[发明专利]一种细胞模型及其制备方法、应用

说明书

本发明提供一种细胞模型及其制备方法、应用，提供了利用WS体细胞诱导多能干细胞的制备方法，包括如下步骤：S1、源于WS患者体细胞的获取；S2、将表达人端粒酶逆转录酶和抗性基因的载体转染至获取的体细胞并培养，筛选能够表达人端粒酶逆转录酶的体细胞；S3、向S2中的体细胞中转染携带有诱导iPSCs的重编程基因的载体并培养；本发明通过在WS的体细胞重编程前转入能够表达人端粒酶逆转录酶hTERT的载体，使得WS的体细胞可以重编程为多能干细胞，提高iPSCs诱导效率，解决了现有技术中利用WS患者体细胞不能成功诱导多能干细胞或诱导效率极低的问题。

技术领域

本发明属于生物技术中诱导多能干细胞领域，具体涉及一种细胞模型 及其制备方法、应用。

背景技术

沃纳综合征(Werner Syndrome，WS)也称成人早老症、白内障-硬皮病- 早老综合征，是一种先天性常染色体隐性遗传性疾病，多见于有血缘婚姻 的子代，尤以堂兄妹间结婚者的子代居多，该病基因定位于8p12～p11，主 要临床表现包括老人样面容、身材矮小、青少年白发、青年白内障、四肢 硬皮病样皮肤改变、骨质疏松、组织钙化、糖尿病和性腺发育不全。WS患 者在青春期后就会提前出现一系列明显的机体衰老特征，包括：①身材矮小、面容皱缩、头发变白脱落、皮肤萎缩硬化和色素沉积；②心力衰竭、 心肌梗塞等心脏疾病；③动脉粥样硬化与高血压；④胰岛素抵抗的高血糖、 高血脂和高尿酸血症；⑤智力衰退与脑萎缩；⑥早发眼部退变；⑦免疫系 统异常，易引发类风湿疾病等自身免疫病；⑧骨质疏松、关节畸形和运动 受限。非常值得注意的是，WS患者易发生各类肿瘤，尤其是中胚层来源的 肿瘤、黑素瘤和星形胶质细胞瘤等，这与老龄化和肿瘤发病率正相关的事 实非常相符。WS患者的平均寿命为50岁，大多死于血管疾病与肿瘤。WS 累及全身的几乎所有组织与器官，而伴随人类自然衰老进程发生的特征都 会在WS个体中加速体现。由于WS能够表现出更多的与人类自然衰老近 似的表型和症状，因而被认为是研究人类生理性衰老的最合适模型。

近年来，诱导多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cell，iPSC)技术的出 现为发展针对疾病的模型和家族遗传病的个性化治疗提供了机会，以及非 常适合于WS研究。诱导多能干细胞(iPSCs)是利用4个多能干细胞相关 的转录因子(OCT3/4，SOX2，KLF4，cMYC，称为山中因子)在已分化体 细胞中异位表达产生具备胚胎干细胞特性的细胞，并且在疾病发病机制方 面建模、对新药的筛选以及开发新的治疗方法方面显示了巨大的潜力。对 于遗传病来说尤其如此，由于来自病人细胞的iPSCs具有相同的遗传背景， 提供了前所未有的体外模型可以重现这些疾病。

然而与其他遗传性疾病相比，WS患者的体细胞重编程研究具有更大的 困难和挑战性。已有研究表明，WS患者皮肤成纤维体细胞经体外培养后提 前发生老化并伴随严重的染色体异常，而重编程过程中又会进一步引发活 性氧(ROS)增加、DNA断裂和细胞死亡(Senescence)等细胞事件严重阻碍体 细胞重编程的过程，因此针对WS患者携带致病突变基因的体细胞重编程 研究困难重重，国内外未见成功实施的案例。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于一种细胞模型及其制备方法、应 用。

为此，本发明提供了一种利用WS体细胞诱导多能干细胞的方法，包 括如下步骤：

S1、源于WS患者的体细胞的获取；

S2、将表达人端粒酶逆转录酶(hTERT)和抗性基因的载体转染至所述的 体细胞中并进行培养，筛选出能够表达人端粒酶逆转录酶的所述的体细胞；

S3、向S2步骤中筛选的所述的体细胞中转染携带有诱导iPSCs的重编 程基因的载体，并进行iPSCs培养。

所述的利用WS体细胞诱导多能干细胞的方法，在S1步骤中，源于 WS患者的体细胞为于WS患者皮肤的成纤维细胞、WS患者的外周血单个 核细胞或WS患者的骨髓间充质细胞。