[发明专利]利用基因编辑UC-MSC改善胰岛β细胞功能的方法

说明书

本发明提供了一种促进或改善胰岛β细胞分泌胰岛素的方法，尤其利用基因编辑UC‑MSC改善胰岛β细胞功能的方法，具体为将胰岛β细胞与利用基因编辑获得的UC‑MSC共培养，以提高胰岛β细胞分泌胰岛素的量，以及延长胰岛β细胞的生存时间，为糖尿病的治疗提供了新的选择。

技术领域

本发明涉及分子生物学和细胞生物学交叉领域，具体涉及利用基因编辑UC-MSC改善β细胞功能的方法。

背景技术

间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSC)是一种起源于中胚层的多能干细胞，存在于脂肪、骨髓、脐带血和脐带等组织中。脐带血和脐带作为医疗废弃物相比于脂肪等组织，在伦理、成本和提取便捷性上作为MSC的来源途径有着巨大的优势。Shetty等研究表明，脐带中MSC含量远高于脐带血，而且相比于脐带MSC(Umbilical cord MSC，UC-MSC)提取100％的成功率，脐带血MSC的成功率仅为6％。此外，在分化潜能上，UC-MSC不仅具有其它组织来源MSC的分化能力，还保留了一些原始干细胞(胚胎干细胞)的特性，具有更高的分化潜能。

CRISPRa技术的成熟，使得研究者可以直接激活并上调细胞内源基因表达水平，这为增强MSC的营养供应和免疫调节能力提供了新的方法。2019年，Meng等利用CRISPRa技术上调骨髓MSC中IL10的表达水平，以用于治疗糖尿病小鼠的心肌梗塞，结果显示，经过基因上调表达的MSC的治疗效果明显更好。

因此，本发明提供了一种采用CRISPRa技术上调NGF基因的MSC，并将其用于营养供应与胰岛β细胞共培养，提高了胰岛素的表达量。

发明内容

本发明的第一方面，提供了一种促进胰岛β细胞分泌胰岛素的方法，所述的方法包括将胰岛β细胞与NGF基因过表达的间充质干细胞共培养。

优选的，所述的方法包括采用sgRNA靶向NGF基因的转录起始位点，启动转录，以激活NGF基因表达。

优选的，所述的sgRNA的靶位点序列包含SEQ ID NO：5、8或11中的任一种或两种以上的组合。

编码sgRNA的双链DNA序列选自下列任一组或两种以上的组合：

A)SEQ ID NO：6、7；

B)SEQ ID NO：9、10；

C)SEQ ID NO：12、13。

优选的，所述的方法包括向间充质干细胞中导入载体组合物，以激活NGF基因表达，获得NGF基因过表达的间充质干细胞。

优选的，所述的载体组合物包括：

A)表达一个或多个sgRNA和MS2结合位点的载体，或一个或多个表达sgRNA和MS2结合位点的载体；其中，所述的sgRNA可以相同或不同，其靶位点选自SEQ ID NO：5、8或11。

B)表达融合蛋白MS2-P65-HSF1的载体；以及，

C)表达dCas9蛋白的载体。

优选的，所述的载体组合物还包含包装病毒所需的其他载体。

优选的，所述的载体为细菌载体、真菌载体或病毒载体。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的载体为噬菌体载体、杆状病毒载体、疱疹病毒载体、痘病毒载体、RNA病毒载体、牛乳头瘤病毒载体、EB病毒载体、腺病毒载体、慢病毒载体或逆转录病毒载体等等现有技术中任何可以将遗传物质传送至细胞中的载体。