CN106367384A - 一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物医药技术领域,本发明公开了一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用。本发明得到含有32个氨基酸的鹿茸多肽对脂肪间充质干细胞(ADSCs)具有增值的作用。所述鹿茸多肽的氨基酸序列为VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM。鹿茸多肽在浓度为20ug/ml,作用时间为48h时效果最为显著,有助于促进肾损伤修复、促进皮肤伤口愈合及骨修复。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,涉及鹿茸多肽(VAPs)在促进间充质干细胞(ADSCs)增殖中的应用。
背景技术
鹿茸——归肝、肾经,补肾阳、益精血、强筋骨。属于传统中药之一。中华人民共和国药典(2005年版一部)将鹿茸功能与主治叙述为:壮肾阳,益精血,强筋骨,调冲任,托疮毒。用于阳痿滑精,冷宫不孕,赢瘦,神疲,畏寒,眩晕耳鸣耳聋,腰膝冷痛,筋骨冷软,崩漏带下,阴疽不敛。
鹿茸是隶属于脊索动物门哺乳纲鹿科的动物,它是梅花鹿或马鹿的雄鹿未骨化并且密生绒毛的幼角。鹿茸史载于《神农本草经》,指出:―鹿茸专入命门、督,兼入肝。甘咸气温,禀纯阳之质,含发生之气”,属中品。李时珍曰:―龟、鹿皆灵而有寿。鹿鼻常反向尾,能通督脉,故取其角,以补命、补精、补气,皆以养阳也。乃物理之玄微,神工之能事”。而且,现代药理研究亦表明,鹿茸有抗炎作用,可抑制和清除自由基,延缓衰老,促进创伤愈合等作用,鹿茸中提取的鹿茸多肽能够促进体外软骨细胞、成骨细胞的增殖和分化,抑制软骨细胞调亡,同时,文献研究也提示,以鹿茸等为代表的归肝、肾经药物在治疗―痹症”的方剂中使用频率占到39.3%。
鹿茸中含有比较复杂的化学成分,氨基酸的种类有19种以上,其中包括人体自身不能合成的必需氨基酸,10种磷脂成分,9种脂肪酸(生物活性最强的油酸、亚油酸、亚麻酸含量较高)、糖脂、糖,固醇类、激素样物质、前列腺素、脑素、核糖核酸、去氧核糖核酸、三磷酸腺苷、硫酸软骨素、多胺、肽类、脂蛋白、维生素、酶类及各种微量元素等。
本发明所用鹿茸多肽为利用离子交换层析、凝胶过滤层析及反相高效液相色谱层析等生物化学技术,从梅花鹿茸中分离得到的1个新多肽,SDS-PAGE电泳显示为一条带,HPLC图谱为单一峰,MALDI-TOF MS给出该多肽的精确分子量为3263.4,其等电点pI=8.15.一级结构研究表明,该多肽是由32个氨基酸残基组成的直链多肽,不含半胱氨酸,富含缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸和甘氨酸。(张郑瑶等."梅花鹿茸多肽的化学结构及生物活性."高等学校化学学报33.9(2012):2000-2004.)
