[发明专利]调节表观遗传DNA甲基化以导致细胞采取与年轻细胞相关的DNA甲基化模式

说明书

技术领域

本发明涉及在控制人体皮肤细胞中的DNA甲基化方面有效的组合物。更具体地，本发明涉及外用组合物，该组合物含有来自禾本科植物的植物分生组织条件营养培养基，以及涉及制造这些组合物的方法和使用这些组合物的方法。

背景技术

植物是地球上的生物体中唯一能够从老的植物的单个细胞长出新的植物的生物体。培育这样的植物细胞的方法被称为植物组织培养，并自1900年代初期以来就是公知的了。

植物细胞培养物已用于局部应用。例如：US2008/0299092A1公开了为了影响皮肤干细胞的健康的目的的、来自于苹果的分化的植物细胞在化妆品制备中的用途。同样，EP1736167A2公开了富含韦伯思科斯（verboscosides）的欧丁香(Syringa vulgaris)的植物细胞培养物培养基的以提供对皮肤的抗氧化的影响的局部应用。US2007/0015252A1公开了来自含有类苯基丙烷的匍匐筋骨草（Ajuga reptans）的植物培养物的局部应用，该类苯基丙烷提供给提取物高含量的抗氧化剂。美国专利No.6551625公开了来自丹参（Salvia miltiorrhiza）的作为悬浮培养物培育的未分化的植物细胞可以用在化妆品及局部应用中，以帮助防止体臭形成。EP2133323A1公开了培育积雪草（Centella asiatica）作为用于生产3,5-二咖啡酰-4-丙二酰奎尼酸（3,5-dicaffeoyl-4-malonylquinic acid）的组织培养物，3,5-二咖啡酰-4-丙二酰奎尼酸在皮肤化妆品中使用时，会有金属蛋白酶的抑制活性。

然而，迄今为止，就申请人所知，没有现有技术披露了由植物细胞培养物制造的用于影响皮肤细胞中的表观遗传的DNA或染色质甲基化的任何局部治疗物。

表观遗传学是研究由与DNA序列变化的机制不同的机制导致的基因表达中的遗传变化的学科。改变基因的活性而不改变DNA序列并且还能被传递给子细胞的任何修饰都被视为表观遗传修饰。即使DNA序列没有变化，表观遗传变化也能传递到子细胞，并可能持续多代。表观遗传因素和表观遗传变化已经被证明在细胞的分化、发育、衰老和疾病方面发挥重要作用(Cropley et al.,2006;Weaver et al.,2006;Rakyan et al.,2003)。

已证明在整体水平和基因特异水平两方面的DNA甲基化在表观遗传记忆方面都发挥重要的作用；已证明DNA甲基化的变化与年龄有关(Gopisetty et al.,2006;Ottaviano et al.,1994;Feng et al.,2006;Boks et al.,2009)。有关表观遗传变化的DNA甲基化发生在CpG二核苷酸中的胞嘧啶-5上。甲基基团连接到胞嘧啶碱基上，胞嘧啶碱基再连接到鸟嘌呤二核苷酸碱基上。其中p代表与C和G连接在一起的磷酸酯（phosphate）。这有助于从CG碱基对分化出CpG。DNA甲基化也可以发生在CpA位点、CpT位点和CpC位点，但目前由于生物和技术的原因，与胞嘧啶甲基化和基因转录关联的数据中的多数来自CpG数据。

基因的CpG富集启动子区域（称为CpG岛）的碱基化已被识别为是在基因转录调节方面的重要机理(Metivier et al.,2008;Bird,2002)。CpG岛已由Takai和Jones(2002)定义为GC含量大于55％的200个碱基对的区域。人类启动子中有约70％的CpG岛(Saxonov et al.,2006)。基因启动子区域是基因的上游的DNA的区域，在这里RNA聚合酶初始结合以开始基因的转录。CpG岛除了与启动子相关联外，还与管家基因连接。通常在正常细胞中CpG岛未甲基化，从而使得转录机理适用于DNA。在某些疾病中以及在老化情况下，CpG岛会异常地甲基化，不能调节通常的基因转录活性。甲基化在CpG二核苷酸的两条链上的胞嘧啶残基上都对称地发生。早在胚胎发育过程中，在有机体中就进行DNA甲基化。在哺乳动物细胞中，约70-80％的CpG位点甲基化，但CpG位点和其甲基化程度在基因组中的分布是不均匀的(Bird等，1985)。CpG位点主要在人类基因的约70的启动子中被发现(Saxonov等，2006)，并且这些位点倾向于不会被甲基化。当启动子中的CpG岛甲基化时，这将导致抑制相邻基因的转录。被表达的基因通常显示在其启动子区域有低甲基化，并且在其基因体中有高甲基化(Ball等，2009)。DNA甲基化被推定改变染色质的密度和DNA对细胞机制的可亲性（accessibility），从而影响相关DNA序列的转录潜力。