POSTN作为调控间充质干细胞分化能力的标志物及其应用制造技术

本发明专利技术属于干细胞技术领域，具体涉及一种POSTN作为调控间充质干细胞分化能力的标志物及其应用。本发明专利技术公开了一种POSTN基因或蛋白作为调控脐带间充质干细胞分化能力的标志物中的应用。进一步，本发明专利技术还公开了一种调控间充质干细胞分化能力的制剂。本研究首次发现POSTN基因可以调控人脐带来源间充质干细胞的成脂肪细胞和成骨细胞分化功能，发现POSTN是脐带间充质干细胞成骨分化的重要调控基因，为脐带间充质干细胞在再生医学领域如骨损伤修复、骨质疏松治疗提供了新的研究策略。骨质疏松治疗提供了新的研究策略。

【技术实现步骤摘要】
POSTN作为调控间充质干细胞分化能力的标志物及其应用


[0001]本专利技术属于干细胞
，具体涉及一种POSTN作为调控间充质干细胞分化能力的标志物及其应用。

技术介绍

[0002]间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是一类低免疫原性的成体干细胞，同时具有自我更新和多向分化潜能，MSC存在于全身多种组织和器官的间质中，以骨髓组织中含量最为丰富，亦可从胎盘、脐带、肝脏、脂肪、肌肉、皮肤等多种组织中。MSC在维持骨形成和骨吸收平衡过程中起重要作用，且可在特定的微环境诱导下分化为软骨细胞和成骨细胞，其中成骨细胞可直接调节骨形成，对于骨缺损的修复再生和骨质疏松等骨科疾病的治疗有重要作用，因此MSC具有重要的临床应用价值。
[0003]POSTN是首先在小鼠成骨细胞系中发现的一种90kDa的细胞外基质蛋白，含有1个典型的信号序列、4个同源重复结构区域(FAS结构域)和一个C末端区域，缺少跨膜区域。最初发现，POSTN可促进成骨细胞和成骨前体细胞在骨膜的聚集分化；进一步研究结果表明，POSTN还可在结缔组织、骨组织和成纤维细胞中表达，在骨和心脏等组织的再生过程中发挥功能性作用，并可以促进伤口愈合。已有研究表明，POSTN通过与整合素家族FAK/AKT的细胞表面受体结合，转导细胞内的信号，促进各种组织或器官的发育或维持，是细胞生长分化重要调节蛋白。POSTN还可通过PI3K/AKT或Ras/p38MAPK/CREB等多个信号通路在多种细胞的增殖、迁移、血管生成、细胞因子产生和分化等各方面起调节作用。然而POSTN是否调控hUC
‑
MSC(脐带间充质干细胞)成骨分化目前仍不清楚。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的之一在于提供一种调控间充质干细胞成骨和成脂分化的靶点POSTN及其在制备间充质干细胞成骨和成脂分化的产品中的应用。
[0005]本专利技术目的之二在于提供一种POSTN抑制剂或促进剂及其在骨缺损的修复再生和骨质疏松等骨相关疾病中的应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术具体技术方案如下：
[0007]本专利技术公开了POSTN可以调控脐带间充质干细胞成脂肪细胞和成骨细胞分化。脐带间充质干细胞是目前临床应用最为广泛的成体干细胞，其多向分化潜能用于再生医学领域，而本专利技术发现的POSTN敲低后脐带间充质干细胞成骨分化能力显著降低，影响其在骨损伤修复等领域的应用，因此专利技术人证实POSTN是脐带间充质干细胞成骨分化的重要调节分子，可以研发一种POSTN过表达的脐带间充质干细胞特异性用于骨损伤修复等疾病治疗。
[0008]首先，本专利技术提供了一种POSTN基因或蛋白作为调控间充质干细胞分化能力的标志物中的应用。
[0009]作为优选，所述间充质干细胞为人脐带间充质干细胞。
[0010]作为优选，所述分化能力为成骨分化能力和/或成脂分化能力。
[0011]本专利技术提供了一种POSTN基因或蛋白在制备间充质干细胞成骨和/或成脂诱导分化产品中的应用。
[0012]作为优选，所述产品包括POSTN基因或蛋白表达的抑制剂或促进剂。
[0013]本专利技术所述POSTN基因或蛋白表达的抑制剂或促进剂通过敲低或促进POSTN基因使得成骨和/或成脂分化标志物的表达显著发生变化，从而影响MSC成骨分化能力。
[0014]优选地，所述成骨分化标志物包括成骨细胞分化成熟的早期标志物ALP和成骨细胞分化成熟的晚期标志物OPN；所述成脂分化标志物包括ADI和PPARγ。