脂肪间充质干细胞(ADSCs)是经过抽提脂肪组织并且经过分离培养所获得的一种纤维样细胞,是一种成体干细胞,与骨髓基质干细胞一样来自于中胚层,表面抗原与骨髓基质干细胞相似,且在在体外的培养条件、生长状态和表达标志物也与骨髓基质干细胞基本相同(ZukPA,ZhuM,AshjianP,etal.Humanadiposetissue is asourceofmultipotentstemcells[J].MolBiolCell,2002,13:4279一4295.)。具有来源广、丰富度高、损伤小、易于培养等优点。脂肪间充质干细胞具有多方面的作用,已经证明在治疗多种疾病方面具有巨大的潜力,可以诱导为神经元样细胞,治疗I型糖尿病、促进皮肤伤口愈合、减小急性及慢性肾损伤等。Marina Burgos-Silva1等人的研究表明,脂肪间充质干细胞移植可以减少血清尿素,使肾衰竭小鼠的肾功能得到明显的改善(Burgos-Silva M,Semedo-Kuriki P,Donizetti-Oliveira C,Costa PB,Cenedeze MA,Hiyane MI,et al.(2015)Adipose Tissue-DerivedStem Cells Reduce Acute and Chronic Kidney Damage in Mice.PLoS ONE 10(11):e0142183.doi:10.1371/journal.pone.0142183),4周治疗后,可以减轻肾纤维化,减轻慢性炎症。脂肪间充质干细胞(ADSCs)在肾毒性损伤的治疗中起到积极的保护作用,可以通过调控细胞周期来抑制炎症,减轻肾脏损害,改进肾功能,抑制器官纤维化并长期提高免疫调节作用。通过在肾损伤的啮齿类动物中进行脂肪间充质干细胞治疗,证明可以用来减少组织炎症及肾损伤(Morigi M,Introna M,Imberti B,Corna D,Abbate M,Rota C,et al.(2008)Human bone marrow mesenchymal stem cells accelerate recovery of acuterenal injury and prolong survival in mice.Stem Cells 26:2075–2082.doi:10.1634/stemcells.2007-0795PMID:18499895;Furuichi K,Shintani H,Sakai Y,OchiyaT,Matsushima K,Kaneko S,et al.(2012)Effects of adiposederived mesenchymalcells on ischemia-reperfusion injury in kidney.Clin Exp Nephrol 16:679–689.doi:10.1007/s10157-012-0614-6PMID:22398959)。大量的实验已经证明,不同类型的干细胞在治疗肾损伤方面都具有明显的作用(Fang TC,Pang CY,Chiu SC,Ding DC,TsaiRK(2012)Renoprotective effect of human umbilical cordderivedmesenchymal stemcells in immunodeficient mice suffering from acute kidney injury.PLoS One7:e46504.doi:10.1371/journal.pone.0046504PMID:23029541;Fang TC,Alison MR,CookHT,Jeffery R,Wright NA,Poulsom R.(2005)Proliferation of bonemarrowderivedcells contributes to regeneration after folic acid-induced acutetubular injury.J Am Soc Nephrol16:1723–1732.PMID:15814835)。而且,大多数的实验数据表明,干细胞治疗的主要机制是控制损伤发生过程中的炎症进程(Stagg J(2007)Immune regulation by mesenchymal stem cells:two sides to the coin.TissueAntigens 69:1–9.PMID:17212702)。
