System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种调控细胞定量摄取线粒体的方法技术_技高网

一种调控细胞定量摄取线粒体的方法技术

技术编号:40878455 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 16:48
本发明专利技术系涉及一种调控细胞定量摄取线粒体的方法,尤其是指一种通过氧糖剥夺的方法来调控细胞摄取线粒体的方法。该方法由以下步骤组成:a)给予该受体细胞氧糖剥夺;及b)给予所述的受体细胞一段复氧恢复时间;c)将线粒体投予所述的受体细胞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系涉及一种调控细胞定量摄取线粒体的方法,尤其是指一种通过氧糖剥夺的方法来调控细胞摄取线粒体的方法。


技术介绍

1、线粒体是细胞主要产生atp的地方,当线粒体因为老化或是其他因素导致功能退化或是异常,产生atp的能力便会降低。线粒体会随着细胞内能量需求或细胞压力的不同,而进行动态变化,并非一直处于单一线粒体状态,当细胞能量需求增加时线粒体会持续地分裂(fission),以快速地产生三磷酸腺者相反地,当细胞处于机饿状态时,线粒体会进行融合(fusion),以降低能量的生产及利用,维持细胞正常生理功能。

2、线粒体通过协调各种代谢和应激反应途径,包括atp合成,钙信号传导,细胞死亡的启动和生物分子的合成,在调节细胞稳态中起着关键作用[1,2]。此外,线粒体在细胞中表现出显着的功能可塑性,以满足局部代谢需求[3]。在间充质干细胞(mscs)中观察到细胞间功能性线粒体转移[4],最近的研究发现,神经元,小胶质细胞和内皮细胞之间可以发生线粒体内化,促进内源性细胞活力和活性[5,6]。

3、线粒体被称为“能量工厂”,是细胞质中必不可少的细胞器,在产生三磷酸腺苷(atp)和维持细胞稳态方面发挥着至关重要的作用。最近,研究人员发现,间充质干细胞(mscs)可以将功能性线粒体转移到附近受损的细胞,包括mscs[4]、心肌细胞[7]和神经细胞[8]。这些线粒体转移改善了受体细胞在经历应激(如缺血和再灌注)时的表现,并调节病理过程。

4、传统的线粒体转移发生在细胞间,依赖于直接细胞间隧道纳米管(tnt)、间隙连接通道(gjc)和间接细胞外囊泡(ev)的形成[9]。然而,这些途径效率低下,需要健康细胞的递送和亚细胞结构(例如tnt,gjc和ev)的形成。但体内通过细胞之间传递线粒体,如通过msc递送线粒体,有可能引入msc被肿瘤细胞“绑架”而支持肿瘤细胞发育的风险[10]。wada等人描述了一种基于仙台病毒包膜的方法,该方法可以让两个独立的细胞通过狭窄的细胞质连接融合;控制细胞质连接的长度,以实现线粒体转移速率的定量控制[11];但病毒包膜的引入,可能引入异种蛋白引起免疫反应。takafumi nakano等人通过改良的反相乳液法,用阳离子dotap与dope混合包覆线粒体,以改善线粒体的转移和功效[12];但因膜包被而可能遮盖线粒体表面一些重要的蛋白,从而影响线粒体在体内与病灶区释放的信号进行识别。

5、参考文献:

6、[1]pekkurnaz g,wang x.mitochondrial heterogeneity and homeostasisthrough the lens of a neuron

7、[j].nat metab,2022,4(7):802-12.

8、[2]nunnari j,suomalainen a.mitochondria:in sickness and in health[j].cell,2012,148(6):1145-59.[3]li s,xiong g j,huang n,et al.the cross-talk ofenergy sensing and mitochondrial anchoring sustainssynaptic efficacy bymaintaining presynaptic metabolism[j].nat metab,2020,2(10):1077-95.

9、[4]li c j,chen p k,sun l y,et al.enhancement of mitochondrialtransfer by antioxidants in humanmesenchymal stem cells[j].oxidative medicineand cellular longevity,2017,2017:8510805.

10、[5]huang p j,kuo c c,lee h c,et al.transferring xenogenicmitochondria provides neural protectionagainst ischemic stress in ischemicrat brains[j].cell transplantation,2016,25(5):913-27.

11、[6]hayakawa k,chan s j,mandeville e t,et al.protective effects ofendothelial progenitorcell-derived extracellular mitochondria in brainendothelium[j].stem cells,2018,36(9):1404-10.

12、[7]mori d,miyagawa s,kawamura t,et al.mitochondrial transfer inducedby adipose-derivedmesenchymal stem cell transplantation improves cardiacfunction in rat models of ischemiccardiomyopathy[j].cell transplantation,2023,32:9636897221148457.

13、[8]li h,wang c,he t,et al.mitochondrial transfer from bone marrowmesenchymal stem cells to motorneurons in spinal cord injury rats via gapjunction[j].theranostics,2019,9(7):2017-35.

14、[9]liu z,sun y,qi z,et al.mitochondrial transfer/transplantation:anemerging therapeutic approach formultiple diseases[j].cell&bioscience,2022,12(1):66.

