[发明专利]一种诱导胶质细胞转分化为功能性神经元的方法及其应用

说明书

本发明提供了一种诱导胶质细胞转分化为功能性神经元的方法及其应用。具体地，提供了一种Neurog2功能性片段的用途，该功能性片段可在体内或体外诱导胶质细胞形成功能性神经元细胞，不仅可以在正常组织起到转分化的作用，还可以促进受损神经组织的神经重建，有望成为一种在体神经组织修复的新方法。

技术领域

本发明属于生物技术和基因治疗领域，具体地，本发明涉及一种诱导胶质细胞转分化为功能性神经元细胞的方法及应用，特别是在脊髓损伤修复中的应用。

背景技术

哺乳动物的中枢神经系统损伤和多种神经退行性疾病引起的主要病理变化是不可逆的神经元变性坏死和神经环路破坏。如何补充替代损伤和疾病的大脑或脊髓中死亡丢失的神经元并重建神经环路是治疗的关键步骤。由于成年哺乳动物的中枢神经系统(大脑和脊髓)自我修复的能力非常有限，很难靠自身来弥补神经元细胞的丢失。

由于外源性神经元或神经源性细胞的移植的效率较低，而且有致瘤性和免疫原性的潜在风险。近年来，细胞重编程技术的出现给再生医学带来了革命性的变化。通过表达单个或组合的多个神经原性转录因子实现体内重编程星形胶质细胞诱导产生神经元有望成为神经元替代疗法的重要新策略。因此，寻找合适的转录因子，在体内诱导星形胶质细胞转分化为有活性的神经元，对于大脑和脊髓功能修复非常地重要。特别是目前，尚无有效逆转脊髓损伤的神经元修复方法。

发明内容

本发明提供了Neurog2功能性片段在诱导体外或体内胶质细胞转分化为功能性神经元细胞的方法，以及其在制备神经修复药物组合物方面的应用。

本发明第一方面，提供了一种Neurog2功能性片段的用途，(i)用于制备神经诱导胶质细胞形成功能性神经元细胞的药物组合物；和/或(ii)用于制备针对神经系统疾病的药物组合物。

其中，所述的胶质细胞选自来源于人或非人哺乳动物的星形胶质细胞、NG2胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞等，优选地，所述的胶质细胞为星形胶质细胞。

在另一优选例中，所述的星形胶质细胞包括正常状态和损伤状态下的星形胶质细胞。所述的损伤状态为机械性的创伤、中风、神经退行性疾病或其他神经系统疾病引起的神经元死亡、凋亡从而致使神经信号传导受阻或紊乱。

在另一优选例中，所述的星形胶质细胞来源于脊髓、背侧中脑或大脑皮层，较佳地，所述的星形胶质细胞来源于脊髓和背侧中脑。

所述的功能性神经元为具有神经元形态、具有一种或多种神经元标记物且能够发放动作电位并形成突触联系等特征；所述的功能性神经元还可以是神经元细胞群，具体地，神经元细胞群具有以下一种或多种特征：

(a)至少50％的神经元细胞，优选至少60％、70％、80％、90％或100％的神经元细胞表达成熟神经元的标志物NeuN；

(b)能够发放动作电位并能够形成突触联系。

在另一优选例中，所述的功能性神经元包括谷氨酸能神经元或谷氨酸能神经元群。

在另一优选例中，所述的功能性神经元能够发放动作电位并能够形成突触联系。

所述的Neurog2功能性片段为功能性的Neurog2蛋白或编码Neurog2功能性蛋白的核酸序列；所述的Neurog2功能性片段为可正常执行Neurogenin 2转录因子生理功能的蛋白或核酸序列；优选地，Neurog2来源于哺乳动物，较佳地，来源于人或非人灵长类哺乳动物。

在另一优选例中，所述Neurog2功能性片段记载在GenBank号为11924，蛋白序列如SEQ ID NO.:1所示；编码所述的Neurog2基因的mRNA NCBI Reference Sequence号为NM_009718.3，CDS序列如SEQ ID NO.:2所示。