使用脂肪组织衍生的干细胞的神经发生筛选方法和系统技术方案

本发明专利技术提供的是用于鉴定神经发生-调节化合物的方法，包括：在候选化合物存在时培养脂肪衍生的干细胞(ADSC)，和确定ADSC中的神经发生程度；以及用于鉴定神经发生调节化合物的系统。还提供的是促进ADSC中的神经发生的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供的是用于鉴定神经发生-调节化合物的方法，包括：在候选化合物存在时培养脂肪衍生的干细胞(ADSC)，和确定ADSC中的神经发生程度；以及用于鉴定神经发生调节化合物的系统。还提供的是促进ADSC中的神经发生的方法。【专利说明】使用脂肪组织衍生的干细胞的神经发生筛选方法和系统
本公开内容涉及用于鉴定神经发生-调节化合物（例如促进或抑制神经发生的化 合物）的方法。更具体地讲，本公开内容涉及使用脂肪衍生的干细胞（ADSC)、更尤其是人脂 肪衍生的干细胞（hADSC)鉴定神经发生-调节化合物的方法。
技术介绍
脑营养素在婴儿、儿童以及孕妇和哺乳期妇女的饮食中已经成为日益重要的添加 齐U，因为它们能够促进早期脑发育。另外，一直都在寻找用于治疗神经变性性疾病或脑损伤 的化合物。需要鉴定神经毒性化合物，例如环境毒素、工业毒素或饮食毒素，以便除去或减 少对这类化合物的暴露。发现这样的营养素和毒素的方法通常特别耗时和低效。因此，需 要提供用于鉴定具有神经学开发效益的化合物的可靠、稳定而快速的方法。另外，需要鉴定 对神经有害的化合物。 已经证明了干细胞（例如脂肪衍生的干细胞（ADSC))可以以可复制的方式分化为 多种成熟细胞表型，包括神经元细胞。具体地讲，在人类脂肪衍生的干细胞（hADSC)中已经 证明了这一点。hADSC是特别有用的研究工具，因为它们容易得自商业来源或抽脂术，并且 它们并不牵涉使用胚胎干细胞所产生的相同可能的争议。此外，hADSC容易得自单个患者， 因而提供个性化医疗的机会。
技术实现思路
本公开内容一方面提供使用ADSC来鉴定神经发生-调节化合物的方法。所述方 法用于鉴定可用于补充婴儿、儿童、孕妇和哺乳期妇女的饮食的潜在的脑营养素。本方法还 用于鉴定用于治疗神经病和神经损伤的潜在药物候选物。最后，本方法用于鉴定可能具有 神经毒性的化合物，例如对胎儿、婴儿和儿童的神经发育有害的化合物。神经毒性化合物还 可能促成神经病或可能干扰对神经病和损伤的治疗和康复。 因此，在某些实施方案中，本公开内容提供用于鉴定神经发生-调节化合物的方 法，包括：在候选化合物存在时培养脂肪衍生的干细胞（ADSC);和确定ADSC中的神经发生 程度。前述方法可以进一步包括在所述候选化合物不存在时培养ADSC，确定在所述候选 化合物不存在时培养的ADSC中的神经发生程度，并且将在所述候选化合物存在时培养的 ADSC中的神经发生程度与在所述候选化合物不存在时培养的ADSC中的神经发生程度进行 比较。在某些实施方案中，所述脂肪衍生的干细胞是人脂肪衍生的干细胞（hADSC)。 不受任何具体理论的束缚，认为与在所述候选化合物不存在时培养的ADSC中的 神经发生程度相比，在所述候选化合物存在时培养的ADSC中的神经发生程度增加，表明所 述候选化合物是神经发生-促进化合物。另一方面，与在所述候选化合物不存在时培养的 ADSC中的神经发生程度相比，在所述候选化合物存在时培养的ADSC中的神经发生程度减 少，表明所述候选化合物是神经发生-抑制化合物。 在某些实施方案中，所述方法进一步包括在已知神经发生-促进化合物例如 二十二碳六烯酸（DHA)存在时培养ADSC，确定在DHA存在时培养的ADSC的神经发生程度， 并且将在所述候选化合物存在时培养的ADSC中的神经发生程度与在DHA存在时培养的 ADSC中的神经发生程度进行比较，其中与在DHA存在时培养的ADSC中的神经发生程度相 t匕，在所述候选化合物存在时培养的ADSC中的神经发生程度增加，表明所述候选化合物是 神经发生-促进化合物。 在某些实施方案中，神经发生程度是通过观测ADSC的细胞形态学变化而确定。