通過干細胞營養物進行的器官的形成和復壯以及酒精損傷的器官的再生制造技術

營養干細胞以進行器官再生和預防酒精相關性疾病例如胎兒酒精綜合征（FAS）和肝硬化的機制。已發現這些干細胞營養物正面影響皮膚、肝臟、大腦神經元、胰腺和胃腸道。膽固醇補充在暴露于酒精的斑馬魚胚胎中預防胎兒酒精譜系缺陷（FASD）。通過使用斑馬魚模型，發現酒精通過破壞至關重要的信號轉導分子sonic?hedgehog(Shh)的依賴于膽固醇的激活來干擾胚胎發育。對暴露于酒精的胚胎補充膽固醇恢復了所述分子通路的功能性并且預防了FASD樣缺陷的發生。通過脂質化學分析和拉曼光譜法鑒定了用于診斷酒精相關性疾病的新型生物標記物。

【技術實現步驟摘要】
通過干細胞營養物進行的器官的形成和復壯以及酒精損傷 的器官的再生 本申請是申請日為2007年12月10日、申請號為200780051025. 2、專利技術名稱為通 過干細胞營養物進行的器官的形成和復壯以及酒精損傷的器官的再生的專利技術專利申請的 分案申請。 專利技術背景 專利
本專利技術總地說來涉及通過干細胞培養物進行的器官的形成和復壯 (rejuvenation)以及酒精損傷的器官再生中的突破。已發現營養干細胞進行器官再生和預 防酒精相關性疾病例如胎兒酒精綜合征（FAS)和肝硬化的新機制。已發現這些干細胞營養 物正面影響皮膚、肝、大腦神經元、胰腺和胃腸道。 相關領域的描述 孕婦對酒精的消耗可引起胎兒酒精譜系缺陷（fetal alcohol spectrum defect, FASD)，是一種先天性疾病，其特征在于一系列發育性缺陷，包括神經的、顱面的、心臟的和 四肢的畸形以及全身性（generalized)生長遲緩。FASD仍然是重大的臨床挑戰和重要的社 會問題。盡管在描繪促成酒精誘導的出生缺陷的機制中已取得巨大進步，但我們的知識空 白仍然存在；例如，為什么酒精優先在特定器官中誘導一系列缺陷以及為什么缺陷譜是可 重現的和可預測的。 酒精相關性先天缺陷（alcohol related birth defect)僅在美國每天就產生大 約1〇〇個智力低于平均IQ的嬰兒和許多具有畸形器官的嬰兒。在美國用于這些兒童的護 理的費用維持在撥予衛生保健系統的據估100億美元的年度費用。胎兒酒精綜合征是用于 描述一系列影響神經和心血管系統的發育性缺陷的術語。該綜合征還可導致生長遲緩、面 部異常（facial abnormality)和降低的心理機能（lowered mental functioning)。 對于胎兒酒精綜合癥的嚴重度是至關重要的是消耗的酒精的量、消耗的持續時間 和妊娠的時機（timing of the pregnancy)。例如，懷有一個月大胎兒的母親消耗的酒精可 改變大腦的發育；在4至6周，可改變面部結構、心臟和視力。2至3個月進入胚胎發育，酒 精消耗可導致額外指或趾（digit)的生長。消耗的酒精的量同樣重要。在錯誤的時間既使 消耗相當于一份12盎司啤酒的量可破壞信號傳導通路并導致缺陷。增加胎兒暴露的酒精 量導致的綜合征嚴重度的增加。 專利技術概述 胎兒酒精綜合征 申請人:已發現膽固醇的補充在暴露于酒精的斑馬魚胚胎中預防了胎兒酒精譜系 缺陷。通過使用斑馬魚模型， 申請人:已發現酒精通過破壞稱為sonic hedgehog(Shh)的至 關重要的信號轉導分子的依賴于膽固醇的激活來干擾胚胎發育。對暴露于酒精的胚胎補充 膽固醇恢復了分子通路的功能性和預防了此類缺陷的發生。斑馬魚中的酒精相關性缺陷由 最低限度的酒精暴露（相當于120磅的婦女飲用一瓶12盎司的啤灑）引起。所述發現表 明即使是少量的酒精對于孕婦也可能是不安全的，并且也顯示膽固醇的補充是預防胎兒酒 精缺陷的有效方法。 少量的酒精可干擾胎兒的生長，但加入的膽固醇可幫助預防大批由于酒精暴露導 致的神經和身體缺陷。膽固醇對胎兒發育（fetal development)是如此重要以至于不具有 足夠高的生理膽固醇水平的孕婦，即使在不消耗酒精的情況下亦處于產生具有發育問題的 嬰兒的增加的風險中。酒精（即使以少量）阻止了膽固醇協調胚胎中參與調控細胞命運和 器官發育的復雜的一系列事件的能力。鼓舞人心的是，給暴露于酒精的斑馬魚胚胎補充膽 固醇可恢復正常發育。 酒精干擾指導胎兒發育的精確地協調的生物化學信號傳導通路。膽固醇是控制 組織發育的模式的單個通路所必需的，并且其易于受到酒精作用的影響。