Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品制造技術

本發明專利技術公開了一種Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品，屬于生物醫藥領域。本發明專利技術提供了Vc(維生素C)衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品，通過將一定劑量的Vc衍生物連續添加到培養液，可促進紅系分化，提高紅系體外分化體系的再生效率，提高細胞增殖能力及提高紅系分化相關基因表達，提高體外紅細胞再生效率，為治療貧血提供新的思路。

【技術實現步驟摘要】
Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品
本專利技術屬于生物醫藥領域，具體涉及一種Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品。
技術介紹
維生素C，也稱為抗壞血酸，分子式C6H8O6(Ascorbate)。眾所周知，缺乏維生素C，在臨床上主要引起出血和骨骼病變，嚴重缺乏者會出現貧血。維生素C缺乏性貧血的形成有兩大可能因素，一是維生素C缺乏患者的皮膚、深部組織甚至胃腸道出血引起的貧血；其次是維生素C參與鐵和葉酸代謝，能使難以吸收的三價鐵還原為易于吸收的二價鐵，從而促進了鐵的吸收，并能使亞鐵絡合酶等巰基處于活性狀態，其中大部分會用于血紅蛋白的合成。同時維生素C能促進葉酸還原為四氫葉酸后發揮脫氧核糖核酸合成的作用，故缺乏維生素C時會引起缺鐵性貧血及巨幼紅細胞性貧血，及時補充維生素C可以改善此類貧血癥狀。但是，維生素C在紅系造血中會引起哪些作用及作用機制還有待進一步研究。例如，中國專利申請201710576758.3公開了維生素C在制備培養基中的用途，所述培養基用于促進胚胎干細胞或誘導多能干細胞造血分化。該專利的專利技術人通過實驗發現，在人多能干細胞造血分化的單層分化培養體系中，添加維生素C可有效促進人的多能干細胞誘導分化成CD34+CD43+的HPC，維生素C對促進人多能干細胞(包括胚胎干細胞或誘導多能干細胞)的定向造血分化具有重要作用。但是依然存在增殖和誘導分化效率低的問題。維生素C衍生物，是以維生素C為原料用現代科學技術加工而成，無論口服還是通過皮膚吸收進入人體后，均能通過磷酸酯酶迅速酶解游離出維生素C，發揮維生素C所特有的生理生化功能。其中維生素C磷酸酯鎂(抗壞血酸磷酸酯鎂鹽，L-Ascorbicacid2-phosphatemagnesiumsalt，或Magnesiumascorbylphosphate)，具有無臭，無味，有吸濕性，溶于水，易溶于稀酸，不溶于乙醇、氯仿或乙醚等有機溶劑，在光、熱和空氣中較穩定的特點。然而，目前對于維生素C磷酸酯鎂的研究還停留在添加劑階段，主要用于護膚品或飼料添加劑中，利用其消除氧自由基的特點，起到去皺、抗衰老等作用；而對于維生素C磷酸酯鎂的其它用途則鮮見報道。由于血液來源緊張以及輸血相關疾病的發生導致人們對血源的需求，以及目前存在的紅細胞增殖和誘導分化效率低等問題，本專利技術提出Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用，提高體外紅細胞再生效率，為治療貧血提供新的思路。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供Vc(維生素C)衍生物在促進紅細胞再生中的應用及產品，通過將一定劑量的Vc衍生物連續添加到培養液，可促進紅系分化，提高紅系體外分化體系的再生效率。首先，本專利技術提供Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用。優選的，所述應用是通過促進紅系分化相關基因的表達、提高紅系細胞5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3基因上5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3a蛋白水平實現的。其中，所述紅細胞為各分化階段紅系細胞，優選為爆式集落形成單位紅系細胞、集落形成單位紅系細胞、原紅細胞、嗜堿性成紅細胞、多色紅細胞、正色紅細胞、網織紅細胞中的至少一種。優選的，所述應用包括用來促進造血干細胞和/或紅系分化。其中，所述造血干祖細胞來源于選自骨髓、外周血、胎盤和臍帶血的至少一種或者由胚胎干細胞或誘導性多能干細胞體外分化獲得，進一步優選為來源于臍帶血。優選的，所述Vc衍生物選自維生素C鈉、維生素C磷酸酯鎂、維生素C磷酸酯鈉，維生素C磷酸酯鈣，抗壞血酸多聚磷酸酯中的至少一種，進一步優選為維生素C磷酸酯鎂。優選的，所述應用中，Vc衍生物的添加方式是用培養基配成濃縮液，濾菌后按終濃度直接加入細胞培養基中。優選的，所述應用中，Vc衍生物在體外細胞實驗中的給藥用量在正常人維生素C的血漿濃度范圍內，優選100μM。優選的，所述應用中，Vc衍生物給藥時間為細胞分化期間。再者，本專利技術提供Vc衍生物在制備治療貧血藥物中的應用。優選的，所述的貧血包括失血性貧血、溶血性貧血、巨細胞貧血和再生障礙性貧血。優選的，所述藥物包括有效量的Vc衍生物和藥學上可接受的輔料。優選的，所述藥物可以是口服劑、注射劑、植入劑。再者，本專利技術提供一種真核生物紅細胞分化促進劑，包括Vc衍生物。其中，所述真核生物為哺乳動物，所述紅細胞為各分化階段紅系細胞，優選為爆式集落形成單位紅系細胞、集落形成單位紅系細胞、原紅細胞、嗜堿性成紅細胞、多色紅細胞、正色紅細胞、網織紅細胞中的至少一種。優選的，所述真核生物紅細胞分化促進劑的劑型為溶液。優選的，所述真核生物紅細胞分化促進劑還包括藥學上可接受的輔料，進一步優選為細胞培養基。其次，本專利技術還提供一種促進紅細胞再生的方法，將Vc衍生物添加到培養體系中培養紅細胞。所述方法是通過促進紅系分化相關基因的表達、提高紅系細胞5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3基因上5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3a蛋白水平促進紅細胞再生。優選的，所述紅細胞為各分化階段紅系細胞，優選為爆式集落形成單位紅系細胞、集落形成單位紅系細胞、原紅細胞、嗜堿性成紅細胞、多色紅細胞、正色紅細胞、網織紅細胞中的至少一種。優選的，所述Vc衍生物選自維生素C鈉、維生素C磷酸酯鎂、維生素C磷酸酯鈉，維生素C磷酸酯鈣，抗壞血酸多聚磷酸酯中的至少一種，進一步優選為維生素C磷酸酯鎂。優選的，所述方法中，Vc衍生物的添加方式是用培養基配成濃縮液，濾菌后按終濃度直接加入細胞培養基中。優選的，所述方法中，Vc衍生物在體外細胞實驗中的給藥用量在正常人維生素C的血漿濃度范圍內，優選100μM。。優選的，所述方法中，Vc衍生物給藥時間為細胞分化期間。與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：(1)本專利技術在基因組學上明確了Vc衍生物對紅系細胞5hmC分布模式的影響，證明了其在表觀上誘導紅系細胞分化的作用，為Vc衍生物在紅細胞再生體系中的應用提供證據。(2)本專利技術發現，Vc衍生物可以顯著促進紅系分化，提高細胞增殖能力及提高紅系分化相關基因表達；同時測試了最佳濃度的Vc磷酸酯鎂對5hmC水平的影響，結果顯示可顯著提高5hmC水平；另外，通過hMeDIP-seq數據分析發現最佳濃度的Vc磷酸酯鎂可顯著提高FOXO3基因上的5hmC水平；蛋白質免疫印跡實驗發現最佳濃度的Vc磷酸酯鎂可顯著提高FOXO3a的蛋白水平。附圖說明圖1為Vc衍生物促進人臍帶血來源的CD34+細胞紅系分化的流式分析結果圖；圖2為Vc衍生物促進人臍帶血來源的CD34+細胞紅系分化及HUDEP2類紅細胞系紅系分化的增殖曲線圖；圖3為Vc衍生物在分化第七天促進人臍帶血來源的CD34+細胞相關基因表達結果圖；圖4為Vc衍生物在分化第十天促進人臍帶血來源的CD34+細胞相關基因表達結果圖；圖5為Vc衍生物在分化第十三天促進人臍帶血來源的CD34+細胞相關基因表達結果圖；圖6為Vc衍生物在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用，其特征在于，所述應用是通過促進紅系分化相關基因的表達、提高紅系細胞5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3基因上5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3a蛋白水平實現的。/n