15、[10]lin w,huang l,li y,et al.mesenchymal stem cells and cancer:clinical challenges and opportunities

16、[j].biomed research international,2019,2019:2820853.

17、[11]wada k i,hosokawa k,ito y,et al.quantitative control ofmitochondria transfer between live singlecells using a microfluidic device[j].biology open,2017本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种调控细胞定量摄取线粒体的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氧糖剥夺的时间为0小时至24小时。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的氧糖剥夺的时间为2小时至3小时。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,使用缺氧小室联合无氧无葡萄糖的溶液(氧糖剥夺溶液)对所述的受体细胞进行氧糖剥夺;和/或使用小分子化合物对所述的受体细胞进行处理,所述的小分子化合物包括H2O2,CCCP,Blebbistatin,HCl,Dynasore;

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的缺氧小室内的气体参数为N2浓度95%,CO2浓度为5%,氧气浓度为0.00~0.1%;

6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的小分子化合物的处理体系为

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中加入线粒体前的复氧恢复时间为0小时至48小时。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,其中加入线粒体前的复氧恢复时间为0.5小时至18小时。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中在加入线粒体前的复氧恢复期时更换培养基为细胞培养基。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的细胞培养基包括:高糖培养基为含胎牛血清(FBS)之H-DMEM,和/或各受体细胞常规对应培养基,和/或包含FBS和NAC(acetylcysteine)之H-DMEM,和/或包含KnockOut血清替代物之DMEM/F-12,和/或包含FBS和CD38抑制剂之H-DMEM。

11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的NAC浓度为1.0mM至12mM

12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的CD38抑制剂浓度为0.1μM至2μM。

13.如权利要求1-12任意一项所述的方法,其特征在于,复氧恢复期结束后,加入线粒体和受体细胞共培养,即互相接触培养。

14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述的线粒体从供体细胞中提取,提取得到的游离线粒体为结构和功能活性良好的健康线粒体。

15.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中将线粒体投予所述的受体细胞,其比例为一个所述的受体细胞对应的线粒体来源于1个至500个供体细胞。

16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,其中将线粒体投予所述的受体细胞,其比例为一个所述的受体细胞对应的线粒体来源于5个至200个供体细胞。

17.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中将线粒体投予所述的细胞后共培养3小时至60天。

18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,其中将线粒体投予所述的细胞后共培养4小时至48小时。

19.如权利要求9所述的方法,其特征在于,其中线粒体和受体细胞共培养时的细胞培养基为含胎牛血清(FBS)之H-DMEM,和/或各受体细胞常规对应培养基,和/或包含FBS和NAC(acetylcysteine)之H-DMEM,和/或包含KnockOut血清替代物之DMEM/F-12。

20.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述的受体细胞包含外周血单个核细胞、淋巴细胞、成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细胞、神经元细胞、神经细胞,血管内皮细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞、胚胎干细胞、间充质干细胞。

21.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述的线粒体来自脐带间充质干细胞,成纤维细胞、胚胎干细胞、脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞,神经干细胞、星形胶质细胞、平滑肌细胞。

22.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述的受体细胞来源于哺乳动物。

23.如权利要求14所述的方法,其特征在于,其中所述的线粒体为人源性线粒体。

24.如权利要求1-23任意一项所述的方法,其特征在于,所述的任一方法在促进受体细胞摄取外源线粒体中的应用;或所述的任一方法在修复细胞,组织,器官损伤或退化中的应用;或所述的任一方法在医学研究中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种调控细胞定量摄取线粒体的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氧糖剥夺的时间为0小时至24小时。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的氧糖剥夺的时间为2小时至3小时。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,使用缺氧小室联合无氧无葡萄糖的溶液(氧糖剥夺溶液)对所述的受体细胞进行氧糖剥夺;和/或使用小分子化合物对所述的受体细胞进行处理,所述的小分子化合物包括h2o2,cccp,blebbistatin,hcl,dynasore;

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的缺氧小室内的气体参数为n2浓度95%,co2浓度为5%,氧气浓度为0.00~0.1%;

6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的小分子化合物的处理体系为

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中加入线粒体前的复氧恢复时间为0小时至48小时。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,其中加入线粒体前的复氧恢复时间为0.5小时至18小时。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中在加入线粒体前的复氧恢复期时更换培养基为细胞培养基。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述的细胞培养基包括:高糖培养基为含胎牛血清(fbs)之h-dmem,和/或各受体细胞常规对应培养基,和/或包含fbs和nac(acetylcysteine)之h-dmem,和/或包含knockout血清替代物之dmem/f-12,和/或包含fbs和cd38抑制剂之h-dmem。

11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的nac浓度为1.0mm至12mm

12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述的cd38抑制剂浓度为0.1μm至2μm。

13.如权利要求1-12任意一项所述的方法,其特征在于,复氧恢复期结束后,加入线粒体和受体细胞共培养,即互相接触培养。

14.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡敏李燕皎吴朕王梦婷王思涛马代萍锁继春孙建秀赵云会陶慧仙崔雯吴明进吴兴飞曹丽
申请(专利权)人:深圳臻德济慈药品研发有限公司
类型:发明
国别省市:

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