PEDF基因在治疗糖尿病性心肌损伤中的应用制造技术

本发明专利技术公开了PEDF基因在治疗糖尿病性心肌损伤中的应用。本发明专利技术首次确定了PEDF基因和糖尿病性心肌损伤的关系，PEDF基因敲除可以导致体重和血糖升高、心肌细胞肥厚、心肌纤维化及心脏功能障碍。这表明PEDF基因在糖尿病性心肌损伤中的功能，主要体现在PEDF具有改善心肌细胞肥厚和纤维化、改善心脏功能的作用。针对PEDF基因的上述功能，PEDF可作为药物，用于预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤；PEDF可作为药物靶点，用于筛选预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤的药物；PEDF也可以作为基因治疗中的靶基因，用于设计和制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤的药物和/或生物学制剂。

The application of PEDF gene in the treatment of diabetic myocardium injury

The present invention discloses the application of the PEDF gene in the treatment of diabetic myocardial injury. The relationship between PEDF gene and diabetic myocardial injury is determined for the first time. PEDF knockout can lead to body weight and blood glucose elevation, myocardial cell hypertrophy, myocardial fibrosis and cardiac dysfunction. This indicates that the function of PEDF gene in diabetic myocardial injury is mainly reflected in the role of PEDF in improving myocardial hypertrophy and fibrosis, and improving cardiac function. The function of the PEDF gene, PEDF can be used as a drug for the prevention, mitigation, and / or treating diabetic myocardial injury; PEDF can be used as drug targets for drug screening, prevention and treatment of diabetes / remission or myocardial injury; PEDF can also be used as a target gene in gene therapy, for drug design and preparation preparation of prevention and treatment of diabetic and / or alleviate the myocardial injury and / or biological agents.