[0015]本专利技术还提供了一种调控间充质干细胞分化能力的制剂，所述制剂以POSTN的抑制剂或者POSTN的促进剂为活性成分。
[0016]作为优选，所述分化能力为成骨分化能力和/或成脂分化能力。
[0017]优选地，所述POSTN的抑制剂或促进剂通过敲低或促进POSTN基因或蛋白表达，使得成骨分化标志物的表达显著发生变化，从而影响MSC成骨成脂分化能力。
[0018]优选地，所述POSTN促进剂为促进POSTN表达水平的试剂；
[0019]优选地，所述促进剂为过表达POSTN的载体。
[0020]作为优选，所述POSTN抑制剂包括POSTN shRNA；
[0021]优选地，所述POSTN shRNA的靶序列为SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。
[0022]进一步地，本专利技术提供了所述的间充质干细胞成骨分化的制剂通过调节间充质干细胞成骨分化在制备治疗骨缺损的修复再生和骨质疏松的药物中的应用。
[0023]基于上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本研究首次发现POSTN基因可以调控人脐带来源间充质干细胞的成脂肪细胞和成骨细胞分化功能，发现POSTN是脐带间充质干细胞成骨分化的重要调控基因，为脐带间充质干细胞在再生医学领域如骨损伤修复、骨质疏松治疗提供了新的研究策略，研发一种POSTN过表达的特异性可以特性用于治疗骨组织再生等。
附图说明
[0025]图1慢病毒感染hUC
‑
MSC的效率验证；其中，图1A
‑
F荧光显微镜观察结果，图1G流式细胞术检测结果，图1H q
‑
PCR检测POSTN基因敲低效果。
[0026]图2稳定敲低POSTN的sh
‑
POSTN
‑
MSC的扩增与鉴定；图2A
‑
F吉姆萨染色观察结果，图2G流式细胞术检测结果。
[0027]图3体外sh
‑
POSTN
‑
MSC的诱导分化能力鉴定，诱导组与自分化组比较；图3A
‑
D油红O染色检测结果；图3E
‑
F q
‑
PCR检测成脂分化关键转录因子ADI和PPARγ表达结果，其中E是sh
‑
NC
‑
MSC，图3G
‑
J ALP染色检测细胞ALP活性；图3K
‑
L q
‑
PCR检测成骨分化关键标志物ALP和OPN的表达结果。
[0028]图4体外sh
‑
POSTN
‑
MSC的成骨诱导分化能力鉴定，sh
‑
NC
‑
MSC诱导组与sh
‑
POSTN
‑
MSC诱导组比较；图4A
‑
B ALP染色检测细胞ALP活性；图4C ALP染色面积；图4D q
‑
PCR检测成骨分化关键标志物ALP和OPN。
具体实施方式
[0029]以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例
中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0030]本专利技术实施例3中ALP染色液实验的部分试剂配置：
[0031]固定液：移液器取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种POSTN基因或蛋白作为调控脐带间充质干细胞分化能力的标志物中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述间充质干细胞为人脐带间充质干细胞。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述分化能力为成骨分化能力和/或成脂分化能力。4.一种调控间充质干细胞分化能力的制剂，其特征在于，所述制剂以POSTN的抑制剂或者POSTN的促进剂为活性成分。5.根据权利要求4所述的制剂，其特征在于，所述分化能力为成骨分化能力和/或成脂分化能力。6.根据权利要求5所述的制剂，其特征在于，所述POSTN的抑制剂或促进剂通过敲低或促进POSTN基因或蛋白表达，使得成骨和/或成脂分化标志物的表达显著发生变化，从而影响MSC成骨成脂分化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，于丰实，刘伟江，白海涛，袁福临，刘元林，李雪，王洋，
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：