[发明专利]一种促进脐带血干细胞成骨分化的组合物及其应用

说明书

本发明涉及一种促进脐带血干细胞成骨分化的组合物及其应用。本发明制备获得了骨硬化蛋白特异性的单克隆抗体，所述单克隆抗体能够特异性的促进干细胞向成骨分化的同时还能够在二种干细胞中弱促进细胞的增殖，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物领域，具体的涉及一种促进脐带间充质干细胞向成骨分化的方法及其组合物和应用。

背景技术

骨相关疾病是近年来发病率升高较快的病种。而骨组织工程的进步为骨缺损修复提供了新的思路，在一定程度上克服了传统骨缺损修复所存在的缺点，如免疫排斥反应、二次损伤、可移植部位及数量有限等。骨组织工程的关键之一是选择合适的种子细胞。近十几年的研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗80多种疾病。相对于骨髓内的干细胞，进行脐带血干细胞移植所引发的后遗症更低，而且干细胞的排斥概率也低。成骨细胞时骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的合成、分泌和矿化。骨不断地进行着重建，骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化形成新骨。成骨细胞在骨形成过程中要经历成骨细胞增殖，细胞外基质成熟、细胞外基质矿化和成骨细胞凋亡4个阶段。很多因素可调节这几个阶段，从而最终调控骨形成。干细胞骨分化是骨骼细胞再生的重要环节，干细胞分化成骨组织用以进行移植研究和潜在治疗具有重要的价值。

脐带等结构在女性生产后，常作为医疗废弃物处置，这极为可惜，因为脐血有很多具有多向分化能力的干细胞，除了造血干细胞，间充质干细胞也可在体内外分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞。

目前，关于脐带间充质干细胞成骨分化的研究已比较多。许多胞外成分可引导间充质干细胞向成骨细胞分化，如骨形成蛋白2、成纤维细胞生长因子、转化生长因子β、胰岛素样生长因子、力生长因子等，但较常用的方法为地塞米松、β-甘油磷酸钠、抗坏血酸共同促间充质干细胞成骨分化。其中地塞米松可以促进间充质干细胞碱性磷酸酶活性增强，早期促基质合成，后期促钙化; β-甘油磷酸钠迅速水解生成磷酸根离子，可作为碱性磷酸酶的底物，促进钙盐沉积; 抗坏血酸可以促进细胞合成胶原，形成钙化。有研究表明，干细胞所处的微环境对细胞分化起着正向或者负向调节作用，骨损伤过程的局部为炎性微环境，炎性细胞因子是否对干细胞成骨分化存在促进或抑制作用。有研究表明， IL-10等细胞因子可抑制破骨细胞活性、加速成骨，但是也有研究者提出IL-6 促进破骨细胞增殖和活性。成骨细胞和破骨细胞都是已经分化的细胞，而各类细胞因子是否影响原始的多能间充质干细胞分化成为成骨细胞、对骨修复进行支持是有争议的。研究也表明细胞因子TNF-α， IL-6和IL-4 在人类脐血来源间充质干细胞的成骨分化中的促进作用。

此前研究也表明，骨硬化蛋白可通过与Wnt通路中Lrp5/6结合，抑制Wnt/β-catenin通路的活化，对骨形成起负性调控作用。动物实验证明拮抗骨硬化蛋白在增加骨量，改善骨强度和骨折愈合都有很好的效果,通过骨硬化蛋白单链抗体作用与骨髓间充质干细胞，发现对细胞增殖作用不明显，但可以促进成骨分化，为拮抗骨硬化蛋白治疗骨质疏松症的临床应用提供了新的思路。但是目前，还有拮抗骨硬化蛋白来研究其他干细胞向成骨分化的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速促进脐带血干细胞增殖的同时还能促进其诱导分化为成骨细胞的方法。发明内容

本发明的目的是提供一种能够快速促进干细胞增殖的同时还能促进其诱导分化为成骨细胞的方法。

具体的本发明针对骨硬化蛋白，筛选获得了特异性的单克隆抗体。

更具体的，所述单克隆抗体的序列为：

轻链可变区(SEQ ID NO:1)