本发明专利技术涉及一种用于诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物、通过将所述组合物引入到体细胞中以诱导直接转分化出的运动神经元、用于预防或治疗神经系统疾病和损伤的药物组合物和细胞治疗剂、用于筛选预防或治疗神经系统疾病的药物的组合物以及用于制备人造组织的3D打印生物材料组合物。当使用本发明专利技术一方面的组合物，通过诱导直接转分化因子的表达，可以有效诱导体细胞分化为运动神经元，而无需经历诱导多能干细胞的多能性(Pluripotency)步骤，因此，利用其可以有效地预防和治疗神经系统疾病和损伤。此外，如果利用一方面的被诱导出的运动神经元，可以用于制备用于能够治疗被认为是疑难疾病的神经系统疾病和损伤的人造组织的3D打印生物材料组合物，因此，可以广泛应用于再生医疗领域。可以广泛应用于再生医疗领域。可以广泛应用于再生医疗领域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于诱导体细胞直接转分化为运动神经元的组合物以及其使用方法
[0001]本专利技术涉及一种用于诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物、通过将所述组合物引入到体细胞中以诱导直接转分化出的运动神经元、用于预防或治疗神经系统疾病和损伤的药物组合物和细胞治疗剂、用于筛选预防或治疗神经系统疾病药物的组合物以及用于制备人造组织的3D打印生物材料组合物。
技术介绍
[0002]现有的使用胚胎干细胞和诱导多能干细胞的运动神经元分化方法是破坏胚胎以建立胚胎干细胞，或经历从体细胞重编程(Reprogramming)为诱导多能干细胞的步骤，然后经历再次分化(Differentiation)为运动神经元的步骤才能制备出细胞。而且，传统的方法在使用胚胎干细胞方面可能会出现伦理问题，并且在使用诱导多能干细胞的情况下，执行分化步骤时需要投入时间成本、金钱成本和努力，但存在效率(efficiency)低且很难人为控制分化能力的问题，因此，是一种低效率的方法。此外，在体外水平上难以确保药物代谢和毒性验证所需的足够数量的细胞，并且在应用用于运动神经元功能再生的细胞治疗的步骤，极有可能形成源自未分化细胞的畸胎瘤(teratoma)，因此，使用所述细胞存在安全问题。
[0003]为了消除如上所述的形成畸胎瘤的风险，正在研究将体细胞直接转分化为其他谱系的体细胞或多能干细胞而不经历多能干细胞的状态,但由于这样的细胞重编程过程的机制为诱导而使用的基因数量太多，难以阐明详细机制，因此，至今为止阐明的程度微乎其微。此外，尽管重编程技术已经确立，但仍需不断开发技术简单、高效的方法用于实际治疗应用，并且被这样开发出来的技术必须在效率和安全性方面进行评估，因此，具有局限性。而且，至今为止还没有从体细胞仅表达数个基因来制备运动神经元的已知方法。
[0004]据此，本专利技术人在对体细胞直接转分化为运动神经元的方法进行研究的过程中，已证实诱导特定基因的转录因子在体细胞中的异位表达可以有效地将体细胞诱导为神经元细胞，并且完成了本专利技术。
技术实现思路
[0005]技术问题
[0006]本专利技术的一方面涉及一种用于诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：(1)选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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binding transcription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框1(NK6 homeobox1，NKX6.1)蛋白、神经元素2(neurogenin 2，NGN2)蛋白以及转录因子SOX
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11(SRY
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box 11，SOX11)蛋白组成的组中的一种或更多种蛋白质；(2)编码所述蛋白质的核酸分子；以及(3)引入所述核酸分子的载体。
[0007]本专利技术的另一方面涉及一种将体细胞直接转分化为运动神经元的方法，其包括将组合物接触或插入到体细胞中的步骤，其中，所述组合物包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：(1)选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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binding transcription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框1(NK6 homeobox 1，NKX6.1)蛋白、神经元素2(neurogenin 2，NGN2)蛋白以及转录因子SOX
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box 11，SOX11)蛋白组成的组中的一种或更多种蛋白质；(2)编码所述蛋白质的核酸分子；以及(3)引入所述核酸分子的载体。
[0008]本专利技术的另一方面涉及一种将选自以下的一种或更多种引入到体细胞中以诱导直接转分化出的运动神经元：(1)核酸分子，其编码选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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binding transcription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框1(NK6 homeobox 1，NKX6.1)蛋白、神经元素2(neurogenin 2，NGN2)蛋白以及转录因子SOX
