一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体及其应用，所述载体包括光敏基因和/或特异性识别甲状旁腺主细胞的PTH启动子，所述PTH启动子的核酸序列如SEQ ID NO:1所示；所述载体用于制备药物并与特定波长和频率的蓝光构成调节甲状旁腺的体系；本发明专利技术利用特异性启动子识别甲状旁腺细胞，通过特定波长和频率的蓝光调控甲状旁腺素的分泌，高时空，高精度，特异性好，效果卓越，具有广阔的应用前景和市场价值。

【技术实现步骤摘要】
一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体及其应用
本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体及其应用。
技术介绍
甲状旁腺是内分泌系统中非常重要的腺体，其分泌的甲状旁腺素(parathyroidhormone,PTH)是由甲状旁腺主细胞分泌的一种重要的钙磷稳态调节因子，在维持机体血液钙磷平衡以及骨代谢平衡过程中发挥重要作用。PTH参与骨代谢调节，通过作用于成骨细胞，PTH可促进骨吸收作用，将骨钙带入血液，从而提高血钙浓度。PTH的整个合成分泌过程受到钙，维生素D以及生长因子共同调解，其中血钙浓度与PTH浓度直接相关。当甲状旁腺自身发生病变或身体其他疾病引发的继发性增生，瘤变甚至癌变时，会引发PTH合成及分泌呈爆发性增长，在血液中的浓度异常升高；这种异常升高能促进骨吸收，引发更快更严重的骨质疏松症的发生，大大提高了骨折甚至瘫痪的风险；同时，高浓度PTH直接引发高血钙症，加上骨基质释放和尿液酸碱度的改变常导致反复性尿路结石，导致肾功能逐步下降，甚至肾衰和尿毒症。PTH堆积引发的高血钙还可能危害身体其他多个系统，如心脏循环系统，神经肌肉运动系统，消化系统和中枢系统等，可导致血糖，血脂代谢异常和血压调节紊乱甚至神经精神疾病。目前，治疗甲旁亢的方法主要包括药物干预和手术切除。药物干预主要包括口服磷，雌激素，拟钙剂，活性维生素D等。口服磷可降低PTH引发的高血钙症，但是口服磷又会反过来引发PTH的升高，因此很少被选用。服用雌激素可有效降低骨溶解，增加骨量，拮抗PTH的骨吸收作用。但是雌激素作用范围广泛，特异性差，易造成细胞增生，甚至有报道称长期服用雌激素易引发妇科肿瘤及其他严重的并发症。拟钙剂是近期发现的基于调控主细胞的钙相关受体，具有模拟钙升高，负反馈抑制PTH分泌的新的潜在的治疗甲旁亢的药物；但是该药物尚处于研发阶段，尚无足够的临床数据。此外，大剂量长时间服用活性维生素D可抑制PTH分泌，但是常引发高血磷症状。综合来看，现有的药物干预甲旁亢因为特异性差，作用范围广，易引发并发症的缺点，目前并没有特别有效的药物干预手段。目前临床上常用的治疗手段是甲状旁腺切除并行自体移植术，因移植的组织不受机体的神经支配，因此短期内会发生PTH分泌节律紊乱，浓度依然可能会出现高于正常值的情况，但甲状旁腺全切除会导致骤发性低血钙症，需要实施自体甲状旁腺组织移植术以维持血钙浓度稳定，移植后的PTH浓度难以控制，且存在一定的瘤化风险。由于常用的药物特异性差，作用效果不明显，目前临床上主要的治疗手段是甲状旁腺切除并行自体移植术，因移植的组织不受到神经支配，因此短期内会发生PTH分泌节律紊乱，浓度可能依然会高于正常值。如果能找到一种特异性抑制甲状旁腺主细胞的PTH分泌的方法，那么即可原位在体或移植后调控甲状旁腺组织，抑制PTH的异常分泌，有效降低高血钙导致的一系列症状。光遗传调控技术是本世纪初出现的，快速发展的一种新兴技术；其原理是基于基因治疗的方法给哺乳动物细胞转入不同的光敏基因，通过不同波长的光对特定细胞类型活性进行调控。在光遗传技术出现之初，该技术主要被应用于神经科学领域，集中在对神经元活性的调节；随着技术的进步和推广，该技术逐渐被应用于其他领域的研究，如：光基因调控心肌细胞，光遗传学技术调控胰岛素分泌等。但迄今为止，尚未见到光遗传技术调控甲状旁腺主细胞的报道。综上所述，研发一种基于高时空选择性和细胞特异性的调控载体及相关技术用于内分泌腺体细胞功能的调节具有广阔的市场价值和应用前景。
技术实现思路
针对现有技术的不足及实际的需求，本专利技术提供一种调节甲状旁腺PTH分泌的载体及其应用，所述载体携带光敏基因和特异性识别甲状旁腺的PTH启动子，将所述载体用于制备药物并和特定频率和波长的蓝光组成调节甲状旁腺的体系，通过PTH启动子靶向识别甲状旁腺，特定频率和波长的蓝光刺激调控光敏基因，达到高时空高精度特异性调节甲状旁腺素分泌的功能，具有广阔的应用前景和市场价值。