功能。三、具有来源方便，易于分离、培养、扩增和纯化，多次传代扩增后仍具有干细胞特性，不存在免疫排斥的特性。四、面目模糊，表面抗原不明显，异体移植排异较轻，配型要求不严格。正是由于间充质干细胞所具备的这些免疫学特性，使其在血液病治疗方面具有广阔的临床应用前景。通过自体移植可以重建组织器官的结构和功能，并且可避免免疫排斥反应。间充质干细胞(mesenchymalstemcells，MSCs)来源于不同组织，是具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞，体内和体外培养均可使其向成脂肪、成骨和成软骨分化。但其具体的分化机制研究甚少。磷酸酶Wip1(野生型p53诱导的磷酸酶1)是由PPM1D基因编码的一种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，是一种p53依赖的基因，属于PP2C(蛋白磷酸酶2C)家族，该家族成员主要参与细胞代谢过程，包括增殖、凋亡、分化等等。Wip1在原核生物和真核生物中均有表达，主要存在细胞核中。在细胞稳态调控、DNA损伤修复、抗衰老、肿瘤发生及免疫调控等方面具有重要作用，并作为原癌基因受到越来越多的关注。PP2A是丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2，在人类其由PPP2CA基因编码，由A和B两个亚单位组成。对磷酸酶的调节起到重要作用，对细胞内多种信号通路产生影响。研究已经发现PP2A影响成骨细胞和脂肪细胞的分化，通过调节相关转录因子的表达来确定成骨细胞或脂肪细胞的表型。过氧化物酶体增殖体激活受体-γ(peroxisomeproliferatoractivatedreceptorγ，PPAR-γ)，是重要的细胞分化转录因子，在哺乳动物的脂肪组织、血管平滑肌组织、心肌组织中均有表达。PPAR-γ是由配体激活的核转录因子，活化后可以调控多种核内靶基因的表达。研究发现，PPAR-γ具有调节脂肪代谢、炎症、免疫以及细胞分化等作用，参与诸多慢性免疫性疾病的发生及发展。PPAR-γ是MSCs成脂早期过程中的转录因子，PPAR-γ高表达，说明细胞成脂分化能力强。
技术实现思路
我们通过研究发现，Wip1基因敲除后MSCs成脂分化能力显著下降，进一步研究发现，具体机制是Wip1基因通过调控PP2A-PPAR-γ信号通路促进MSCs的成脂分化。本专利技术目的之一是Wip1基因调控MSCs成脂肪分化能力的分子机制研究提供新的线索，为临床研究应用MSCs治疗疾病提供新靶标。具体方案：本专利技术人利用成熟的小鼠骨组织来源的MSCs分离培养和体外诱导培养体系，经实验研究发现Wip1基因通过调节PP2A-PPAR-γ信号通路调控MSCs的成脂分化；具体实施过程，体外分离培养Wip1+/+MSCs和Wip1-/-MSCs，进一步诱导，成脂分化后检测成脂相关转录因子PPAR-γ，C/EBPα变化。结果表明，Wip1-/-MSCs成脂诱导后，脂滴数量显著减少，成脂相关转录因子表达显著降低。采用基因芯片结合生物信息学分析，发现Wip1-/-MSCs中PP2A表达降低。收集MSCs成脂诱导第0天，第2天，第4天和第5天的样本，q-PCR检测发现成脂相关转录因子PPAR-γ与PP2A变化一致。利用PP2AsiRNA敲低MSCs中PP2A，q-PCR和Westernblot检测结果显示，敲低PP2A基因后，成脂分化关键转录因子PPAR-γ表达显著下调，说明成脂分化能力降低，从而证实Wip1具有促进MSCs成脂分化能力。首先，本专利技术提供了一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，所述基因为Wip1基因。优选的，所述Wip1基因正向调控MSCs成脂肪分化能力。优选的，所述Wip1基因通过调节PP2A-PPAR-γ信号通路调控MSCs的成脂分化。优选的，所述间充质干细胞包括牙髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、脂肪间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。