【技術特征摘要】
1.Vc衍生物在促進紅細胞再生中的應用，其特征在于，所述應用是通過促進紅系分化相關基因的表達、提高紅系細胞5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3基因上5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3a蛋白水平實現的。


2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述紅細胞為各分化階段紅系細胞，優選為爆式集落形成單位紅系細胞、集落形成單位紅系細胞、原紅細胞、嗜堿性成紅細胞、多色紅細胞、正色紅細胞、網織紅細胞中的至少一種；
所述Vc衍生物選自維生素C鈉、維生素C磷酸酯鎂、維生素C磷酸酯鈉，維生素C磷酸酯鈣，抗壞血酸多聚磷酸酯中的至少一種，進優選為維生素C磷酸酯鎂。


3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述應用中，Vc衍生物的添加方式是用培養基配成濃縮液，濾菌后按終濃度直接加入細胞培養基中，所述應用中，Vc衍生物在紅細胞再生體系中的添加量在正常人維生素C的血漿濃度范圍內，優選100μM；所述應用中，Vc衍生物給藥時間為細胞分化期間。


4.Vc衍生物在制備治療貧血藥物中的應用，其特征在于，所述應用是通過促進紅系分化相關基因的表達、提高紅系細胞5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3基因上5hmC水平、提高紅系細胞中FOXO3a蛋白水平實現的。


5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于，所述的貧血包括失血性貧血、溶血性貧血、巨細胞貧血和再生障礙性貧血。


6.一種真核生物紅細胞分化促進劑，其特征在于，包括Vc衍生物，所述真核生物為哺乳動物，所述紅細胞為各分化階段紅系細胞，優選為爆式集落形成單位紅系細胞...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方向東，張昭軍，辛子娟，譚肖喻，阮修艷，
申請(專利權)人：中國科學院北京基因組研究所國家生物信息中心，
類型：發明
國別省市：北京;11