[发明专利]梓醇在促进神经干细胞向少突胶质细胞分化中的应用

说明书

本发明公开梓醇在促进神经干细胞向少突胶质细胞分化中的应用，具体为利用药物浓度梯度微流控芯片，评估不同浓度的天然活性药物梓醇对NSCs向少突胶质细胞分化的作用。结果表明，梓醇在低于3mg/mL的浓度下，对NSCs没有毒性作用，梓醇能明显促进NSCs向少突胶质细胞分化。该体系为体外研究中药活性成分梓醇对NSCs少突胶质细胞向分化的作用机制提供平台。本发明提供的中药活性成分梓醇对NSCs少突胶质细胞向分化的促进效应，为临床前期开展NSCs替代治疗中枢神经系统脱髓鞘疾病提供依据和可行的技术支撑。

技术领域

本发明属于干细胞治疗领域相关药物评价及筛选，具体涉及梓醇在促进神经干细胞向少突胶质细胞分化中的应用。

背景技术

中枢神经系统脱髓鞘疾病，是中枢神经系统以广泛的原发性脱髓鞘为主的一组疾病。该疾病源于少突胶质细胞受损或发育障碍导致髓鞘损伤或脱失，从而影响神经冲动的传导、使得神经功能失调。少突胶质细胞作为中枢神经系统髓鞘形成所必需的细胞，能够维持神经系统正常功能与结构，同时也可以为中枢神经系统提供神经生长因子与营养因子。目前，多数脱髓鞘疾病只能对症治疗，缺乏根治手段，且致残率很高，给患者及其家庭带来了沉重的负担。因此，探究少突胶质细胞的再生、调控情况，对中枢神经系统脱髓鞘疾病的治疗有重要意义。

国内外研究表明，干细胞治疗是一种极具潜力的治疗中枢神经系统疾病的方法。其中，神经干细胞(Neural stem cells，NSCs)来源于中枢神经系统，具有自我更新、增殖，分化为神经元、星型胶质细胞和少突胶质细胞的能力。作为神经组织特有的细胞，NSCs能向神经细胞分化，从而代替缺失或损伤的神经元和胶质细胞，重塑健康的细胞群，给中枢神经系统损伤疾病和神经退行性疾病的治疗带来了希望。NSCs通过分化为少突胶质细胞的这种潜能，可能成为神经系统脱髓鞘疾病新的治疗方法，也显示了NSCs治疗脱髓鞘疾病的应用前景。然而，目前应用NSCs临床治疗仍有许多困难，源于对NSCs分化条件不清楚、调控机制不明、缺乏控制移植后NSCs分化和生长情况的方法等。因此，确立NSCs向少突胶质细胞定向分化的诱导条件成为研究者们亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明利用药物浓度梯度微流控芯片，评估不同浓度的天然活性药物梓醇对NSCs向少突胶质细胞分化的作用。结果表明，梓醇在低于3mg/mL的浓度下，对NSCs没有毒性作用，梓醇能促进NSCs向少突胶质细胞分化。尤其是3mg/mL的梓醇能够明显促进NSCs向少突胶质细胞分化，为临床前期开展NSCs替代治疗中枢神经系统脱髓鞘疾病提供依据和可行的技术支撑。本发明技术方案包括构建浓度梯度微流控芯片，验证梓醇对NSCs活性的影响，明确梓醇通过抑制Cav-1表达，诱导NSCs向少突胶质细胞分化。

上述技术方案中，所述浓度梯度微流控芯片，是一种带有浓度梯度生成器并且能够培养NSCs、观察NSCs对药物诱导反应的微流控芯片，包含上游的浓度梯度生成器、下游的细胞培养模块和覆盖于细胞培养模块上的玻璃片。由于能够在芯片中进行集成操作(梯度浓度刺激和细胞接种培养等)，可以同时记录在不同药物浓度刺激下的细胞多种反应。

所述微流控芯片上游的浓度梯度生成器，包括两个液体入口池和与之贯通的多个浓度梯度稀释通道；

所述下游的细胞培养模块是与所述浓度梯度稀释通道贯通的细胞培养开放小室，所述开放小室以阵列排列，每个细胞培养开放小室分别通过连接通道与设置于端部的出口池连通。

所述玻璃片表面旋涂有疏水材料聚二甲基硅氧烷，用于接种细胞，接种细胞的位置与细胞培养开放小室的排列方式一致；在玻璃片接种与芯片开放小室阵列位置及排列方式一致的NSCs微球阵列，反扣于芯片下游位置，封盖了芯片下游开放小室使其紧密贴合，并使NSCs微球相应地培养于各个小室单元中。

上述技术方案中，所述微流控芯片上游的浓度梯度生成器，通道宽可设计为10～1000μm，液体存在层流特性；所述浓度梯度稀释通道为蛇形弯道，蛇形弯道剪切力能让进液口的两种流体，多次稀释、分离、混合，从而形成连续浓度梯度。