自体骨移植是治疗骨损伤最有效的方式,但是,在治疗过程中,经常会出现因为软骨移植而导致的软骨损伤和缺损。而软骨内由于不存在血管、淋巴管及神经组织,导致软骨细胞增值能力有限。组织工程学的发展,使开发生物替代品来修复和替代受损的软骨组织成为了可能。而获得组织工程学软骨的首要条件是如何获得种子细胞。目前应用于临床的种子细胞主要为自体软骨细胞,但自体软骨细胞存在供区范围小、分离培养困难、体外培养时增值能力有限等缺点,使其应用受到了极大的限制。而多潜能干细胞、胚胎干细胞的应用则存在安全性及伦理等方面的问题,所以距离临床应用还有一定的距离。脂肪来源的间充质干细胞在体内分布广泛,来源较多,分离及获取相对简单,是组织工程学理想的种子细胞。如何让脂肪来源的间充质干细胞在体外大量增殖,是亟待解决的一个问题。实验室常采用细胞因子来促进细胞的增值,但是细胞因子价格昂贵,很难广泛应用。随着对天然药物研究的深入,其促进细胞增值的作用也受到了广泛的关注。促进细胞增值药物的发现,对于治疗骨损伤以及组织工程学的发展,具有重要的意义。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题,本发明提供了一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用。
本发明的技术方案为:
一种鹿茸多肽的氨基酸序列,其序列
VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM。
上述的鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,包括如下步骤:
第一步,细胞培养;培养细胞为间充质干细胞,使用低糖型培养基,在37℃、5%CO2培养箱中进行培养。
第二步,细胞消化;取处于对数生长期的间充质干细胞,进行常规消化,得到单细胞悬液。
第三步,离心;将单细胞悬液放入离心管中进行离心;吸去上清液,加入培养基吹打细胞,使细胞分散均匀。
第四步,细胞计数;调节细胞个数为5×104~10×104/ml。
第五步,种板;将分散均匀的细胞接种于孔板;孔板每列设置3~6个复孔;在37℃,5%CO2培养箱中培养。
第六步,加入该氨基酸序列的鹿茸多肽;当间充质干细胞处于对数生长期时,向孔板中加入0~500ug/ml的鹿茸多肽;在37℃,5%CO2培养箱中培养24~72h。
第七步:采用MTT法检测细胞增值情况。
上述的间充质干细胞为脂肪间充质干细胞。
上述的培养基为DMEM培养基。
上述第五步在接种细胞的周围孔中加入含有双抗的PBS溶液。
本发明的有益效果为,具有该种氨基酸结构的鹿茸多肽具有促进ADSCs细胞增值的作用,在浓度为20ug/ml,作用时间为48h时效果最为显著,有助于促进肾损伤修复、促进皮肤伤口愈合及骨修复。
附图说明
图1表示不同浓度鹿茸多肽作用于ADSCs细胞24h后,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
图2表示不同浓度鹿茸多肽作用于ADSCs细胞48h后,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
图3表示不同浓度鹿茸多肽作用于ADSCs细胞72h后,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
图4表示浓度为20ug/ml的鹿茸多肽作用于ADSCs细胞,不同时间时,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
图5表示浓度为100ug/ml的鹿茸多肽作用于ADSCs细胞,不同时间时,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
图6表示浓度为500ug/ml的鹿茸多肽作用于ADSCs细胞,不同时间时,通过MTT法检测细胞增值的实验结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
通过MTT法检测不同浓度鹿茸多肽作用于细胞24h后,对细胞增值的影响。
第一步:细胞培养。细胞培养使用低糖型DMEM培养基,血清含量为10%,使用75cm2细胞培养瓶,在37℃、5%CO2培养箱中进行培养。
第二步:细胞消化。取处于对数生长期的生长状况良好的脂肪间充质干细胞(ADSCs),常规消化。消化时,先加入4ml PBS对脂肪间充质干细胞(ADSCs)进行清洗,清洗两次,洗去残留的培养基,防止残留培养基与胰酶发生中和作用。然后加入4ml胰酶,放入37℃、5%CO2培养箱中消化1min。细胞皱缩时加入等量培养基终止消化。用一次性无菌塑料管吹打细胞瓶壁,将细胞从细胞培养瓶壁上吹打下来,制成单细胞悬液。
第三步:离心。将单细胞悬液放入离心管中进行离心,1000rpm/min离心5分钟。吸去上清液,加入培养基吹打细胞,使细胞分散均匀。
第四步:细胞计数。使用细胞计数板计数,调节细胞个数为10×104/ml(每孔加100ul,相当于每孔10000个细胞)。
第五步:种板。将分散均匀的细胞接种于96孔板,每孔加100ul,脂肪间充质干细胞(ADSCs)每列加4个孔,共需2ml,考虑到种板过程中细胞液的损失,需要配置3ml。四周孔中加入200ul含有双抗的无菌PBS。在第二列至第六列加入脂肪间充质干细胞(ADSCs),每列设置4个复孔。37℃CO2培养箱中培养24小时。
操作过程中需要注意的是:1.每次加入细胞都使枪头贴着孔壁(最好相同位置),缓慢加入100ul细胞悬液。2.孔加入顺序:可从上到下,从右到左依次加入。3.为了保证细胞密度均匀,最好每加1列细胞混匀一下细胞悬液,避免因重力沉降导致细胞密度不均。4.每块96孔板加完细胞后,静置30min,使细胞贴壁。
