[发明专利]诱导人胚胎干细胞或人诱导形成的多潜能干细胞向肝细胞分化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及诱导人胚胎干细胞或人诱导形成的多潜能干细胞向肝细胞分化的方法及其专用培养基。

背景技术

诱导形成的多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPS细胞)和胚胎干细胞(embryonic stem cells)性质非常类似，具有在体外分化成为各种细胞的潜能。这类细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小或者扩增，也可以进一步分化为各种特异的细胞类型。第一株哺乳动物iPS细胞建立于2006年8月，日本Yamanaka教授实验室报道，通过4个基因(Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc)的转导，可以使小鼠体细胞转变成“诱导形成的多潜能干细胞(iPS细胞)”(Takahashi，K.Cell 2006；126，663-676.)。经证明，这些诱导形成的多潜能干细胞(iPS细胞)能够整合入胚泡，参与正常的胚胎发育和组织器官的形成，而且在特定的条件下还能形成嵌合体小鼠。2007年，Thomson实验室和Yamanaka实验室又几乎同时报道了人iPS细胞系的建立(Yu J，et al.Science 2007；318：1917-1920，Takahashi K.Cell 2007；131：861-872.)，这种细胞具有和胚胎干细胞类似的性质，在特定的诱导条件下可向内、中、外三个胚层分化，并可以形成畸胎瘤。到目前为止，已有多个国家和地区的研究人员建立了人iPS细胞系。

由于iPS细胞可以在体外无限扩增，并维持向多个方向分化的潜能，因此通过iPS细胞的定向分化，就可以获得足够数量的细胞，用于细胞移植治疗和基因治疗。如果能够通过获得病人的体细胞并建立与患者具有相同遗传背景的iPS细胞系，诱导其分化为病人所需的细胞类型，最后再植回患者体内进行治疗；这样就可以避免由外源移植导致的免疫排斥。这种治疗性克隆方法的实现将为许多目前难以治愈的疾病，如糖尿病、白血病以及心血管疾病等提供一条新的治疗途径。另外，人iPS细胞的研究将有助于为药物筛选、药理分析及毒性评估等提供动物模型无法比拟的实验平台。研究证明，人iPS细胞可以在体外分化为多种细胞类型，如神经细胞(Dimos JT.Science 2008；321：1218-1221；Chambers SM.Nat Biotechnol2009；27：275-280；Karumbayaram S.Stem Cells 2009；27：806-811；Hirami Y.Neurosci Lett 2009；458：126-131.)，成骨细胞(Karner E.J Cell Physiol2009；218：323-333.)，心肌细胞(Zhang J.Circ Res 2009；104：e30-41.)，脂肪细胞(Taura D.FEBS Lett 2009；583：1029-1033.)，胰腺细胞(Tateishi K.JBiol Chem 2008；283：31601-31607；Zhang D.Cell Res 2009；19：429-438.)，和造血系统细胞(Taura D.Arterioscler Thromb Vasc Biol 2009；Choi KD.Stem Cells 2009；27：559-567.)。

如何有效地将iPS细胞分化为特定组织的细胞，是实现治疗性克隆的重要环节。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于诱导人胚胎干细胞或人诱导形成的多潜能干细胞向肝细胞分化的培养基。

本发明所提供的用于诱导人胚胎干细胞或人诱导形成的多潜能干细胞向肝细胞分化的培养基，它由分化培养基I-1、分化培养基I-2、分化培养基I-3、分化培养基II、分化培养基III、分化培养基IV和分化培养基V组成；

所述分化培养基I-1是在基础细胞培养基中添加人活化素A得到的培养基，分化培养基I-1中，人活化素A的终浓度为10-500ng/ml；

所述分化培养基I-2是在基础细胞培养基中添加人活化素A和胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠混合补充液得到的培养基，分化培养基I-2中，人活化素A的终浓度为10-500ng/ml，胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠混合补充液的终浓度为0.01％-0.5％(体积百分含量)；

所述分化培养基I-3是在基础细胞培养基中添加人活化素A和胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠混合补充液得到的培养基，分化培养基I-3中，人活化素A的终浓度为10-500ng/ml，胰岛素-转铁蛋白-亚硒酸钠混合补充液的终浓度为0.5％-20％(体积百分含量)；