【技术实现步骤摘要】
PEDF基因在治疗糖尿病性心肌损伤中的应用
本专利技术涉及已知基因的功能与应用研究
，具体地，涉及PEDF基因在治疗糖尿病性心肌损伤中的应用。
技术介绍
心血管并发症是糖尿病患者病情加重和死亡的主要原因，约有50～80%的糖尿病患者死于心血管疾病。心肌损害是最主要的糖尿病心血管并发症之一，糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的2～4倍。自1972年美国心脏科医生ShirleyRubler等首次提出糖尿病心肌病（Diabeticcardiomyopathy，DCM）的概念以来，因糖尿病患病人数急剧增加可能造成心肌病发病率居高不下的现状，已引起学者和临床医生的极大关注。糖尿病心肌病被认为是发生于糖尿病患者且独立于冠状动脉疾病及高血压的原发性心肌损害。目前研究认为，在无心肌缺血及高血压时，糖尿病患者的心脏结构及功能改变明显，表现出心肌细胞肥大、间质纤维化、PAS阳性物质浸润、冠状小动脉基底膜增厚、心肌内微血管病变等病理特征。临床表现为左室舒张和/或收缩功能障碍，或伴有心力衰竭、心源性休克，甚至猝死。糖尿病心肌病会造成患者心脏功能下降，并最终导致严重心律失常和心衰，显著降低患者的生活质量和寿命。因此，糖尿病心肌损伤的基础研究已成为“糖尿病心脏病理学”领域的前沿和热点，有效预防和治疗糖尿病心肌损伤也是临床医疗的重要目标之一。然而，直到现在，研究者对糖尿病心肌损伤病理生理机制的了解还不是很充分，临床上也缺乏糖尿病心肌损伤防治的有效策略和措施。已有研究显示，糖尿病心肌损害主要与高胰岛素血症、糖代谢障碍、脂毒性、线粒体功能障碍与氧化应激、钙稳态失衡、心肌微循环障碍、自主神经功能紊乱等因素有关。上述多重机制形成复杂的病理生理网络，共同推动糖尿病心肌损伤发生与发展。然而，越来越多的研究表明，以高游离脂肪酸为特征的脂毒性是糖尿病心肌损伤病理网络中的关键环节，能启动和诱导其他相关病理机制，进而引发心脏结构和功能的改变。PEDF又称Serpinf1，是分泌性糖蛋白，属丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族成员，具有明确的抑制血管新生、保护血管内皮和营养神经的作用与功能。不仅如此，PEDF还被证实是非常重要的脂代谢调节分子。临床研究数据显示，与正常人群相比，肥胖、代谢综合征和糖尿病患者外周血PEDF明显增高，而且其浓度还与甘油三酯呈正相关，与高密度脂蛋白呈负相关。在高脂饮食诱导肥胖并高脂血症小鼠模型上，我们发现PEDF能够双向调控甘油三酯脂酶的表达与活性。在肥胖早期，脂肪细胞PEDF通过增强甘油三酯脂酶活性而促进脂肪分解，使循环游离脂肪酸水平显著升高。此外，PEDF还能促进血浆游离脂肪酸在多组织器官异位沉积，诱导糖脂代谢紊乱和全身性胰岛素抵抗，这被认为是肥胖引发Ⅱ型糖尿病新的分子机制。但是，PEDF是否参与心肌细胞游离脂肪酸代谢与心脏脂毒性，是否是糖尿病心肌损伤病理过程中的关键分子，目前还不清楚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于确定PEDF表达与糖尿病性心肌损伤的关系，提供PEDF在制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物中的应用。本专利技术的另一个目的是提供PEDF基因在作为筛选预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物的药物靶标中的应用。本专利技术的再一个目的是提供PEDF作为基因治疗中的靶基因，用于设计和制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物和/或生物学制剂中的应用。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：本专利技术通过研究首次确定了PEDF基因的表达和糖尿病性心肌损伤的关系。具体关系如下：1、PEDF基因缺失显著增加小鼠附睾周围脂肪堆积、体重和血糖；2、PEDF基因缺失显著增加小鼠心脏重量；3、PEDF基因缺失导致小鼠心肌肥厚；4、PEDF基因缺失导致小鼠心肌纤维化；5、PEDF基因缺失显著降低小鼠心脏功能。由以上结果可知，PEDF敲除可导致小鼠体重和血糖显著升高，增加脂肪重量，增加心脏重量，并导致以心肌肥厚和纤维化为主要特征的心脏重塑，同时导致心脏功能下降。因此，PEDF具有改善小鼠糖尿病性心肌损伤的作用，为研究防治糖尿病性心肌损伤的新靶点和新策略提供了理论依据和临床基础。所以，本专利技术要求保护PEDF在制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物中的应用。所述的药物包括有效量的PEDF重组蛋白，以及药学上可接受的辅料。本专利技术还要求保护PEDF基因在作为筛选预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物的药物靶标中的应用。本专利技术进一步要求保护PEDF基因作为基因治疗中的靶基因，用于设计和制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物和/或生物学制剂中的应用。所述的药物和/或生物制剂包含PEDF激活剂。所述的糖尿病性心肌损伤为糖尿病引发的心肌肥大、心肌纤维化以及心脏功能障碍。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术首次确定了PEDF与糖尿病性心肌损伤的关系，因此，PEDF可作为药物、药物靶点或基因治疗中的靶基因，应用于糖尿病性心肌损伤的预防、缓解或/和治疗，能够为糖尿病性心肌损伤的防治提供新的策略。此外，由于心肌损伤的发病机制并不明确，PEDF和糖尿病性心肌损伤关系的确定，将为进一步的研究糖尿病性心肌损伤的病因病机和相应的防治策略提供新的方向。附图说明图1是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的大体图片和体重统计图，结果显示PEDF敲除显著增加了小鼠体重；（***，p<0.001，和野生型组比较）。图2是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的附睾脂肪垫重量和脂体比统计图，结果显示PEDF敲除显著增加了小鼠的脂肪堆积；（*，0.01<p<0.05，和野生型组比较）。图3是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的血糖统计图，结果显示PEDF敲除显著增加了小鼠血糖；（**，0.001<p<0.01，和野生型组比较）。图4是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的心脏大体图片和心脏重量、心胫比统计图，结果显示PEDF敲除显著增加了心脏重量；（*，0.01<p<0.05，和野生型组比较）。图5是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的HE染色图片（上图标尺=2000μm；下图标尺=50μm）和心肌细胞大小倍数变化统计图，结果显示PEDF敲除明显导致小鼠心肌肥厚；（***，p<0.001，和野生型组比较）。图6是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的Masson染色图片（标尺=50μm）和胶原面积比例统计图，结果显示PEDF敲除明显导致小鼠心肌纤维化；（***，p<0.001，和野生型组比较）。图7是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的脉冲多普勒图片和E/A比值统计图，结果显示PEDF敲除显著增加了小鼠的E/A比值；（**，0.001<p<0.01，和野生型组比较）。图8是PEDF敲除小鼠及其同窝野生型小鼠56周龄的M型超声图片和射血分数、缩短分数统计图，结果显示，PEDF敲除显著降低了小鼠的射血分数和缩短分数；（*，p<0.05，和野生型组比较）。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作出进一步地详细阐述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
PEDF在制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物中的应用。

【技术特征摘要】
1.PEDF在制备预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的药物包括有效量的PEDF重组蛋白，以及药学上可接受的辅料。3.PEDF基因在作为筛选预防、缓解或/和治疗糖尿病性心肌损伤药物的药物靶标中的应用。4.PEDF基因作为基因治疗中的靶基...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡卫斌，李兴会，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44