第六步:加入鹿茸多肽。向孔板中分别加入不同浓度的鹿茸多肽、地塞米松及DMEM培养基。第二列至第四列中鹿茸多肽浓度分别为20ug/ml、100ug/ml、500ug/ml,第五列加入1mg/ml地塞米松,第六列加入等量的培养基。37℃CO2培养箱中培养24h。
第七步:MTT法检测细胞增值情况。24h后取出孔板,每孔加入20ulMTT溶液(MTT溶液现用现配,也可以一次性配好后放于-20℃冰箱中长期冻存),继续孵育4h后终止。快速、轻轻翻转培养板,弃上清,注意不能把结晶移走。每孔加入150ul DMSO,震荡10分钟,使MTT蓝紫色结晶逐渐溶解。用酶标仪检测490nm处各孔OD值(吸光值),求每列平均值,只加入培养基孔的OD值为对照。最后,以时间为横轴,以OD值为纵轴绘制柱状图。此实验重复三次。
所得结果如图1所示,24h后实验组与对照组相比,OD值没有明显的差别,说明鹿茸多肽作用24h后没有促进细胞增值。
实施例2
通过MTT法检测不同浓度鹿茸多肽作用于细胞48h后,对细胞增值的影响。
第一步:细胞培养。细胞培养使用低糖型DMEM培养基,血清含量为10%,使用75cm2细胞培养瓶,在37℃、5%CO2培养箱中进行培养。
第二步:细胞消化。取处于对数生长期的生长状况良好的脂肪间充质干细胞(ADSCs),常规消化。消化时,先加入4ml PBS对脂肪间充质干细胞(ADSCs)进行清洗,清洗两次,洗去残留的培养基,防止残留培养基与胰酶发生中和作用。然后加入4ml胰酶,放入37℃、5%CO2培养箱中消化1min。细胞皱缩时加入等量培养基终止消化。用一次性无菌塑料管吹打细胞瓶壁,将细胞从细胞培养瓶壁上吹打下来,制成单细胞悬液。
第三步:离心。将单细胞悬液放入离心管中进行离心,1000rpm/min离心5分钟。吸去上清液,加入培养基吹打细胞,使细胞分散均匀。
第四步:细胞计数。使用细胞计数板计数,调节细胞个数为10×104/ml(每孔加100ul,相当于每孔10000个细胞)。
第五步:种板。将分散均匀的细胞接种于96孔板,每孔加100ul,脂肪间充质干细胞(ADSCs)每列加4个孔,共需2ml,考虑到种板过程中细胞液的损失,需要配置3ml。四周孔中加入200ul含有双抗的无菌PBS。在第二列至第六列加入脂肪间充质干细胞(ADSCs),每列设置4个复孔。37℃CO2培养箱中培养24小时。
操作过程中需要注意的是:1.每次加入细胞都使枪头贴着孔壁(最好相同位置),缓慢加入100ul细胞悬液。2.孔加入顺序:可从上到下,从右到左依次加入。3.为了保证细胞密度均匀,最好每加1列细胞混匀一下细胞悬液,避免因重力沉降导致细胞密度不均。4.每块96孔板加完细胞后,静置30min,使细胞贴壁。
第六步:加入鹿茸多肽。向孔板中分别加入不同浓度的鹿茸多肽、地塞米松及DMEM培养基。第二列至第四列中鹿茸多肽浓度分别为20ug/ml、100ug/ml、500ug/ml,第五列加入1mg/ml地塞米松,第六列加入等量的培养基。37℃CO2培养箱中培养48h。
第七步:MTT法检测细胞增值情况。48h后取出孔板,每孔加入20ulMTT溶液(MTT溶液现用现配,也可以一次性配好后放于-20℃冰箱中长期冻存),继续孵育4h后终止。快速、轻轻翻转培养板,弃上清,注意不能把结晶移走。每孔加入150ul DMSO,震荡10分钟,使MTT蓝紫色结晶逐渐溶解。用酶标仪检测490nm处各孔OD值(吸光值),求每列平均值,只加入培养基孔的OD值为对照。最后,以时间为横轴,以OD值为纵轴绘制柱状图。此实验重复三次。
所得结果如图2所示,48h后实验组与对照组相比,OD值具有明显的差别,说明鹿茸多肽作用48h后可以明显促进细胞增值,并且鹿茸多肽浓度为20ug/ml时促增值作用最为显著。
实施例3
通过MTT法检测不同浓度鹿茸多肽作用于细胞72h后,对细胞增值的影响。
第一步:细胞培养。细胞培养使用低糖型DMEM培养基,血清含量为10%,使用75cm2细胞培养瓶,在37℃、5%CO2培养箱中进行培养。
第二步:细胞消化。取处于对数生长期的生长状况良好的脂肪间充质干细胞(ADSCs),常规消化。消化时,先加入4ml PBS对脂肪间充质干细胞(ADSCs)进行清洗,清洗两次,洗去残留的培养基,防止残留培养基与胰酶发生中和作用。然后加入4ml胰酶,放入37℃、5%CO2培养箱中消化1min。细胞皱缩时加入等量培养基终止消化。用一次性无菌塑料管吹打细胞瓶壁,将细胞从细胞培养瓶壁上吹打下来,制成单细胞悬液。
第三步:离心。将单细胞悬液放入离心管中进行离心,1000rpm/min离心5分钟。吸去上清液,加入培养基吹打细胞,使细胞分散均匀。
第四步:细胞计数。使用细胞计数板计数,调节细胞个数为10×104/ml(每孔加100ul,相当于每孔10000个细胞)。
第五步:种板。将分散均匀的细胞接种于96孔板,每孔加100ul,脂肪间充质干细胞(ADSCs)每列加4个孔,共需2ml,考虑到种板过程中细胞液的损失,需要配置3ml。四周孔中加入200ul含有双抗的无菌PBS。在第二列至第六列加入脂肪间充质干细胞(ADSCs),每列设置4个复孔。37℃CO2培养箱中培养24小时。