细 胞形态学的变化包括但不限于细胞质收缩、神经突形成、树突样突出的形成、轴突形成或其 任何组合。细胞形态学的变化可通过细胞分析或目测的任何方法而确定。例如，细胞形态 学的变化可通过显微镜例如相差显微术而观测。在其它实施方案中，神经发生程度通过观 测指示神经发生的细胞生物标记而确定。 在任何前述方法中，在所述候选化合物存在时培养ADSC足以发生神经发生的一 段时间，例如大约1至大约5天。此外，可以在升高的温度例如大约25至大约45°C下培养 ADSC。 用于培养ADSC的培养器皿可包含促进或支持神经发生的涂层（coating)，例如模 拟中枢神经环境的涂层。例如，培养器皿可包含包括多聚-L-鸟氨酸和牛纤连蛋白的涂层。 在某些实施方案中，用于培养ADSC的培养基促进或支持神经发生。例如，所述培 养基可包含神经基础培养基、表皮生长因子（EGF)、碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF)、N2 补充物和L-谷氨酰胺。 在某些实施方案中，所述方法包括在所述候选化合物存在时培养所述细胞之前， 在启动培养基（priming medium)中启动ADSC大约1至大约5天。所述启动培养基可包含 神经基础培养基、EGF、b-FGF和N2补充物。启动之后，ADSC可以在包含完全MesenPRO和 所述候选化合物的培养基中培养大约1至大约5天。 本公开内容的另一方面提供促进ADSC中的神经发生的方法，包括：在神经发生促 进化合物存在时培养ADSC。在某些实施方案中，所述方法进一步包括确定ADSC中的神经发 生程度。 本公开内容的再一方面涉及用于鉴定神经发生-调节化合物的系统，包括：ADSC ; 包含模拟中枢神经系统的涂层的培养器皿；和促进神经发生的培养基。用于培养器皿的涂 层可包含例如，牛纤连蛋白和多聚-L-鸟氨酸。所述培养基可包含神经基础培养基、EGF、 b-FGF、N2补充物和L-谷氨酰胺。在其它实施方案中，所述系统包括:ADSC、包含模拟中枢 神经系统的涂层的培养器皿、启动培养基和培养基。所述启动培养基可包含神经基础培养 基、EGF、b-FGF和N2补充物，而所述培养基可包含完全MesenPRO。 附图简沭 图1是描绘根据本公开内容的实施方案的快速神经元分化平台（RNDP)的图解。将 hADSC在合适的培养基和合适量的候选化合物中（处理）培养24-72小时。然后评价hADSC 以确定神经发生程度。 图2是描绘根据本公开内容的实施方案的扩展的神经元分化平台（ENDP)的图解。 将hADSC在合适的启动培养基中培养至多3天。然后将启动培养基更换为合适的培养基 (分化培养基）和合适量的候选化合物并培养1-5天。然后评价hADSC以确定神经发生程 度。 图3A描绘了对照实验中的ADSC的相差图像。图3B描绘了脑营养素处理后的ADSC 的相差图像。 图4A是来自细胞表达研究的对照图像，其中细胞用针对微管相关蛋白2 (MAP2) (一种神经元标记）的抗体染色。图4B是在MAP2表达研究中的脑营养素处理后图像。红 色荧光（用白色条纹指示）显示MAP2的表达。 图5A是来自细胞表达研究的对照图像，其中细胞用针对巢蛋白（一种神经元标 记）的抗体染色。图5B是在巢蛋白表达研究中的脑营养素处理后图像。红色荧光（用白 色条纹指示）显示巢蛋白的表达。 图6A是来自细胞表达研究的对照图像，其中细胞用针对胶质纤维酸性本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于鉴定神经发生‑调节化合物的方法，包括：在候选化合物存在时培养脂肪衍生的干细胞(ADSC)；和确定ADSC中的神经发生程度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C邝，Y肖，Z朱尼，EK佩尔斯，D洪曼，
申请(专利权)人：MJN美国控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US