[发明专利]用人饲养细胞进行的多能干细胞分化

说明书

本发明涉及多能干细胞分化的领域。本发明提供了用于多能干细胞在人饲养细胞层上分化的方法。具体而言，本发明提供了一种使用人饲养细胞层使多能干细胞分化成胰腺内分泌细胞的改进方法。

技术领域

本发明涉及多能干细胞分化领域。本发明提供在人饲养细胞层上分化多能干细胞的方法。具体地讲，本发明提供用人饲养细胞层将多能干细胞分化成胰腺内分泌细胞的改进方法。

背景技术

多能干细胞例如胚胎干细胞具有分化成所有成人细胞类型的能力。因此，胚胎干细胞对于已因疾病、感染或者先天异常受损的器官来说可能是替代细胞和组织的来源。在将胚胎干细胞有效分化成特选的细胞类型方面的困难，妨碍了胚胎干细胞用作替代细胞来源的潜力。

在一个实例中，Hori等人(PNAS 99：16105，2002)揭示，用磷酸肌醇3-激酶(LY294002)的抑制剂处理小鼠胚胎干细胞，产生了类似β细胞的细胞。

在另一个实例中，Blyszczuk等人(PNAS 100：998，2003)报道从组成型表达Pax4的小鼠胚胎干细胞产生产胰岛素的细胞。

Micallef等人报道说，视黄酸能调节胚胎干细胞定向形成Pdx1阳性胰腺内胚层(Diabetes 54：301，2005)。

Skoudy等人报道说，激活蛋白A(TGFβ超家族的成员)能上调小鼠胚胎干细胞中的胰腺外分泌基因(p48和淀粉酶)和内分泌基因(Pdx1、胰岛素和胰高血糖素)的表达(Biochem.J.379：749，2004)。

Shiraki等人研究了能特异性增强胚胎干细胞分化成Pdx1阳性细胞的生长因子的作用。他们观察到TGFβ2可再现地产生更高比例的Pdx1阳性细胞(Genes Cells.2005 Jun；10(6)：503-16.)。

Gordon等人证明了在血清不存在下和在激活蛋白连同Wnt信号转导抑制剂的存在下从小鼠胚胎干细胞诱导brachyury⁺/HNF-3beta⁺内胚层细胞 (US 2006/0003446A1)。

Gordon等人(PNAS 103：16806，2006)说道：“Wnt和TGF- beta/nodal/激活蛋白信号转导同时为前原条的产生所必需”。

Thomson等人从人胚泡分离了胚胎干细胞(Science 282：114， 1998)。同时，Gearhart及其同事从胎儿生殖腺组织衍生了人胚胎生殖 (hEG)细胞系(Shamblott等人、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 95：13726， 1998)。与可简单通过与白血病抑制因子(LIF)一起培养来防止分化的小鼠胚胎干细胞不一样，人胚胎干细胞必须维持在非常特殊的条件下(美国专利No.6,200,806、WO 99/20741、WO 01/51616)。

D’Amour等人描述了在高浓度激活蛋白和低血清的存在下产生人胚胎干细胞衍生的定形内胚层的富集培养物(Nature Biotechnology 2005)。将这些细胞移植到小鼠的肾囊下，导致了分化成具有一些内胚层器官的特性的更成熟细胞。在加入FGF-10之后，人胚胎干细胞衍生的定形内胚层细胞可进一步分化成Pdx1阳性细胞(US 2005/0266554A1)。

D’Amour等人(Nature Biotechnology-24，1392-1401(2006)) 说道：“我们已开发出一种将人胚胎干(hES)细胞转化成能够合成胰腺激素即胰岛素、胰高血糖素、促生长素抑制素、胰多肽和生长素释放肽的内分泌细胞的分化方法。这个方法通过引导细胞经过通向能表达内分泌激素的细胞的类似定形内胚层、肠管内胚层、胰腺内胚层和内分泌前体的各阶段，来模拟体内胰腺器官发生。