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box 11，SOX11)蛋白组成的组中的一种或更多种蛋白质；以及(2)引入所述核酸分子的载体。
[0009]本专利技术的另一方面涉及一种用于预防或治疗神经系统疾病和损伤的药物组合物和细胞治疗剂，其包括将通过直接转分化而被诱导出的运动神经元作为活性成分。
[0010]本专利技术的再一方面涉及一种用于筛选预防或治疗神经系统疾病的药物的组合物，其包括将被诱导直接转分化出的运动神经元作为活性成分。
[0011]本专利技术的再一方面涉及一种用于制备用于治疗神经系统疾病和损伤的人造组织的3D打印生物材料组合物。
[0012]本专利技术的再一方面涉及一种用于预防或治疗神经系统疾病和损伤的方法，其包括将所述用于诱导直接转分化的组合物或通过直接转分化而被诱导出的运动神经元施用于所需的个体。
[0013]技术方案
[0014]为了达到上述目的，本专利技术的一方面提供一种用于诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：(1)选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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binding transcription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框1(NK6 homeobox 1，NKX6.1)蛋白、神经元素2(neurogenin 2，NGN2)蛋白以及转录因子SOX
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box 11，SOX11)蛋白组成的组中的一种或更多种蛋白质；(2)编码所述蛋白质的核酸分子；以及(3)引入所述核酸分子的载体。
[0015]本专利技术的另一方面提供一种将体细胞直接转分化为运动神经元的方法，其包括将组合物接触或插入到体细胞中的步骤，其中，所述组合物包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：(1)选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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binding transcription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：(1)选自由八聚体结合转录因子4(Octamer
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bindingtranscription factor 4，OCT4)蛋白、LIM同源框3(LIM homeobox 3，LHX3)蛋白、ISL LIM同源框1(ISL LIM homeobox 1，ISL1)蛋白、NK6同源框1(NK6 homeobox 1，NKX6.1)蛋白、神经元素2(neurogenin 2，NGN2)蛋白以及转录因子SOX
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box 11，SOX11)蛋白组成的组中的一种或更多种蛋白质；(2)编码所述蛋白质的核酸分子；以及(3)引入所述核酸分子的载体。2.根据权利要求1所述的诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其包括选自由以下组成的组中的一种或更多种：八聚体结合转录因子4(OCT4)蛋白、编码所述蛋白质的核酸分子、以及引入所述核酸分子的载体；和选自由以下组成的组中的一种或更多种：LIM同源框3(LHX3)、ISL LIM同源框1(ISL1)、NK6同源框1(NKX6.1)、神经元素2(NGN2)以及转录因子SOX
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11(SOX11)组成的组中的一种或更多种蛋白质，编码所述蛋白质的核酸分子以及引入所述核酸分子的载体。3.根据权利要求1所述的诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其特征在于，所述体细胞是选自由成纤维细胞(fibroblast)、上皮细胞、肌肉细胞、神经细胞、毛细胞、毛根细胞、毛囊细胞、口腔上皮细胞、从尿液中提取的体细胞、胃粘膜细胞、杯状细胞、G细胞、B细胞、周细胞、星形胶质细胞(astrocyte)、血细胞、神经干细胞、造血干细胞、脐带血干细胞以及间充质干细胞组成的组中的一种或更多种。4.根据权利要求1所述的诱导体细胞直接转分化为运动神经元(motor neuron)的组合物，其特征在于，所述载体是选自由例如，质粒载体、粘粒载体、病毒载体、慢病毒载体、逆转录病毒载体(Retrovirus)、人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus，HIV)载体、鼠白血病病毒(Murineleukemia virus，MLV)载体、禽肉瘤白血病病毒(Aviansarcoma/leukosis，ASLV)载体、脾坏死病毒(Spleen necrosis virus，SNV)载体、劳氏肉瘤病毒(Rous sarcoma virus，RSV)载体、小鼠乳腺肿瘤病毒(Mouse mammary tumor virus，MMTV)载体、腺病毒(Adenovirus)载体、腺相关病毒(Adenoassociatedvirus)载体、单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus)载体以及游离型(episomal)载体组成的组中一种或更多种载体。5.一种将体细胞直接转分化为运动...
【专利技术属性】
技术研发人员：金正范，李炫妸，
申请(专利权)人：蔚山科学技术院，
类型：发明
国别省市：
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