在本专利技术上述应用的一些实施方案中，所述间充质干细胞(MSCs)为小鼠骨组织来源的间充质干细胞。进一步地，本专利技术提供了一种基因修饰间充质干细胞的生物制剂，所述基因为Wip1基因，所述制剂中含有促进Wip1基因表达的试剂和促进Wip1基因表达产物的试剂。如MSCs成脂分化的促进剂。优选的，所述促进Wip1基因表达的试剂包括促进基因转录的试剂，促进基因翻译的试剂，促进Wip1蛋白含量提高的试剂；所述促进Wip1基因表达产物的试剂包括促进Wip1基因表达稳定性的试剂，促进Wip1基因表达产物活性的试剂，促进Wip1基因表达产物功能的试剂。进一步地，本专利技术提供了一种基因修饰间充质干细胞的生物制剂，所述基因为Wip1基因，所述制剂中含有降低Wip1基因表达的试剂和降低Wip1基因表达产物的试剂。优选的，所述降低Wip1基因表达的试剂是通过siRNA敲低PP2A基因使得成脂关键转录因子PPAR-γ表达显著下调，从而抑制MSC成脂分化能力。优选的，PP2AsiRNA具有SEQIDNO:9-SEQIDNO:14所示的核苷酸序列。更进一步地，本专利技术提供了一种细胞治疗药物，所述药物通过Wip1基因修饰间充质干细胞起作用。优选地，所述细胞治疗药物包括外用细胞治疗药物或注射细胞治疗药物。再进一步地，本专利技术还提供了一种基因改造MSCs的方法，所述方法是通过调控Wip1基因的表达进而调节PP2A-PPAR-γ信号通路来改造MSCs。具体为：1)从1周龄C57bl/6小鼠骨组织中分离获取间充质干细胞，然后进行原代培养和传代培养；2)利用siRNA瞬时转染技术将PP2AsiRNA导入P3代间充质干细胞，然后培养。siRNA瞬时转染的转染体系为：jetPRIMEreagentbuffer200ul/2ml、siRNA3ul/2ml、jetPRIMEreagent4ul/2ml，转染时间为48h。最后，本专利技术还提供了一种基因改造MSCs的方法在制备利用MSCs治疗疾病药物中的应用，所述利用MSCs治疗疾病药物包括肿瘤药物等。有益效果本专利技术人通过实验发现，Wip1基因通过PP2A-PPAR-γ信号通路调节MSCs成脂分化的能力，为MSCs生物学特性的研究及临床应用提供了理论与实验依据，也为临床研究应用MSCs治疗疾病提供新靶标。因此，可将Wip1用于制备调控MSCs成脂分化的产品，如MSCs成脂分化的促进剂。本专利技术采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，其特征在于，所述基因为Wip1基因，所述Wip1基因正向调控MSCs成脂肪分化能力。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，其特征在于，所述基因为Wip1基因，所述Wip1基因正向调控MSCs成脂肪分化能力。


2.如权利要求1所述的能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，其特征在于，所述Wip1基因通过调节PP2A-PPAR-γ信号通路调控MSCs的成脂分化。


3.如权利要求1所述的能够调控MSCs成脂肪分化能力的基因，其特征在于，所述间充质干细胞包括牙髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞、脂肪间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。


4.一种基因修饰间充质干细胞的生物制剂，其特征在于，所述基因为Wip1基因，所述制剂中含有促进Wip1基因表达的试剂和促进Wip1基因表达产物的试剂，或所述制剂中含有降低Wip1基因表达的试剂和降低Wip1基因表达产物的试剂。


5.如权利要求4所述的生物制剂，其特征在于，所述促进Wip1基因表达的试剂包括促进基因转录的试剂，促进基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，樊月，刘伟江，白海涛，刘元林，李雪，王洋，于丰实，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11