操作过程中需要注意的是:1.每次加入细胞都使枪头贴着孔壁(最好相同位置),缓慢加入100ul细胞悬液。2.孔加入顺序:可从上到下,从右到左依次加入。3.为了保证细胞密度均匀,最好每加1列细胞混匀一下细胞悬液,避免因重力沉降导致细胞密度不均。4.每块96孔板加完细胞后,静置30min,使细胞贴壁。
第六步:加入鹿茸多肽。向孔板中分别加入不同浓度的鹿茸多肽、地塞米松及DMEM培养基。第二列至第四列中鹿茸多肽浓度分别为20ug/ml、100ug/ml、500ug/ml,第五列加入1mg/ml地塞米松,第六列加入等量的培养基。37℃CO2培养箱中培养72h。
第七步:MTT法检测细胞增值情况。72h后取出孔板,每孔加入20ulMTT溶液(MTT溶液现用现配,也可以一次性配好后放于-20℃冰箱中长期冻存),继续孵育4h后终止。快速、轻轻翻转培养板,弃上清,注意不能把结晶移走。每孔加入150ul DMSO,震荡10分钟,使MTT蓝紫色结晶逐渐溶解。用酶标仪检测490nm处各孔OD值(吸光值),求每列平均值,只加入培养基孔的OD值为对照。最后,以时间为横轴,以OD值为纵轴绘制柱状图。此实验重复三次。
所得结果如图3所示,72h后实验组与对照组相比,OD值具有明显的差别,说明鹿茸多肽作用72h后可以明显促进细胞增值。
通过分析分析实验所测得的OD值,可以发现同一鹿茸多肽浓度作用不同时间,对细胞增值的影响。如图4所示,鹿茸多肽浓度为20ug/ml,48h时作用效果最为显著,如图5所示,鹿茸多肽浓度为100ug/ml,48h时作用效果最为显著,如图6所示,鹿茸多肽浓度为500ug/ml,48h时作用效果最为显著。
鹿茸多肽的氨基酸序列为:
VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM
Claims (8)
1.一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,包括如下步骤:
第一步,细胞培养;培养细胞为间充质干细胞,使用低糖型培养基,在37℃、5%CO2培养箱中进行培养;
第二步,细胞消化;取处于对数生长期的间充质干细胞,进行常规消化,得到单细胞悬液;
第三步,离心;将单细胞悬液放入离心管中进行离心;吸去上清液,加入培养基吹打细胞,使细胞分散均匀;
第四步,细胞计数;调节细胞个数为5×104~10×104个/ml;
第五步,种板;将分散均匀的细胞接种于孔板;孔板每列设置3~6个复孔;在37℃,5%CO2培养箱中培养;
第六步,加入氨基酸序列VLSATDKTNVLAAWGKVGGNAPAFGAEALERM的鹿茸多肽;当间充质干细胞处于对数生长期时,向孔板中加入0~500ug/ml的鹿茸多肽;在37℃,5%CO2培养箱中培养24~72h;
第七步:采用MTT法检测细胞增值情况。
2.根据权利要求1所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,所述的间充质干细胞为脂肪间充质干细胞。
3.根据权利要求1或2所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,第六步加入鹿茸多肽的浓度为20ug/ml,在37℃,5%CO2培养箱中培养48h。
4.根据权利要求1或2所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,所述的培养基为DMEM培养基。
5.根据权利要求3所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,所述的培养基为DMEM培养基。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,第五步在接种细胞的周围孔中加入含有双抗的PBS溶液。
7.根据权利要求3所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,第五步在接种细胞的周围孔中加入含有双抗的PBS溶液。
8.根据权利要求4所述的一种鹿茸多肽在促间充质干细胞增殖中的应用,其特征在于,第五步在接种细胞的周围孔中加入含有双抗的PBS溶液。
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CN103087983A (zh) * | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 北京清美联创干细胞科技有限公司 | 一种药物诱导肌肉间充质干细胞增殖和分化的方法及应用 |
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2016
- 2016-09-14 CN CN201610826091.3A patent/CN106367384A/zh active Pending
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