用于使神经干细胞的对称和不对称分裂可视化的荧光化学染料的制作方法
【专利说明】用于使神经干细胞的对称和不对称分裂可视化的黄光化学 染料
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2012年10月29日提交的美国临时申请No. 61/719, 587的权益。上 述申请的全部教导通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 虽然神经干细胞的对称和不对称分裂是作为脑发育之基础的基本机制，但是该些 细胞分裂的实时研究仍然非常困难。神经干细胞对称分裂W增殖或者不对称分裂W分化。 形态学上，该两种类型的分裂是不可区分的。
[0004] 小鼠神经球模型系统使得能够进行哺乳动物脑发育研究和神经元疾病研究。通过 使用可进行基因操纵W表达与一些细胞命运决定子融合的巧光蛋白质的线虫和果蛹细胞， 活体成像已用于使不同类型的细胞分裂可视化。一些研究通过研究表达巧光蛋白质之细胞 的位置和移动示出了小鼠和斑马鱼脑中不同类型的神经干细胞分裂。然而，由于缺乏适当 的标记物和工具，脊椎动物细胞在细胞培养物中的连续对称和不对称分裂的成像是不可能 的。
[0005] 因此，需要可应用于培养细胞并通过例如巧光显微镜实时可视化的化学染料。该 样的染料在研究干细胞发育和鉴定可调控神经细胞命运W用于再生医学的药物方面是非 常有用的。
[0006] 发明概述
[0007] 本文中描述了对神经干细胞具有特异性的巧光rosamine染料。本文中还描述了 所述巧光rosamine染料的合成W及所述巧光rosamine染料对神经干细胞的对称和不对称 分裂进行实时光学成像的应用。巧光rosamine染料由结构式（I)表示：
[000引
【主权项】
1. 以下结构式所示化合物：
其中X是阴离子。
2. 检测样品中的神经干细胞的方法，所述方法包括： 在如果存在神经干细胞时足以使权利要求1所述化合物能够标记神经干细胞的条件 下使可能包含神经干细胞的样品与权利要求1所述化合物相接触；以及 检测由权利要求1所述化合物发射的信号， 从而在如果存在神经干细胞时检测所述样品中的神经干细胞。
3. 权利要求2所述的方法，其还包括从所述样品中基本上除去未结合的权利要求1所 述化合物。
4. 区分神经干细胞与已分化神经细胞的方法，所述方法包括： 在足以使权利要求1所述化合物能够标记经干细胞的条件下使包含神经干细胞和已 分化神经细胞的样品与权利要求1所述化合物相接触；以及 检测由权利要求1所述化合物发射的信号，其中所述信号的存在指示所述神经干细 胞， 从而区分所述神经干细胞与所述已分化神经细胞。
5. 权利要求4所述的方法，其还包括从所述样品中基本上除去未结合的权利要求1所 述化合物。
6. 检测样品中的酸性神经酰胺酶的方法，所述方法包括： 在如果酸性神经酰胺酶存在时足以使权利要求1所述化合物能够标记酸性神经酰胺 酶的条件下使可能包含酸性神经酰胺酶的样品与权利要求1所述化合物相接触；以及 检测由权利要求1所述化合物发射的信号， 从而在如果酸性神经酰胺酶存在时检测所述样品中的酸性神经酰胺酶。
7. 权利要求6所述的方法，其还包括从所述样品中基本上除去未结合的权利要求1所 述化合物。
8. 检测样品中表达酸性神经酰胺酶的细胞的方法，所述方法包括： 在如果表达酸性神经酰胺酶的细胞存在时足以使权利要求1所述化合物能够标记表 达酸性神经酰胺酶的细胞的条件下使可能包含表达酸性神经酰胺酶的细胞的样品与权利 要求1所述化合物相接触；以及 检测由权利要求1所述化合物发射的信号， 从而在如果表达酸性神经酰胺酶的细胞存在时检测所述样品中表达酸性神经酰胺酶 的细胞。
9. 权利要求8所述的方法，其还包括从所述样品中基本上除去未结合的权利要求1所 述化合物。
10. 权利要求8所述的方法，其中所述细胞是神经干细胞。
11. 检测神经干细胞分裂成第一子细胞和第二子细胞的对称和不对称分裂的方法，所 述方法包括： 在足以使结构式（I)化合物能够标记神经干细胞的条件下使包含神经干细胞的样品 与结构式（I)化合物相接触：
其中X是阴尚子； 使所述神经干细胞分裂成第一子细胞和第二子细胞；以及 检测所述第一和第二子细胞中由所述结构式（I)化合物发射的信号，其中所述第一和 第二子细胞中近似相等强度的信号指示对称分裂，而所述第一子细胞中存在与所述第二子 细胞相比显著更强的信号指示不对称分裂， 从而检测所述神经干细胞分裂成第一子细胞和第二子细胞的对称和不对称分裂。
12. 权利要求11所述的方法，其中所述分裂是对称分裂。
13. 权利要求11所述的方法，其中所述分裂是不对称分裂。
14. 权利要求11所述的方法，其还包括通过使所述神经干细胞与刺激神经干细胞分化 的试剂相接触来刺激神经干细胞分化。
15. 权利要求11所述的方法，所述方法包括使用活细胞成像来检测所述第一和第二子 细胞中由所述结构式（I)化合物发射的信号。
16. 权利要求11所述的方法，其还包括从所述样品中基本上除去未结合的结构式（I) 化合物。
17. 鉴定抑制或刺激神经干细胞分化的化合物的方法，所述方法包括： 在足以使结构式（I)化合物能够标记神经干细胞的条件下使包含神经干细胞的第一 样品与结构式（I)化合物和可能抑制或刺激神经干细胞分化的化合物相接触：
其中X是阴尚子； 在足以使未与所述可能抑制或刺激神经干细胞分化的化合物相接触的第二样品中的 神经干细胞分裂成至少第一子细胞和第二子细胞的条件下孵育所述神经干细胞；以及 在如果存在由所述结构式（I)化合物发射的信号时检测所述第一和第二样品的细胞 中由所述结构式（I)化合物发射的信号，其中所述第一样品中的细胞数显著不同于所述第 二样品的信号指示抑制或刺激神经干细胞分化， 从而鉴定抑制或刺激神经干细胞分化的化合物。
18. 权利要求17所述的方法，其还包括从所述第一和第二样品中基本上除去未结合的 结构式（I)化合物。
19. 权利要求17所述的方法，其中所述方法是鉴定抑制神经干细胞分化的化合物的方 法。
20. 权利要求19所述的方法，其还包括通过使所述样品中的所述神经干细胞与刺激神 经干细胞分化的试剂相接触来刺激神经干细胞分化。
21. 权利要求17所述的方法，其中所述方法是鉴定刺激神经干细胞分化的化合物的方 法。
22. 权利要求17所述的方法，所述方法包括使用流式细胞术或荧光图像分析来检测由 所述结构式（I)化合物发射的信号。
【专利摘要】本文中描述了荧光rosamine染料，其具有对神经干细胞(特别是增殖性神经干细胞)的特异性，并且以结构式(I)表示：其中X是阴离子。还描述了所述荧光rosamine染料的合成以及所述荧光rosamine染料用于检测神经干细胞的对称和不对称分裂的用途。
【IPC分类】C07D311-90, C12Q1-25, G01N21-64, C12Q1-68
【公开号】CN104781246
【申请号】CN201380056579
【发明人】张荣太, 尹盛郁, 河炯镐
【申请人】新加坡国立大学, 新加坡科技研究局
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年10月28日
【公告号】WO2014070108A1