丁酸钠在促进神经干细胞增殖中的用途

技术领域

本发明属于药物研发技术领域，具体涉及丁酸钠在促进神经干细胞增殖中的用途。

背景技术

神经干细胞(NSCs)指的是存在于神经系统中，具有自我更新、增殖和分化成多种神经细胞潜力的细胞。神经退行性疾病或神经损伤后，患病部位释放趋化性因子，吸引神经干细胞迁移至损伤处，并在局部微环境作用下分化为不同种类的细胞，用以修复和补充损伤的神经细胞。但随着年龄增长，成体中神经干细胞数量及增殖能力逐步下降，并且难以从静息状态重新激活进而行使功能，而体外培养的NSCs增殖能力有限。因此，提取干细胞并在体外进行定向扩增，增殖至一定数量后移植至神经系统损伤和脑部肿瘤等疾病的患者的大脑或者脊髓中，发挥修复、重建脑神经的作用具有重要意义。如何有效提高体外NSCs的增殖能力，并且在体内神经系统受损或发生退行性病变后如何刺激体内神经干细胞再生能力一直是悬而未解的难题。

丁酸钠(Sodium butyrate，NaBu)分子式为C

其结构式为如下所示：

NaBu又名正丁酸钠盐，纯品呈白色至类白色，具有特殊的奶酪酸败样气味，易溶于水，水溶液pH呈碱性。在体内，NaBu主是由膳食纤维经产丁酸细菌在结肠酵解生成，主要为肠道上皮细胞进行供能。NaBu通过促进丙酮酸激酶M2亚型入核，上调B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)的表达，进而抑制心肌细胞的凋亡。同时，NaBu也是组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的抑制剂，促进DNA与组蛋白解离，进而使转录因子与DNA相结合。NaBu可阻断PI3K/AKT通路从而促进多种类型癌细胞凋亡。并且，NaBu还可通过提高细胞内谷胱甘肽的浓度发挥抗氧化作用。目前，NaBu已用于肠道抗炎、抑制癌细胞增殖的研究。但是，NaBu是否能够促进神经干细胞增殖目前尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供丁酸钠在促进神经干细胞增殖中的用途。

丁酸钠在制备促进神经干细胞增殖的制剂中的用途。

具体的，通过在培养基中添加丁酸钠，促进体外分离的神经干细胞的自噬，同时促进神经干细胞的增殖。

丁酸钠在制备神经干细胞体内外增殖的药物中的用途。

一种在体内外促进神经干细胞增殖的药用组合物，包括丁酸钠和其药学上可接受的盐。

优选的，还包括一种或多种药学上可接受的辅料或载体。

所述辅料或载体包括稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体或润滑剂。

所述药用组合物可制成的剂型为片剂、胶囊剂、泡腾片、颗粒剂、散剂、分散片、口服液、丸剂或注射剂。

本发明的有益效果：本发明发现丁酸钠具有促进神经干细胞增殖的作用，丁酸钠同时增强了神经干细胞的自噬活性，丁酸钠可能是通过提高自噬活性进而促进神经干细胞增殖，且不会影响其干性。该作用可作为添加剂制备促进神经干细胞增殖的药物和培养基，用于增强体内外神经干细胞的增殖能力。

附图说明

图1是采用Western blot方法检测体外培养的神经干细胞在不同浓度的丁酸盐处理后对神经干细胞增殖及自噬活性的影响。

图2是在光镜下神经干细胞在不同浓度的丁酸盐处理后神经球大小的变化。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

实施例1

一、实验材料

1.DMEM/F12培养基、N2、B27、表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、Glutamax均购自美国Gibco公司，丁酸钠购自美国Selleck公司，产品目录号：S1999，CAS号156-54-7，使用纯水配制成100mM终浓度储液。分装后保存于-20℃。

2.神经干细胞的培养

取孕13天的C57孕鼠，称重后按50mg/kg给予2％戊巴比妥钠麻醉。充分麻醉后备皮，术区使用75％酒精消毒，切开皮肤暴露盆腔，取出子宫浸泡于75％酒精中消毒后，置于预冷的PBS中，从子宫中小心分离出胎鼠并置于另一预冷的PBS培养皿，清洗残留血液后，在解剖显微镜下使用眼科镊分离出胎鼠前脑和中脑，剥离脑膜后将分离出的脑组织剪成糜糊状并在冰上轻轻吹打，成单个细胞后用40μm滤网过筛，收集滤液后1200rpm离心5min。弃上清，加入完全培养基(DMEM/F12+2％B27+1％N2+0.2μg/L表皮生长因子+0.2μg/L碱性成纤维细胞生长因子+1％Glutamax)，对神经干细胞计数后，调整细胞密度为5×10

二、实验分组

取第三代神经干细胞并按如下组别进行干预：

对照组：使用完全培养基；

丁酸盐干预组：在培养基中加入丁酸盐并使终浓度为1μM和10μM。

三、实验方法

1.Western Blot实验

神经干细胞按照组别进行相应处理12h后，2,000转离心5分钟收集，弃上清。加入适量RIPA Lysis Buffer(使用前加入蛋白酶抑制剂)，吹打均匀。冰上放置30分钟，使细胞充分裂解。12,000rpm离心10分钟后，吸取上清液与Loading buffer充分混合，100℃水浴10分钟后进行蛋白免疫印迹分析，经电泳、转膜、封闭后进行抗体孵育与显影，检测增殖细胞核抗原PCNA(proliferating cell nuclear antigen)、和自噬标记分子LC3(microtubuleassociated protein1 light chain3)的表达变化。

实验所用抗体如下表所示：

2.光镜观察拍摄

取培养瓶在光镜显微镜下观察、并对代表性神经球进行拍摄。

实验结果：

如图1所示，神经干细胞经过丁酸盐处理后，结果显示：与对照组相比，丁酸盐显著促进了PCNA和LC3II的表达，增加了自噬活性，并呈浓度依赖性。同时，光镜下也能观察到在丁酸盐作用下的神经球更为饱满，神经球体积更大，表明神经干细胞数量增多(图2)。以上结果说明，丁酸钠促进了神经干细胞的增殖，并且有可能通过影响自噬活性实现对增殖的调控。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。