[发明专利]JAM1基因修饰间充质干细胞的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及干细胞及基因工程技术领域，具体涉及一种JAM1基因修饰间充质干细胞的方法，及其在制备促进毛发再生的干细胞和细胞移植促进局部皮肤毛发再生中的应用。

背景技术

现在越来越多的人都会由于多方面的生活上面的因素而造成脱发现象的发生。毛囊周期是毛囊在成体哺乳动物中经历一系列的周期活动，可分为生长期、退行期和停滞期。男女脱发都表现为进行性毛囊微型化，导致毛发生长周期缩短。由于生长期缩短，毛发变稀疏、变短到根本不生长的程度。由于大部分脱发是逐渐发展的，所以治疗开始得越早疗效越好。

随着干细胞研究的深入，人们尝试进行细胞移植来治疗毛发再生。本申请人前期分离获得了人胚源性间充质干细胞（hMSC），且发现这种可以分化为毛囊相关组织，如毛囊上皮细胞，毛乳头细胞（参见文献:(1)Wu MJ,Yang L,Liu SR,Li HH,Hui N,Wang FM,Liu H*.Differentiation Potential of Human EmbryonicMesenchymal Stem Cells for Skin Relative Tissue.British J Dermatol,2006,155:282–291.；(2)Wu M,Sun Q,Guo X and Liu H(2012)hMSCs possess thepotential to differentiate into DP cells in vivo and in vitro.Cell Biol.Int.Rep 19(2):art:e00019.doi:10.1042/CBR20120003；参见中国专利：专利号：ZL200610025317.6，公开号：CN1834253A，发明名称：人早胚来源的表皮或毛囊干细胞的制备及应用）。这为我们采用hMSC诱导毛发再生奠定了基础。

链接粘附分子JAM1（GENBANK No:NM_016946）是一个跨膜分子，属于免疫球蛋白超家族。JAM1可以在同源二聚化之后形成多蛋白的大的复合体，这种复合体介导细胞由外到内的信号传递。此外，JAM1在细胞迁移，器官发育及上皮细胞分化等方面也有重要作用（参见文献：(1)Severson EA,Lee WY,Capaldo CT，Nusrat A,Parkos CA.Junctional adhesion molecule A interacts withAfadin and PDZ-GEF2 to activate Rap 1A,regulate beta1 integrin levels,andenhance cell migration.Molecular Biology of the Cell Vol.20,1916–1925.；(2)Nava P，Capaldo CT，Koch S,et.al.JAM-A regulates epithelial proliferation throughAkt/β-catenin signalling.EMBO Rep.2011Apr;12(4):314-20.）

细胞通过其表面的粘附分子与另一个细胞上的粘附分子受体发生相互作用，来调节细胞连接的形成。在粘附分子中一个很大的家族是免疫球蛋白超家族。而在内皮细胞和上皮细胞的紧密连接处最初被鉴定的免疫球蛋白样分子就是JAM家族。直到后来才知道JAM1就是最初被鉴定的抗血小板的抗体即F11受体。JAM-B和JAM-C是JAM家族的另外两个成员，也表达于内皮细胞尤其是高内皮微静脉。

近期的一些研究结果，JAM1可以跟含有PDZ结构域的蛋白结合提示JAM1与紧密连接形成有关。PDZ结构域涉及到蛋白和蛋白相互作用并经常在同一蛋白中多次重复。在多数情况下，PDZ结构域可以识别结合蛋白的C-末端。三种JAMs的C-末端均含有Ⅱ型PDZ结合结构域。含有PDZ结构域的蛋白通常是用于在质膜的亚细胞结构上构建大的蛋白复合体的支架蛋白。这些含有PDZ结构域的蛋白包括ZO-1（zonula occludens-1）和Par-3(partitioning-defectiveprotein-3)等。

在特定的体内外微环境条件下，干细胞能够诱导分化为各种组织细胞，为多种疾病的治疗拓展了新的治疗途径。干细胞在不同部位分化为不同组织细胞，组织微环境在调控干细胞分化方向上起了重要作用。