[发明专利]滑膜间充质亲干细胞亲和多肽的氨基酸序列、筛选方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医学领域，特别涉及一种滑膜间充质亲干细胞亲和多肽的氨基酸序列、筛选方法及应用。

背景技术

经过近20年的发展，组织工程(Tissue Engineering，TE)术已经广泛地应用于临床的各个领域，包括骨组织、软骨、神经、血管、皮肤以及胃肠道和泌尿生殖系统的再生和修复。在组织工程的发展过程中，针对各种组织的支架的不断改进和更新是关键，包括材料的更新、制作方法的改进以及构建理念的不断创新。而近期组织工程学另一个比较明显的理念上的转变，就是“化繁为简”，即与其在体外通过各种复杂的手段和技术来尽可能地去模拟正常组织的组成，然后再植入体内，不如为人体提供一个自我修复的支架，让人体这个天然的“生物反应器”依附这个支架来进行自我修复。因为人体内环境是十分复杂的，所以才会导致很多实验设想与结果相差很大，并且支架植入步骤的繁复也会限制其在临床上的推广和应用。但这样的支架就要求根据需要来进行特定的修饰，从而起到诱导特定细胞粘附、增殖和分化的作用。

正常组织中，细胞周围基质对细胞的生物功能具有重要的意义，通过基质中的蛋白或多肽分子的功能结构域与细胞表面受体结合，激活细胞内复杂的信号通路，对细胞的基因表达、粘附、迁移、增殖以及分化等生物学功能进行调控，而这些功能域也许仅仅只有几个氨基酸片段的长度。这种调控方式，为我们构建活性多肽序列，对组织工程支架进行表面修饰，以模拟细胞周围基质对细胞本身的调控功能提供了理论依据。采用不同类型的多肽对支架进行修饰，也赋予支架不同的生物功能。有研究表明，采用细胞周围基质蛋白对人工支架进行表面修饰，可提高细胞对支架的贴附率和增殖率，进一步的研究发现，在这些细胞周围基质蛋白中，纤粘连蛋白(fibronectin)是促进细胞贴附、迁移的主要成分。实际上，真正影响细胞生物功能的只是纤粘连蛋白中几个氨基酸片段构成的功能域。例如，采用RGD多肽对支架进行修饰，即可提高肌细胞对支架的贴附率，也提高了细胞的增殖效率，说明仅需三个氨基酸片段长度的结构域就能对细胞功能产生显著影响。Duan等4人也有类似的发现，利用角膜细胞特异亲和性多肽序列对支架进行修饰后，可提高角膜上皮细胞对支架的贴附率，并诱导角膜细胞在支架上分层排列，出现类似于生理情况下的组织结构。同时，利用多肽对支架进行修饰，也可调控蛋白分子在组织工程支架上的聚集，Ryadnov等人利用多种多肽片段构建的小分子蛋白对支架进行修饰，利用多肽对特定蛋白分子表现出的亲和性，赋予支架捕获这些蛋白分子的功能，使蛋白分子在支架周围富集，进而调控支架内细胞的生物学功能。Shah等人利用TGF-β高度亲和的多肽序列对多肽兼性分子纳米支架(PA)进行修饰，极大提高了支架对软骨缺损的修复效果，这种支架对干细胞向软骨定向分化的诱导能力大大增强，粘多糖的表达程度也显著提高。说明多肽修饰后的支架，可装载、保护，并缓释生长因子，这种缓释作用，与支架的降解时间以及亲和多肽对支架的修饰程度密切相关，当修饰程度为5％-10％时，植入体内第4周后，支架仍能发挥优良的生长因子缓释功能。而且最关键的是，装载外源性TGF-β和没有转载外源性TGF-β的支架对软骨缺损的最终修复效果没有显著差别，这说明这种TGF-β亲和多肽修饰后的支架，在没有装载外源性生长因子的情况下，可大量富集内源性的TGF-β生长因子，改善支架内的微环境，实现诱导干细胞向软骨分化的功能。

滑膜间充质干细胞(SMSC)作为间充质干细胞(MSC)家族中的新成员，最早由De Bariet al.在2001年首次从滑膜组织中成功提取出来，经过了近十年的研究，滑膜间充质干细胞具有与间充质干细胞类似的多向分化潜能已经被众多的实验所证实，并且滑膜间充质干细胞相较其他组织来源的间充质干细胞具有更强的增殖活性，其多向分化潜能受供体年龄、传代次数以及保存保存方式的影响也相对较小，取材部位也较为宽泛，更为重要的是大量研究结果显示，滑膜间充质干细胞相较于其他组织来源的间充质干细胞具有更强的向软骨细胞分化的潜能。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下间题：现有技术中还没有一种滑膜间充质亲干细胞亲和多肽的筛选方法，该方法能够提高生物材料对于滑膜间充质干细胞特异性亲和能力，在组织工程软骨修复领域里有着深远的意义和广泛的应用前景。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种能够提高生物材料对于滑膜间充质干细胞特异性亲和能力的滑膜间充质亲干细胞亲和多肽的筛选方法。

本发明另一目的提供滑膜间充质亲干细胞亲和多肽的氨基酸序列。