[发明专利]一种感觉神经元细胞的无血清诱导方法

说明书

本发明提供一种新的人源型感觉神经元诱导培养体系，通过将小分子抑制剂LY2157299和生长因子的组合添加至无血清基础培养基中，与含有血清的诱导方法相比，不仅大大提高了多能干细胞转变为感觉神经元的效率，而且显著提高了多种离子通道蛋白的表达，从而实现了将多种不同来源的诱导多能干细胞成功诱导为感觉神经元。

技术领域

本发明属于生物领域。具体涉及将多能干细胞诱导为感觉神经元细胞的方法，诱导培养基及其应用。

背景技术

2006年，山中伸弥的团队发明了一种由OCT4，SOX2，KLF4和c-Myc四种转录因子构成的“鸡尾酒”法，能够成功将终端分化的皮肤成纤维细胞重编程成为具有分化多能性的干细胞，这种干细胞被称为诱导多能干细胞(induced pluripotent cells)(Cell，2006，124(4)pp.663-676；Cell，2007，131(5)pp.861-872)。这些干细胞具有和胚胎干细胞(embryonic stem cells)类似的分化潜能，能够形成人体发育最基本的三个胚层：外胚层，中胚层及内胚层，并最终形成多种成体细胞。这一发明突破了在医学上使用人胚胎干细胞的伦理限制，可以解决细胞移植治疗中的免疫排斥问题，大大拓展了干细胞技术在临床医学上的应用潜力。

外周感觉神经元(Nociceptors)被称为伤害感受器，可以感应温度和压力的极端情况，同时可以检测到与损伤相关的化学物质。并能够进一步将这些刺激转换为电信号，长距离传递到中枢脑神经。外周感觉神经元的激活和它们传递的信息的多样性，也造成了疼痛程度与种类的多样性。因此，外周感觉神经元是疼痛机理研究以及镇痛类药物研发的焦点。以神经系统药物中镇痛类药物为例，疼痛对于保护器官免受严重伤害或伤害至关重要。根据疼痛产生的类型，位置以及强度，这些信息通过DRG或三叉神经节中的感觉神经元传递给脊髓，并最终向丘脑和大脑皮层发出信号。疼痛的电路机理，生化反应和分子相互作用非常复杂，并具有很强的可变性。伤害感受途径的改变可导致过敏和慢性疼痛，20％的成人遭受这类疼痛带来的影响，其中包括关节炎，感染引起的神经痛和癌痛。因此，了解疼痛的信号传导和调节非常重要，有助于开发性能更好的止痛药。传统方法多使用非人哺乳动物神经元(通常来自大鼠)来进行药物筛选。然而，这些动物细胞培养模型与人类生理具有较大的差异性，不能完全代表人类的生理，药理及药效的反应，因此，很多药物在人体临床试验中不具有和动物实验类似的效果，从而导致了前期研发的不必要风险及浪费。

基于诱导多能干细胞(induced pluripotent cells)的巨大分化潜能，人源多能干细胞也广泛应用在药物筛选上。通过使用人源多能干细胞分化的感觉神经元细胞，可以深入了解感觉神经元的工作原理，以及神经元如何与药物发生作用而产生治疗机理，从而进一步发现新的治疗靶标。