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体，所述载体包括光敏基因和/或特异性识别甲状旁腺主细胞的PTH启动子；所述PTH启动子的核酸序列如SEQIDNO:1所示，所述SEQIDNO:1所示的核酸序列如下：CTGGAGTTCAAAGAAGGGCTGTATTTCTAGGCAGAAACTGAGGTAGTAAGAATCTGGTGTCATAAAGACCTTTGTTGAATTCCATCTTTTCTGCTTTCCAAGCCTAAGTTTCCTCATGTAAAAATGGGGATAAGCACTTAACTTTAGTACTTTAAGTACTAACTTTAAAGGACTGCTGTGAAGATCTAGTGGGATAATATATGTAGTTAGGCATGCAGTTAGTGCTTATCAAATGTTATTATTATAGATTAAGATGCACAAATAAAATATAAGTTAAATAAATTTTAAAATAATTTCACTTTTGAAGCTTTTAAAGTAATTATGTACTAAGAGCATTTTCTCAAATTATTCTTAACACTTCCTTTAAGAAAAGGGCTATATCTGTTTTTTGAAAGATGACCAGAAGTGACATGGATTGGTTGAAAATGGCTTGTAAAGTAAGCCTAACATTTATGATTTATTACCATAAAAACTGTACCAACAGTACGGTTATAACAAATACACTTATTTTTGGGTTTTATTTTCAAGTAAGATAATGACTTTATCATAAACCTTTGAAATCAGTCTTTTTACAGTATAAATTCAGATTCATTAATCCACATAGAATTTTTCTCGATGGTATAATTCTGTATTTGTTAAAAGTCTTTGCATAAGCCCCTTGTCAAGCCAAATGCTGTTTTCCTTTTAGTATCCAATTATCTGAAACTTAAGAAGAGTGTGCACCGCCCAATGGGTGTGTGTATGTGCTGCTTTGAACCTATAGTTGAGATCCAGAGAATTGGGAGTGACATCATCTGTAACAATAAAAGAGCCTCTCTTGGTAAGCAGAAGACCTATATATAAAAGTCACCATTTAAGGGGTCTGCAGTCCAATTCATCAGTTGTCTTTAGTTTACTCAGCATCAGCTACTAACATACCTGAACG；所述光敏基因是一种能表达对蓝光敏感的细胞膜通道蛋白的基因，光敏蛋白在特定波长(如470nm)照射下可以开放通道，使阳离子(钠离子，钙离子等)进入细胞质，致使细胞膜电位上升，从而实现对细胞的活性调控。光遗传调控技术是通过给哺乳动物细胞转入不同的光敏基因，通过不同波长的光对特定细胞类型活性进行调控。本专利技术在充分研究对甲状旁腺调节的现有技术后，总结各自优缺点，为了规避药物作用范围过广、特异性差、效果不明显的弊端和手术切除后PTH分泌紊乱的问题，创造性地选用光遗传学调控技术，利用特异性的启动子，能特异性识别甲状旁腺主细胞的PTH启动子，识别甲状旁腺主细胞，通过特定波长和频率的蓝光照射来调控甲状旁腺主细胞的PTH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体，其特征在于，所述载体包括光敏基因和/或特异性识别甲状旁腺主细胞的PTH启动子；所述PTH启动子的核酸序列如SEQ ID NO:1所示。

【技术特征摘要】
1.一种调控甲状旁腺PTH分泌的载体，其特征在于，所述载体包括光敏基因和/或特异性识别甲状旁腺主细胞的PTH启动子；所述PTH启动子的核酸序列如SEQIDNO:1所示。2.根据权利要求1所述的载体，其特征在于，所述光敏基因为ChR2；优选地，所述ChR2的核酸序列如SEQIDNO:2所示。3.一种重组腺相关病毒，其特征在于，将权利要求1或2所述的载体与脂质体、包装辅助质粒共转染哺乳细胞得到的重组腺相关病毒；优选地，所述脂质体包括磷酸钙、Lipofectamine2000或FnGENE，优选为FnGENE；优选地，所述哺乳细胞为293FT细胞；优选地，所述包装辅助质粒包括pAAV-RC和/或pHelper。.4.一种如权利要求1或2所述的载体用于制备调节甲状旁腺的药物。5.一种药物，其特征在于，所述药物包括权利要求3所述的重组腺相关病毒。6.一种调节甲状旁腺的体系，其特征在于，包括如权利要求5所述的药物和蓝光；优选地，所述蓝光的波长为450-500nm，优选为460-480nm；优选地，所述蓝光的频率为15-25Hz，优选为18-22Hz；优选地，所述蓝光的光照平均强度为8-12mW/mm2，优选为9-11mW/mm2。7.一种用于非治疗目的的调节甲状旁腺的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)构建携带CMV启动子、光敏基因和荧光基因的慢病毒；(2)将步骤(1)所述慢病毒感染人甲状旁腺主细胞，进行验证实验；(3)采用蓝光刺激步骤(2)感染后的细胞，收集培养基检测PTH变化；任选...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘运辉，杨帆，张路，胡楠，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，中国科学院大学，深圳市人民医院，
类型：发明
国别省市：广东,44