[发明专利]用动物生产人的造血干细胞

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，特别是涉及用动物生产人的造血干细胞。

背景技术

造血干细胞可以分化成多种组织细胞，心脏病、白血病等疾病都可以通过移植造血干细胞得到治疗，但所用的造血干细胞的遗传背景必须与患者相近或相同，否则会遭到患者的免疫排斥，但是，很难找到遗传背景与患者相似的供者，而找到遗传背景相同的供者几乎不可能。在普通人中，要找到遗传背景相似的供者仅几十万分之一，犹如大海捞针。因此，很多患者最终还是找不到理想的供者而遗憾地离开了人世。即使找到了遗传背景相似的供者，由于基因没有完全相同，患者对供者的造血干细胞可能还会出现一定程度的免疫排斥而导致疗效欠佳或移植失败。

英国科学家已经成功地把人的造血干细胞移植到猪和绵羊胚胎(即宫内移植)的体内，让造血干细胞在动物体内扩增，然后分离动物体内的人造血干细胞可以移植到人体内并发挥作用；2007年，美国内华达大学科学家用人的骨髓干细胞注入绵羊的胚胎但是，绵羊体内含有15％的人细胞。但是，这种方法生产的人造血干细胞，其年龄和提供造血干细胞的人一样，再加上造血干细胞在动物体内分裂增殖，端粒会更短，因此，这种方法生产出来的人造血干细胞比提供人造血干细胞的人还衰老，其增殖潜能和分化潜能也不如年轻的造血干细胞，治疗效果不甚理想。

虽然胚胎干细胞(ES)或诱导多能干细胞(ips)在体内外都可以分化成造血干细胞，而且细胞的年龄和胎儿一样幼稚，但是，直接把ES或ips植入人体：(1)由于ES或ips是胚胎产生免疫耐受期之前的细胞，有一些抗原没有经过免疫识别耐受，因此，即使遗传背景与患者相同，患者体内的免疫系统也会把它当做异物排斥掉，《参考消息》报2011.5.16日第七版题为“人工干细胞动物实验失败”，说：英国科学家把iPS移植到小鼠体内遭到排斥，造成这种后果我曾经(燕京医学通讯，1998；66：1058、1060，内部刊物，要阅读本文需要到北京市燕京函授医学院索取)说过，转化(年轻化)的干细胞可能会表达胎儿免疫没有识别耐受的胚性抗原，会引发免疫排斥；(2)会产生畸胎瘤；(3)虽然在体外培养的条件下的ES或ips也可以分化成造血干细胞，但是，在体外培养的条件下每3个细胞分裂一次就有1次突变发生，并且其突变具有累积效应，因此，经过若干代增殖后，一群细胞中的大部分细胞都是突变的，没有应用价值。

生命在自然的胚胎发育过程，通常没有上述人为干预产生的几个致命的缺陷。

把129-S系小鼠畸胎癌细胞，移植到C57-b系小鼠的囊胚里，然后，再将囊胚移植到其它养母鼠的子宫内，使其进一步发育，结果产下了种系互相混杂的呈镶嵌花样的正常的嵌合体小鼠，而且一切组织、器官都是由这两种小鼠的体细胞组成的(Mintz，1978)。

发明内容

本发明的目的是用动物生产人的造血干细胞，使患者不需要苦苦寻找就可以获得遗传背景完全和自己相同的造血干细胞。

按此目的提供的用动物生产人的造血干细胞，其步骤特征包括：

1、用患者自身的体细胞制造的胚胎干细胞(ES)或诱导多能干细胞(ips)。

2、把制造成的ips或ES注入动物的囊胚里，然后囊胚移植到假孕的动物子宫中发育成“人-动物嵌合体”胚胎。

3、利用分娩出的人-动物嵌合体分离出人的造血干细胞。

本发明具有造血干细胞来源充足，造血干细胞的遗传背景与患者相同，造血干细胞的年龄较幼稚，因此，增殖与分化潜能比来自成年人的造血干细胞大。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细描述。

按此目的提供的用动物生产人的造血干细胞，其步骤特征包括：

1、用患者自身的体细胞制造的胚胎干细胞(ES)或诱导多能干细胞(ips)。

2、把制造成的ips或ES注入动物的囊胚里，然后囊胚移植到假孕的动物子宫中发育成“人-动物嵌合体”胚胎。所用的动物囊胚可以是猪、绵羊或灵长类，以猪较好，因为猪生长繁殖的周期比较短，体型比较大。

3、利用分娩出的人-动物嵌合体的胎儿骨髓、胎盘、脐带血用免疫磁珠分离方法分离出人的造血干细胞。

人-动物嵌合体的个体内含有4类型的细胞：1、动物成体干细胞；2、动物组织非干细胞；3、人的成体干细胞，如造血干细胞、间充质干细胞等；4、人组织非干细胞。