用于使神經(jīng)干細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂可視化的熒光化學(xué)染料的制作方法
【專利說(shuō)明】用于使神經(jīng)干細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂可視化的黃光化學(xué) 染料
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求于2012年10月29日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/719, 587的權(quán)益。上 述申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過(guò)引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 雖然神經(jīng)干細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂是作為腦發(fā)育之基礎(chǔ)的基本機(jī)制，但是該些 細(xì)胞分裂的實(shí)時(shí)研究仍然非常困難。神經(jīng)干細(xì)胞對(duì)稱分裂W增殖或者不對(duì)稱分裂W分化。 形態(tài)學(xué)上，該兩種類型的分裂是不可區(qū)分的。
[0004] 小鼠神經(jīng)球模型系統(tǒng)使得能夠進(jìn)行哺乳動(dòng)物腦發(fā)育研究和神經(jīng)元疾病研究。通過(guò) 使用可進(jìn)行基因操縱W表達(dá)與一些細(xì)胞命運(yùn)決定子融合的巧光蛋白質(zhì)的線蟲和果蛹細(xì)胞， 活體成像已用于使不同類型的細(xì)胞分裂可視化。一些研究通過(guò)研究表達(dá)巧光蛋白質(zhì)之細(xì)胞 的位置和移動(dòng)示出了小鼠和斑馬魚腦中不同類型的神經(jīng)干細(xì)胞分裂。然而，由于缺乏適當(dāng) 的標(biāo)記物和工具，脊椎動(dòng)物細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)物中的連續(xù)對(duì)稱和不對(duì)稱分裂的成像是不可能 的。
[0005] 因此，需要可應(yīng)用于培養(yǎng)細(xì)胞并通過(guò)例如巧光顯微鏡實(shí)時(shí)可視化的化學(xué)染料。該 樣的染料在研究干細(xì)胞發(fā)育和鑒定可調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞命運(yùn)W用于再生醫(yī)學(xué)的藥物方面是非 常有用的。
[0006] 發(fā)明概述
[0007] 本文中描述了對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞具有特異性的巧光rosamine染料。本文中還描述了 所述巧光rosamine染料的合成W及所述巧光rosamine染料對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱 分裂進(jìn)行實(shí)時(shí)光學(xué)成像的應(yīng)用。巧光rosamine染料由結(jié)構(gòu)式（I)表示：
[000引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 以下結(jié)構(gòu)式所示化合物：
其中X是陰離子。
2. 檢測(cè)樣品中的神經(jīng)干細(xì)胞的方法，所述方法包括： 在如果存在神經(jīng)干細(xì)胞時(shí)足以使權(quán)利要求1所述化合物能夠標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞的條件 下使可能包含神經(jīng)干細(xì)胞的樣品與權(quán)利要求1所述化合物相接觸；以及 檢測(cè)由權(quán)利要求1所述化合物發(fā)射的信號(hào)， 從而在如果存在神經(jīng)干細(xì)胞時(shí)檢測(cè)所述樣品中的神經(jīng)干細(xì)胞。
3. 權(quán)利要求2所述的方法，其還包括從所述樣品中基本上除去未結(jié)合的權(quán)利要求1所 述化合物。
4. 區(qū)分神經(jīng)干細(xì)胞與已分化神經(jīng)細(xì)胞的方法，所述方法包括： 在足以使權(quán)利要求1所述化合物能夠標(biāo)記經(jīng)干細(xì)胞的條件下使包含神經(jīng)干細(xì)胞和已 分化神經(jīng)細(xì)胞的樣品與權(quán)利要求1所述化合物相接觸；以及 檢測(cè)由權(quán)利要求1所述化合物發(fā)射的信號(hào)，其中所述信號(hào)的存在指示所述神經(jīng)干細(xì) 胞， 從而區(qū)分所述神經(jīng)干細(xì)胞與所述已分化神經(jīng)細(xì)胞。
5. 權(quán)利要求4所述的方法，其還包括從所述樣品中基本上除去未結(jié)合的權(quán)利要求1所 述化合物。
6. 檢測(cè)樣品中的酸性神經(jīng)酰胺酶的方法，所述方法包括： 在如果酸性神經(jīng)酰胺酶存在時(shí)足以使權(quán)利要求1所述化合物能夠標(biāo)記酸性神經(jīng)酰胺 酶的條件下使可能包含酸性神經(jīng)酰胺酶的樣品與權(quán)利要求1所述化合物相接觸；以及 檢測(cè)由權(quán)利要求1所述化合物發(fā)射的信號(hào)， 從而在如果酸性神經(jīng)酰胺酶存在時(shí)檢測(cè)所述樣品中的酸性神經(jīng)酰胺酶。
7. 權(quán)利要求6所述的方法，其還包括從所述樣品中基本上除去未結(jié)合的權(quán)利要求1所 述化合物。
8. 檢測(cè)樣品中表達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶的細(xì)胞的方法，所述方法包括： 在如果表達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶的細(xì)胞存在時(shí)足以使權(quán)利要求1所述化合物能夠標(biāo)記表 達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶的細(xì)胞的條件下使可能包含表達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶的細(xì)胞的樣品與權(quán)利 要求1所述化合物相接觸；以及 檢測(cè)由權(quán)利要求1所述化合物發(fā)射的信號(hào)， 從而在如果表達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶的細(xì)胞存在時(shí)檢測(cè)所述樣品中表達(dá)酸性神經(jīng)酰胺酶 的細(xì)胞。
