[发明专利]通过抑制干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α来改善组织再生的方法和组合物

说明书

关于联邦赞助的研发的声明

本发明是在由国家卫生局(NIH)的国家牙科与颅面科研究所颁发的第R01DE017449、R01DE019932和R01DE019413号经费的政府支持下进行的。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2011年4月25日的临时申请61/478894号所公开的发明的权利，本文通过援引并入其全部内容。

技术领域

本发明属于再生医学领域。更具体而言，本发明属于采集和分析光学相干层析图像以检测视神经疾病的方法。

背景技术

再生医学领域寻求修复、替换由损伤或疾病所损害的组织和器官或者使其再生。为此，基于细胞的再生医学被认为是可满足组织再生的许多挑战的具有前景的方向。在基于细胞的再生医学中，干细胞已作为具有前景的细胞源而出现。迄今，经培养物扩展的骨原细胞与组织工程化用支架的联合使用已取得了一些成功(26-28)。然而，基于细胞的组织再生的主要挑战在于要形成大量的与身体的功能性需求相匹配的高品质组织结构体(29,30)。目前的方法尚未克服该领域的这一难题。

有鉴于此，仍然亟需改善的用于组织工程化的组合物和方法，尤其是允许形成显著量的满足身体的功能性需求的高品质组织结构体的方法和组合物。

另外，还需要进一步澄清免疫应答在基于细胞的组织再生中的作用。

附图说明

图1：显示了T细胞调节了BMMSC(骨髓间充质干细胞)介导的体内骨形成。(A)评估基于BMMSC的组织再生的图表，(B)当利用羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP，40mg/每植入物)作为载体将来自同窝生仔畜的BMMSC(4×10⁶细胞)经皮下植入C57BL6小鼠时，其在植入后8周时无法使骨再生。H&E染色显示出在BMMSC植入物中的HA/TCP颗粒(HA)周围的结缔组织。(C)在相同的植入条件下，在植入后8周，BMMSC在免疫受损的小鼠中形成了显著量的骨(B)、骨髓(BM)和HA/TCP(HA)周围的结缔组织(CT)。(D～F)在BMMSC植入前2天经尾静脉输注泛T(Pan T)(D)、CD4⁺(E)和CD4⁺CD25^-(F)细胞(1×10⁶)阻断了免疫受损的小鼠中BMMSC介导的骨形成。H&E染色显示出在BMMSC植入物中围绕HA/TCP颗粒(HA)周围的结缔组织(CT)。(G)在BMMSC植入之前2天，经尾静脉输注CD4⁺CD25⁺Foxp3⁺调节性T细胞(Tregs,1×10⁶)未显示出对免疫受损的小鼠中的骨(B)和骨髓(Baf)形成的抑制效应。(H)图J半定量分析表明了免疫受损的小鼠(C：对照)和经Treg输注的免疫受损小鼠(G：Tregs)中的BMMSC植入物中显著的骨形成。然而，在C57BL6小鼠(B：C57BL6)、经泛T细胞输注的免疫受损小鼠(D：泛T)、经CD4⁺细胞输注的免疫受损小鼠(E：CD4⁺)和经CD4⁺CD25^-细胞输注的免疫受损小鼠(F：CD4⁺CD25^-)中的BMMSC植入物中不存在骨形成。(I)当BMMSC经皮下植入C57BL6小鼠时，在植入后的4天至14天，经ELISA分析证实，BMMSC植入物中的IFN-γ的表达急剧升高，并且TNF-α的表达也增加。然而，BMMSC植入物中的IL-4、IL-6和IL-17A水平没有显著改变。(J-M)当BMMSC经皮下植入免疫受损小鼠时，IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6和IL-17A水平没有显著改变(J)。当在免疫受损小鼠中输注泛T细胞或CD4⁺CD25^-细胞(1×10⁶)时，BMMSC植入物中的IFN-γ和TNF-α的水平升高，而IL-4、IL-6和IL-17A的水平没有显著改变(K、L)。Tregs的输注似乎对免疫受损小鼠中的BMMSC植入物中的IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6和IL-17A水平没有影响(M)。(N-T)将IFN-γ、TNF-α、IL-4、IL-6和IL-17A(200ng)与250μL含BMMSC(4×10⁶)水凝胶混合，并随后利用HA/TCP作为载体植入免疫受损小鼠中。如同预期，BMMSC/HA/TCP阳性对照组显示出植入后8周时在HA/TCP(HA)周围显著的骨形成(B)(N)。经IL-4和IL-6处理的BMMSC显示出新的骨形成的减少(O、P)，而IL-17处理对BMMSC介导的骨形成没有抑制作用(Q)。此外，IFN-γ处理导致新的骨形成被完全阻断(R)，而TNF-α处理导致BMMSC植入物中非常有限的骨形成(S)。图像J半定量分析显示出各组中的新的骨形成的量(T)。(U-W)当在BMMSC植入前2天起将IFN-γ和TNF-α中和抗体(300pg/小鼠)经腹膜内(I.P.)注射至C57BL6小鼠三次后，在植入后8周观察到BMMSC植入物中的新的骨形成(U、V)。新的骨形成的量由图J分析的半定量分析示出(**P<0.01，N=5)。