[发明专利]分化的肠内分泌细胞和胰岛素产生细胞的制备

说明书

一种肠内分泌细胞(EEC)群，其通过以多种小分子处理哺乳动物的出生后细胞群，例如包含出生后干细胞的群而获自所述群，所述小分子上调ChgA并促进所述细胞分化形成所述肠内分泌细胞。ChgA的上调使得在所获得的细胞群中通过ChgA免疫染色检测测定的表达CGA的细胞分数为至少约1.5％。能够用于使所述出生后细胞分化为所述肠内分泌细胞的小分子可包括以下中的至少一种：Wnt激活剂、Notch抑制剂、Wnt抑制剂、MEK/ERK抑制剂、生长因子、HDAC抑制剂、组蛋白甲基化抑制剂、Tgf‑β抑制剂和NeuroD1激活剂。并且，通过用提高胰岛素表达的多种小分子处理哺乳动物细胞群来提高该群的胰岛素表达。

相关申请

本申请要求2016年1月8日提交的美国临时申请No.62/276,814的权益。上述申请的全部教导通过引用结合在本文中。

政府支持

本发明在国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的批准号R01DE013023的政府支持下完成。政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

肠内分泌系统通过使用多种激素来协调身体如何对营养物质反应，以调整体内广泛的生理反应，从而在消化道和代谢性疾病中发挥重要作用，例如胃肠道(GI)疾病、糖尿病和肥胖症。肠内分泌细胞(EEC)形成体内最大的内分泌系统(Grible和Reimann，2015)。EEC沿着隐窝-绒毛轴独立分散在整个肠上皮中，但体内仅存在一小部分(～1％)(Gunawardene等，2011)。EEC的关键功能是感觉腔内容物，特别是营养物质，并且通过分泌多种激素(例如GLP-1)而响应，所述多种激素调节食物摄入、能量稳态和葡萄糖耐受(Furness，2013)。还提出，EEC通过分泌激素(例如GLP-1、PYY和GLP-2)在胃旁路手术中发挥关键作用(Mumphrey，2013)。因此，EEC是糖尿病和肥胖症的治疗靶点。此外，确凿的证据证明了EEC在先天免疫中的免疫调节功能(Moran，2008)。EEC表达功能性Toll样受体(TLR)并直接响应于由共生细菌产生的代谢产物(Bogunovic，2007)。最近的证据也表明EEC可通过改变炎症期间的数量和激素分泌来直接协调免疫细胞功能(Worthington，2015)。EEC也被认为在代谢性疾病(例如糖尿病和肥胖症)和胃肠道病理，例如肠易激综合症、感染性肠炎和炎性肠病中起关键作用(Moran，2008，和Manocha和Kahn，2012)。因此，EEC对疾病干预的探索和发展有很大兴趣。

然而，由于体外培养EEC的能力相对缺乏，以及EEC的分散分布和EEC在肠上皮中的相对稀缺性(1％)，肠内分泌细胞的研究受到阻碍。特别是，控制EEC分化和功能的信号的知识在很大程度上是未知的。此外，EEC的直接体外研究还不可能，因为它们是不分裂的末端分化的细胞。因此，由于EEC在肠道上皮中的分散分布和稀缺性(1％)，难以原位研究EEC的功能和调节(Sternini,Anselmi和Rosengut,2008，以及Gunawerdene,Corfe和Staton,2011)。

因此，仍然需要体外EEC培养物，以允许研究代谢和消化疾病。还需要调节EEC的功能并获得特定的EEC亚型的能力，以例如用于疾病状态的发现和实施治疗。

发明内容

本公开内容的方面包括：通过用上调ChgA并促进所述细胞分化形成所述肠内分泌细胞的多种小分子处理哺乳动物的出生后细胞群(例如出生后干细胞群)，从而从哺乳动物的出生后细胞群(例如出生后干细胞群)获得肠内分泌细胞群(EEC)。ChgA的上调使得所获得的细胞群中通过ChgA免疫染色检测所测定的表达CGA的细胞分数为至少约1.5％。能够用于使出生后干细胞分化为肠内分泌细胞的小分子可包括以下中的至少一种：Wnt激活剂、Notch抑制剂、Wnt抑制剂、MEK/ERK抑制剂、生长因子、HDAC抑制剂、组蛋白甲基化抑制剂、Tgf-β抑制剂和NeuroD1激活剂。