[发明专利]BARX1的用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物医疗技术领域，尤其涉及BARX1的用途。

背景技术

间充质干细胞是最初从骨髓中分化而来的多向分化潜能干细胞，可分化为多种不同种类的细胞，包括成骨细胞、软骨细胞、肌细胞以及脂肪细胞等。越来越多的证据证明间充质干细胞可存在于非骨髓组织中。多数成人的间充质干细胞可用于细胞介导的组织工程。源于骨髓、骨膜、以及脂肪组织等不同组织的间充质干细胞拥有相似的表面标记特征，但是不同组织来源的间充质细胞在分化、增殖以及迁移等方面存在着显著差异。在过去的几十年里，基于其干细胞的特性，一类新的干细胞从口腔颌面组织中分离出来，包括源于牙周膜、牙髓以及根尖乳头等组织的干细胞。这些细胞具有多向分化潜能、成骨/成牙本质分化及自我更新能力。将其移植到小鼠或小型猪体内，可以生成骨样/牙本质样矿化组织并具有修复牙体组织缺损的能力。相比较源于骨髓的间充质干细胞，这类干细胞更易获得，而且与牙体组织有着更紧密的联系。因此牙源性间充质干细胞为牙齿组织的再生提供了可靠的细胞来源，但是其成牙定向分化的分子机制尚未明确，限制了其潜在的应用。

同源盒转录因子Barx基因族通过对细胞粘附分子调控及对II型胶原蛋白的调节参与间充质凝聚及形成。其中，转录因子BARX1在磨牙始基的间充质中表达，不仅参与牙齿形态发生的调控，也在牙齿及源于神经嵴的颌面部间充质细胞的发育中发挥着重要作用。在小鼠体内，Barx1表达于间充质凝聚位点，包括咽弓、肢芽、发育中的关节、磨牙乳头以及胃壁。异位表达Barx1基因会导致小鼠下颌培养中的切牙转变为异常的磨牙样的形态。在人类，罕见的Barx1基因重复或缺失会导致颌面部及关节的畸形。这些研究结果表明Barx1 调节细胞粘附分子的表达并参与牙齿发育及形态的控制。然而，BARX1在牙源性间充质干细胞中的作用及作用机制尚不明确。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供BARX1的用途，本发明证明，BARX1基因能够调控通过调控与成骨、成牙相关基因的表达，实现对间充质干细胞成骨/成牙定向分化的调控。

本发明提供了BARX1在制备调控间充质干细胞成牙相关基因表达的制剂中的应用。本发明实施例中，成牙相关基因为DSPP、DMP1和/或OSX。

所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。

所述调控具体为：过表达BARX1基因，促进DSPP基因、DMP1基因和 /或OSX基因的表达；敲除BARX1基因，抑制DSPP基因、DMP1基因和/ 或OSX基因的表达。

本发明还提供了BARX1在制备调控间充质干细胞内成骨相关基因的制剂中的应用。本发明实施例中，成骨相关基因为BSP和/或OSX。

所述间充质干细胞为根尖牙乳头间充质干细胞、脐带间充质干细胞或骨髓间充质干细胞。

所述调控具体为：过表达BARX1基因，促进OSX基因的表达，抑制BSP 基因的表达；敲除BARX1基因，抑制OSX基因的表达，促进BSP基因的表达。

本发明所述BARX1为BARX1蛋白、BARX1基因序列、能够过表达间充质细胞中BARX1基因的物质，或者能够敲除或敲低间充质细胞中BARX1 基因的物质。

所述BARX1基因核苷酸序列的登录号为GeneID:56033，所述BARX1蛋白氨基酸序列有登录号为GeneID:56033的核苷酸序列翻译而来。

所述能够过表达间充质细胞中BARX1基因的物质为包含BARX1基因的表达载体；或者由包含BARX1基因的表达载体转染的逆转录病毒。所述逆转录病毒的表达载体为pQCXIP。

所述能够敲除间充质细胞中BARX1基因的物质为BAXR1的siRNA，序列为TCCTGCTCAGTAAGCTGCTCG。或者为将BAXR1的siRNA插入慢病毒的shRNA载体上构建而成BAXR1的shRNA质粒。

本发明实施例中，过表达脐带间充质干细胞中的BARX1基因，培养后以成骨诱导培养液诱导干细胞分化，3周后，在mRNA水平检测与成骨相关、成牙相关基因。结果表明，过表达BARX1抑制脐带间充质干细胞BSP的表达；促进脐带间充质干细胞DSPP和DMP1的表达；促进脐带间充质干细胞 OSX的表达。结果中，所述促进或抑制与未经过表达的正常脐带间充质干细胞相比，具有显著性差异(p<0.05或p<0.01)。