脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用制造技术

本发明专利技术提供脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用，增敏作用是通过过表达Galectin

【技术实现步骤摘要】
脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，具体涉及脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用。

技术介绍

[0002]胰岛素抵抗是指机体胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率显著下降。肥胖是胰岛素抵抗的主要诱因，随着经济的迅速发展和居民生活方式的变化，我国18岁及以上居民超重率和肥胖率分别为34.3％和16.4％，造成过半成年人面临着机体胰岛素敏感性降低的危机。胰岛素抵抗会加速代谢综合征、心血管疾病和多囊卵巢综合征等的发展，尤其是其可能导致2型糖尿病。最新中国糖尿病流行病学调查结果显示：在20岁以上的成年人中，有9.7％糖尿病患者(约9240万)，还有15.5％(约1.48亿)属于糖尿病前期，这些数据表明我国已经成为世界第一糖尿病大国。
[0003]胰岛素抵抗是一个慢性亚临床炎症过程，而抑制炎症已成为治疗胰岛素抵抗的新途径。脐带间充质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stem cells，UC
‑
MSCs)是一类具有多项分化潜能的干细胞，具有免疫调节作用，目前已应用于糖尿病和自身免疫病等多种疾病的治疗中。但是因其在患者体内生存期短，生物活性弱，肺聚集难以到达靶组织等缺点，严重削弱了干细胞的疗效。脐带间充质干细胞的治疗活性高度依赖于其旁分泌特性，尤其是外泌体(Exosomes，Exos)。外泌体是一种脂质双分子层的囊性小泡，直径50
‑
150nm，含有多种物质，包括脂质分子，蛋白质及核酸(包括DNA，RNA及各种非编码RNA)，在疾病的早期诊断、临床治疗及其预后中发挥着不可或缺的作用，已经开始替代脐带间充质干细胞发挥治疗作用。半乳糖凝集素1(Galectin
‑
1，基因名称为LGALS1)是间充质干细胞外泌体的主要成分之一，也是外泌体发挥免疫抑制功能的重要介质，其可能是通过抗炎途径治疗胰岛素抵抗的突破口。
[0004]目前临床上胰岛素增敏剂药物有限，且副作用较大(如水肿、体重增加、血糖过低和心衰风险增加等)。因此，本专利技术提供脐带间充质干细胞来源外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中的不足，提供含有高剂量过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用，增敏作用是在外泌体自身增敏作用的基础上通过过表达Galectin
‑
1进一步增强的。
[0008]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0009]进一步地，过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外泌体通过以下步骤制
备：
[0010]S1、分离培养获得人脐带间充质肝细胞；
[0011]S2、利用载有Galectin
‑
1基因CDS序列质粒的慢病毒转染人脐带间充质干细胞，并筛选获得过表达Galectin
‑
1分子的人脐带间充质干细胞；
[0012]S3、将过表达Galectin
‑
1的人脐带间充质干细胞置于培养基中培养后，收集培养上清，离心后获得过表达Galectin
‑
1的人脐带间充质干细胞来源的外泌体。
[0013]进一步地，所述CDS序列为SEQ ID NO.1核苷酸序列。
[0014]进一步地，所述培养基是无血清的DMEM/F12培养基。
[0015]进一步地，培养时长为36～48小时。
[0016]进一步地，离心的方法为超速离心联合密度梯度离心。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]间充质干细胞来源广泛，易获取、分离，可大规模扩增；Galectin
‑
1具有强大的抗炎作用，可以抑制急性炎症、诱导T细胞死亡，促进巨噬细胞重编程和下调促炎细胞因子的合成等，与同样隶属于半乳糖凝集素家族的Galectin
‑
2、Galectin
‑
3所具备的诱导炎症增加，抑制胰岛素敏感性的功能不同，提示过表达脐带间充质干细胞Galectin
‑
1基因，增加外泌体中Galectin
‑
1的含量，可以增强外泌体的免疫抑制能力，使外泌体具有更强效的胰岛素增敏作用。
[0019]本专利技术利用载有Galectin
‑
1基因CDS序列质粒的慢病毒高效率地转染人脐带间充质干细胞，稳定地诱导细胞过表达Galectin
‑
1，将过表达Galectin
‑
1的人脐带间充质干细胞置于培养基中培养、收集上清、超速离心联合密度梯度离心后获得过表达Galectin
‑
1的人脐带间充质干细胞来源的外泌体(Galectin
‑1‑
Exos)。
[0020]通过透射电镜观察、纳米颗粒跟踪分析、蛋白印迹法鉴定Galectin
‑1‑
Exos可分泌丰富的外泌体；对比实验的结果表明Galectin
‑1‑
Exos治疗相较于Exos治疗可进一步有效降低2型糖尿病小鼠血清胰岛素水平，并显著提高2型糖尿病小鼠的胰岛素耐量，增加2型糖尿病小鼠的全身胰岛素敏感性；此外，Galectin
‑1‑
Exos治疗可显著提高2型糖尿病小鼠肝脏、白色脂肪组织及骨骼肌中磷酸化AKT(p
‑
AKT)及磷酸化胰岛素受体(p
‑
IR)水平，表明这些组织中胰岛素信号通路活性均得到显著提高，并从侧面证明过表达Galectin
‑1‑
Exos提高了外泌体的胰岛素敏感性。
[0021]本专利技术制备得到的Galectin
‑1‑
Exos具备间充质干细胞的免疫抑制特性，还具有易于储存(可在
‑
80℃超低温冰箱中长期保存并保持生物活性)、可全身循环并穿过血脑屏障、无免疫排斥等优点，能克服干细胞生存期短，生物活性弱，肺聚集难以到达靶组织的缺陷。
附图说明
[0022]图1为使用蛋白质印迹法检测脐带间充质干细胞来源的外泌体中Galectin
‑
1的表达量示意图，**p<0.01；
[0023]图2为使用透射电镜鉴定过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外泌体的示意图，标尺＝100nm；
[0024]图3为使用纳米颗粒追踪仪检测过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外
泌体示意图；
[0025]图4为过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外泌体标志蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.脐带间充质干细胞来源的外泌体在制备胰岛素增敏剂中的应用，其特征在于，增敏作用是通过过表达Galectin
‑
1实现的。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，过表达Galectin
‑
1的脐带间充质干细胞来源的外泌体通过以下步骤制备：S1、分离培养获得人脐带间充质肝细胞；S2、利用载有Galectin
‑
1基因CDS序列质粒的慢病毒转染人脐带间充质干细胞，并筛选获得过表达Galectin
‑
1分子的人脐带间充质干细胞；S3、将过...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凌云，费飞，顾晓松，
申请(专利权)人：南京鼓楼医院，
类型：发明
国别省市：