9. 權(quán)利要求8所述的方法，其還包括從所述樣品中基本上除去未結(jié)合的權(quán)利要求1所 述化合物。
10. 權(quán)利要求8所述的方法，其中所述細(xì)胞是神經(jīng)干細(xì)胞。
11. 檢測(cè)神經(jīng)干細(xì)胞分裂成第一子細(xì)胞和第二子細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂的方法，所 述方法包括： 在足以使結(jié)構(gòu)式（I)化合物能夠標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞的條件下使包含神經(jīng)干細(xì)胞的樣品 與結(jié)構(gòu)式（I)化合物相接觸：
其中X是陰尚子； 使所述神經(jīng)干細(xì)胞分裂成第一子細(xì)胞和第二子細(xì)胞；以及 檢測(cè)所述第一和第二子細(xì)胞中由所述結(jié)構(gòu)式（I)化合物發(fā)射的信號(hào)，其中所述第一和 第二子細(xì)胞中近似相等強(qiáng)度的信號(hào)指示對(duì)稱分裂，而所述第一子細(xì)胞中存在與所述第二子 細(xì)胞相比顯著更強(qiáng)的信號(hào)指示不對(duì)稱分裂， 從而檢測(cè)所述神經(jīng)干細(xì)胞分裂成第一子細(xì)胞和第二子細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂。
12. 權(quán)利要求11所述的方法，其中所述分裂是對(duì)稱分裂。
13. 權(quán)利要求11所述的方法，其中所述分裂是不對(duì)稱分裂。
14. 權(quán)利要求11所述的方法，其還包括通過(guò)使所述神經(jīng)干細(xì)胞與刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化 的試劑相接觸來(lái)刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化。
15. 權(quán)利要求11所述的方法，所述方法包括使用活細(xì)胞成像來(lái)檢測(cè)所述第一和第二子 細(xì)胞中由所述結(jié)構(gòu)式（I)化合物發(fā)射的信號(hào)。
16. 權(quán)利要求11所述的方法，其還包括從所述樣品中基本上除去未結(jié)合的結(jié)構(gòu)式（I) 化合物。
17. 鑒定抑制或刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物的方法，所述方法包括： 在足以使結(jié)構(gòu)式（I)化合物能夠標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞的條件下使包含神經(jīng)干細(xì)胞的第一 樣品與結(jié)構(gòu)式（I)化合物和可能抑制或刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物相接觸：
其中X是陰尚子； 在足以使未與所述可能抑制或刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物相接觸的第二樣品中的 神經(jīng)干細(xì)胞分裂成至少第一子細(xì)胞和第二子細(xì)胞的條件下孵育所述神經(jīng)干細(xì)胞；以及 在如果存在由所述結(jié)構(gòu)式（I)化合物發(fā)射的信號(hào)時(shí)檢測(cè)所述第一和第二樣品的細(xì)胞 中由所述結(jié)構(gòu)式（I)化合物發(fā)射的信號(hào)，其中所述第一樣品中的細(xì)胞數(shù)顯著不同于所述第 二樣品的信號(hào)指示抑制或刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化， 從而鑒定抑制或刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物。
18. 權(quán)利要求17所述的方法，其還包括從所述第一和第二樣品中基本上除去未結(jié)合的 結(jié)構(gòu)式（I)化合物。
19. 權(quán)利要求17所述的方法，其中所述方法是鑒定抑制神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物的方 法。
20. 權(quán)利要求19所述的方法，其還包括通過(guò)使所述樣品中的所述神經(jīng)干細(xì)胞與刺激神 經(jīng)干細(xì)胞分化的試劑相接觸來(lái)刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化。
21. 權(quán)利要求17所述的方法，其中所述方法是鑒定刺激神經(jīng)干細(xì)胞分化的化合物的方 法。
22. 權(quán)利要求17所述的方法，所述方法包括使用流式細(xì)胞術(shù)或熒光圖像分析來(lái)檢測(cè)由 所述結(jié)構(gòu)式（I)化合物發(fā)射的信號(hào)。
【專利摘要】本文中描述了熒光rosamine染料，其具有對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞(特別是增殖性神經(jīng)干細(xì)胞)的特異性，并且以結(jié)構(gòu)式(I)表示：其中X是陰離子。還描述了所述熒光rosamine染料的合成以及所述熒光rosamine染料用于檢測(cè)神經(jīng)干細(xì)胞的對(duì)稱和不對(duì)稱分裂的用途。
【IPC分類】C07D311-90, C12Q1-25, G01N21-64, C12Q1-68
【公開(kāi)號(hào)】CN104781246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380056579
【發(fā)明人】張榮太, 尹盛郁, 河炯鎬
【申請(qǐng)人】新加坡國(guó)立大學(xué), 新加坡科技研究局
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日
【公告號(hào)】WO2014070108A1