源于白内障疾病模型小鼠的多潜能细胞、其制备方法及其用途技术

技术编号:7602900 阅读:350 留言:0更新日期:2012-07-22 05:36
本发明专利技术涉及一种源于遗传性白内障小鼠的多潜能细胞,本发明专利技术的多潜能细胞来源于白内障疾病模型小鼠,经检测确定具有胚胎干细胞特性。本发明专利技术可用于白内障发病机制的研究、治疗白内障药物的筛选及提供基因治疗手段的研究载体,为白内障疾病研究提供了的新的材料和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动物细胞领域,具体涉及一种来源于白内障疾病小鼠的多潜能细胞如胚胎干细胞(ES)其制备方法及其用途。
技术介绍
白内障是严重影响公众健康的重大疾病。据世界卫生组织统计,全世界约有4500 万人失明,其中有一半是由白内障导致的。白内障是由遗传和环境危险因素等多种原因引起的以晶状体混浊为主要症状的多因子失调眼科疾病(Mccarty C A, Taylor H R. The genetics of cataract . Invest Ophthalmol Vis Sci, 2001,42 (8) :1677-8.)。白内障的遗传方式包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁隐性遗传。遗传性白内障无论从临床表现上还是遗传特性上都很复杂,许多与晶状体相关的基因突变都可导致白内障的形成。由于白内障疾病的复杂性,有效的方法就是研究遗传性单纯性白内障来进一步深入了解可导致和影响晶状体病变的所有基因及发病机制。人们最早对白内障遗传因素的认识是从动物模型开始的,主要是鼠模型(Graw J.Mouse models of cataract . J Genet, 2009,88 (4) :469-86.)。这是由于晶状体混池能相对容易地在鼠模型中检测到,并且可同时观察白内障的遗传方式。疾病的动物模型是体外研究该疾病的发病机制、病理过程等的强有力的工具。鼠模型在白内障研究领域中发挥着重要的作用。迄今为止,国内外已发现的遗传性白内障小鼠模型约有140多个,这些小鼠模型主要是通过自发突变、诱发突变、敲除突变或转基因等方式获得。利用小鼠动物模型,可以克服白内障发生发展缓慢、潜伏期长、发病原因多样及经常伴有各种其它疾病等因素干扰的问题,可以通过单一的病因,在短时间内复制出典型的动物疾病模型,因此,白内障小鼠动物模型对于研究白内障的发生、发展规律和疾病诊断治疗等是极为重要的手段和工具。随着科学的发展,已经有20多个基因位点被证明与先天性白内障有关,其中17 个基因已经被完全克隆出来(He ff, Li S. Congenitalcataracts gene mapping . Hum Genet, 2000,106 (I) : 1_13.),人们对白内障的发生机制也逐渐有了一定的了解,但仍然还有许多家庭受到未知基因突变引起的白内障的影响。已发现的白内障小鼠突变系中,也还有部分突变基因在其分子水平尚未明确定义,即使是那些已知与白内障有关的基因,其确切的机制也还没有完全弄清楚。虽然随着医疗技术的不断进步,先天性白内障的诊断和治疗已非难事,但目前诊断仍以症状学诊断为主,治疗以手术为主,且手术治疗后会有一定的并发症。或许可以仿效其他遗传性疾病的做法,通过对胎儿期疾病基因筛选等方法,将疾病诊断提前到胎儿期,为有效的治疗提供时机及依据,再通过基因治疗的手段,将遗传性白内障控制在白内障尚未形成或尚未完全形成之前,以实现在基因水平对遗传性白内障的防治。基因治疗通常在细胞水平进行操作,而具有多能性的胚胎干细胞无疑是最佳选择。胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES)是从早期胚胎内细胞团中克隆出来的一类细胞,在理想的条件下培养,这类细胞能维持其无限自我更新增殖潜能,并可以分化为包括生殖细胞在内的多种类型子细胞,具有发育成完整生命个体的能力(Martin G R. Isolation of a pluripotentcell line from early mouse embryos cultured in medium conditioned byteratocarcinoma stem cells .Proc Natl Acad Sci USA, 1981,78 (12) :7634-8 ;Mastui Y, Zsebo K, Hongan B L. Derivation ofpluripotential embryonic stem cells from murine primordial germ cellsin culture· Cell,1992, 70(5) :841-7.)。胚胎干细胞的用途很多,在生命科学及医学的各个领域都有很重要而深远的影响。胚胎干细胞的全能性、可遗传操作性和无限扩增能力,使其成为细胞和分子水平上研究个体发育过程中极早期事件的良好材料和方法。随着人类基因组学研究基因芯片、基因诱捕等生物技术的应用,比较ES细胞及不同发育阶段的细胞和分化细胞的基因转录和表达,可确定胚胎发育及细胞分化的分子机制、发现新基因。结合基因打靶技术,可发现不同基因在生命活动中的功能等。胚胎干细胞还提供了新药物的药理药效、毒理及药物代谢等研究的细胞水平的研究手段,可大大减少药物实验所需实验动物的数量,ES细胞还可用来研究动物和人类疾病的发生机制和发展,过程以便找到有效和持久的治疗方法。此外通过ES细胞和基因治疗技术,还有可能矫正缺陷基因。1981年,Evans等采用STO细胞作为饲养层,在添加了血清的培养液中成功从囊胚 ICM 中培养了小鼠 ES 细胞(Evans M J, Kaufman M H. Establishment in culture of pluripotential cells from mouse embryos. Nature,1981,292(5819) :154-156.)。 Martin GR以免疫外科法剥得囊胚内细胞团(ICM)并将其置于STO细胞饲养层上,并用小鼠PSA21-ES细胞条件培养基培养,得到小鼠ES细胞(Marin G R. Isolation of apluripotent cell line from early mouse embryos cultured in mediumconditioned by teratocarcinoma stem cells. Proc Natl Acad Sci USA,1981,78(12) :7634-8.)。 Dhhaise等将8-细胞小鼠胚胎消化成单个分裂球并培养于小鼠原代成纤维细胞饲养层上, 以添加了胎牛血清的DMEM/F12培养基培养,建立了一个ES细胞系MSBl,该细胞系细胞具有形成嵌合鼠的能力。上述研究者都是应用经典的饲养层加血清培养体系培养获得小鼠 ES细胞。虽然科学家用这个体系成功建立了多种小鼠品系的ES细胞系,但是这种培养体系仍存在很多不足。如饲养层细胞不具耐药性,因此无法用于转染外源性基因的胚胎干细胞筛选,且死亡的饲养层细胞可能会导致ES细胞的突变及影响正常核型的保持(Suemori H, Nakatsuji N. Establishment of the Embryo-derived Stem(ES)Cell Linesfrom mouse blastocysts effects of the feeder cell layers. DevelopmentGrowth & Differentiation, 1987,29 (2) :133-9.)。最重要的是饲养层和血清都具有动物源性,且成分复杂,作用机制不清,具有不确定性和不可控性,因而限制了更多胚胎干细胞系的成功建立。2003年,Yin本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钱其军张丽青刘韬李林芳周秀梅
申请(专利权)人:中国人民解放军第二军医大学东方肝胆外科医院
类型:发明
国别省市:

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