對胎兒酒精綜合 征的分子基礎的該新的深入了解可具有深遠的含意并且提出新的產前保健，所述產前保健 可預防在懷孕期間由酒精消耗引起的發育性缺陷 成體器官的復壯 給酗酒者補充膽固醇可幫助減緩或預防酒精性肝病，甚至慢性酒精誘導的肝硬化 (其特征在于瘢痕組織替換肝組織，從而導致肝功能的累進喪失）的發生。該發現為確保孕 婦不應當使她們的膽固醇降得太低的當前實踐提供了進一步的支持。最近的研究發現，月艮 用稱為他汀類藥物的降膽固醇藥的婦女處于生育出具有發育問題的嬰兒的更大風險中。 該新概念，干細胞營養物和相關技術，對于即將來臨的數年中引領基于成體干細 胞的醫療保健和臨床實踐也是具有重大意義的。用于成人保健的該公開的技術將在抗衰 老、器官和組織的再生以及酒精相關性疾病的預防中具有重大影響。 干細胞營養物是具有處方和非處方適用性的食品。因而市場通常是： 維生素補充劑 目標為特定器官的補充劑 營養食品添加劑 具有多種遞送方法的處方藥物 用于經歷懷孕的婦女的補充劑 結合意在示例性和說明性但非限定范圍的系統、工具和方法描述和舉例說明下列 實施方案和其方面。在不同的實施方案中，已減少或消除一個或多個上述問題，然而其他實 施方案涉及其他的改進。除了上述示例性方面和實施方案外，通過參考附圖和通過研究下 列描述，另外的方面和實施方案將變得明了。 【附圖說明】 附圖的幾個示圖的概述 圖1圖解例證酒精對胚胎的存活和表型的劑量依賴性作用。 圖2顯示誘導與Hh-抑制的和膽固醇不足的胚胎的表型譜相似的表型譜的胎兒酒 精暴露的作用的復印。 圖3顯示酒精暴露通過減少Shh的翻譯后膽固醇修飾來抑制Hh-信號傳導。 圖4圖解證明酒精暴露降低胚胎中的膽固醇水平。 圖5顯示膽固醇補充劑拯救酒精誘導的胚胎缺陷 圖6顯示窖蛋白-1和Shh在從大鼠肝星狀細胞系HSC8B分離的蛋白質裂解物中 分布的Western印跡分析。 圖7顯示證明由酒精暴露引起的窖蛋白-1中的Shh減少的免疫沉淀測定法。 圖8顯示證明窖蛋白-1和Shh在肝星狀細胞中的共定位的免疫組織化學的復印。 圖9顯示酒精擾亂Shh與窖蛋白-1在脂質筏（lipid raft)中的共定位以及Shh 在高爾基基細胞器中的積累的Western印跡分析。 圖10顯示酒精破壞Shh進入ER區室和在高爾基細胞器中積累的免疫組織化學分 析。 圖11證明酒精暴露破壞Shh分泌入細胞外基質。 圖12顯示在轉基因斑馬魚的肝中特異性表達的GFP的融合熒光圖像。 圖13顯示thru細胞流式計量術用于從LFABP-GFP肝分離GFP/Ptc+細胞。 圖14顯示FGF/HGF肝誘導培養基中的培養的GFP/Ptc+細胞。 圖15顯示GFP-P/Ptc+細胞整合入膽小管（bile ductular)上皮細胞和肝細胞并 且開始在預先損傷的肝中表達GFP。 圖16顯示酒精破壞Shh蛋白在脂質筏中的共定位。 圖17顯示酒精暴露在胚胎中破壞游離膽固醇/膽固醇平衡和轉運。 圖18顯示表征酒精和膽固醇的特征（signature)的拉曼位移光譜分析。 圖19顯示肝星狀細胞中的hedgehog活性。 圖20是膽固醇衍生物組分預防發育性缺陷的圖解例證。 圖21顯示證明膽固醇和膽固醇樣分子預防酒精誘導的胚胎發育性缺陷的復印。 參照附圖的圖片舉例說明示例性實施方案。本文中公開的實施方案和圖片在被認 為是舉例說明性的而非限定性的。 發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在胚胎的以及成體的組織和器官中檢測酒精或降膽固醇組分和與其相關的損傷存在的方法，其包括測定在組織和器官中由于酒精和降膽固醇組分而引起的對Shh蛋白發生的缺陷的水平。

【技術特征摘要】
2006.12.08 US 60/873,826;2007.02.14 US 60/901,945;1. 在胚胎的以及成體的組織和器官中檢測酒精或降膽固醇組分和與其相關的損傷存 在的方法，其包括測定在組織和器官中由于酒精和降膽固醇組分而引起的對Shh蛋白發生 的缺陷的水平。2. 檢測酒精損傷的胚胎和/或成體的Shh蛋白以及hedgehog通路的活性的方法，其包 括： 膽固醇-hedgehog蛋白修飾的缺陷、Shh/窖蛋白-1結合能力、Shh細胞內運輸、質膜和 ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李尹雄，
申請(專利權)人：李尹雄，
類型：發明
國別省市：美國;US