[发明专利]一种多能干细胞诱导产生小胶质细胞的方法及试剂盒

说明书

本发明公开了一种多能干细胞诱导产生小胶质细胞的方法及试剂盒。本发明首先提供了用于诱导产生小胶质细胞的试剂盒。本发明还提供了诱导产生小胶质细胞的方法。本发明诱导产生小胶质细胞方法及试剂盒经过初级造血祖细胞，成功将多能干细胞诱导为能产生大量具有特殊形态、表达特异性标志物和良好吞噬功能的成熟小胶质细胞，不需要共培养技术及基因重组技术，自多能干细胞获得成熟小胶质细胞仅需花费35‑40天，减少诱导时间并降低成本，方法简单、便利，使得研究小胶质细胞的基因功能、发掘小胶质细胞发育过程关键节点及新的治疗靶点成为可能，也为构建具有特定疾病防治功能的小胶质细胞提供了基础，为小胶质细胞的细胞替代疗法提供来源。

技术领域

本发明涉及干细胞生物学领域，特别是一种多能干细胞诱导产生小胶质细胞的方法及试剂盒。

背景技术

干细胞(Stem Cell)是存在于多细胞生物体内的一类未充分分化的细胞。干细胞可以通过有丝分裂进行自我更新产生更多的干细胞，也可以通过分裂及分化形成多种不同特化类型的细胞、组织与器官。诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cell，iPSC)，是一类利用在哺乳动物体细胞内转入转录因子或小分子化合物等手段而获得的新型干细胞，通常也具有与胚胎干细胞类似的三胚层分化能力，理论上可以分化为成体所有的组织器官。

诱导性多能干细胞理论上都具有分化为所有类型特化细胞的能力，非常适合通过细胞替代疗法，替换因疾病而受损的细胞或补充功能性细胞，实现功能重建。在体外培养的条件下，诱导性多能干细胞可以在特定的诱导条件下，具有分化成各种类型特化细胞的潜能。诱导性多能干细胞的分化潜能为干细胞治疗提供了基础。通过多能干细胞分化获得的特化细胞类型，有利于进行进一步的基因功能鉴定及靶标药物的筛选。

小胶质细胞是一种先天免疫细胞，作为一种位于中枢神经系统的组织特异性吞噬细胞存在。在胚胎发育过程中，小胶质细胞由胚外卵黄囊血岛组织内通过初级造血作用形成的红髓系祖细胞(Erythromyeloid Progenitor Cell，EMP)沿神经管迁移至胚胎神经组织，经过A1及A2两个前体阶段，最终发育形成树杈状的成熟形态。在正常生理条件下，小胶质细胞发挥着监视微环境变化，维持神经系统稳态，损伤应答及病原吞噬的功能，对维持神经元的健康及神经系统的稳定至关重要。在阿尔兹海默症、帕金森氏综合症、亨延顿氏病、肌萎缩侧索硬化、创伤性脑损伤等多种神经退行性疾病中，小胶质细胞的过度激活导致吞噬功能的异常及炎症因子的过度释放，无法发挥正常功能的同时，还会导致神经元的进一步损伤和死亡。因此获得具有良好功能的小胶质细胞对于神经疾病的预防与治疗具有重要意义。

多能干细胞在体外分化体系中通过以下程序分化形成小胶质细胞：拟胚体、中胚层纤维状细胞、初级造血干细胞、小胶质细胞前体细胞及形态功能的成熟。由于这种复杂性，来自干细胞的小胶质细胞模型建立至关重要。此外，由于小胶质细胞分化方案发展较晚，分化方案较少，其分化结果依然难以控制，同时花费时间也较长，甚至可能超过60天。

因此，需要提供一种简单且便利的方法来分化并获得小胶质细胞。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为如何通过简单且便利的方法诱导产生小胶质细胞。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了一种用于诱导产生小胶质细胞的试剂盒，包括培养基III、培养基IV、培养基V、培养基VI和培养基VII；

所述培养基III为在HPC分化培养基中添加骨形态发生蛋白4、成纤维细胞生长因子-2、激活素A、Y-27632和氯化锂得到；其中，所述骨形态发生蛋白4在所述培养基III中的含量为50ng/ml；所述成纤维细胞生长因子-2在所述培养基III中的含量为50ng/ml；所述激活素A在所述培养基III中的含量为12.5ng/ml；所述Y-27632在所述培养基III中的含量为1μM；所述氯化锂在所述培养基III中的含量为2mM；