重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用制造技术

本发明专利技术涉及重组IFN‑λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。为解决骨感染所导致严重炎症性骨丢失状态时，其因大量炎症因子释放触发的因破骨细胞过度激活而引起的骨代谢失衡的问题，申请人经实验摸索发现重组IFN‑λ1蛋白可以调控破骨细胞分化融合的过程，减少破骨细胞分化过程中的炎症因子释放，以解决在炎性状态下破骨细胞过度激活的难题，达到保护炎症性骨丢失效果。

Application of recombinant IFN - \u03bb 1 protein in the preparation of anti inflammatory bone loss drugs

【技术实现步骤摘要】
重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用
本专利技术属于骨科生物防治
，涉及重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。
技术介绍
骨感染是骨折及骨科手术最常见而严重的并发症之一，既往因对其认识和治疗手段的局限而一直困扰着临床医生。金黄色葡萄球菌是其主要致病菌，约占创伤性骨髓炎检出致病菌的65％～70％。骨感染后常常导致过度的炎症性骨质破坏、骨不连，造成骨折不愈合或延迟愈合。成骨细胞及破骨细胞是参与骨重建的主要细胞，二者共同调节使骨组织保持动态平衡。在感染状态下，急、慢性的炎症刺激可以改变这种动态平衡，影响骨的愈合。因此，开发一种可以通过强效抗炎的作用达到调节骨基质平衡的药物是一种可行的策略。正常骨组织通过骨修复重建自身微小损伤，保持结构、载荷和钙离子的稳态平衡。成骨细胞(Osteoblast，OB)和破骨细胞(Osteoclast，OC)是骨重建过程中的两种主要细胞。在生理状态下，成骨细胞与破骨细胞共同作用，保持骨形成与骨吸收的动态平衡。在骨感染状态下，由于持续性的金黄色葡萄球菌及毒力因子的作用，促进大量炎症因子的释放，可能使成骨细胞和破骨细胞的正常生物学行为发生改变，打破这种动态平衡。破骨细胞(Osteoclasts)由单核细胞/巨噬细胞系分化而来，是人体骨骼系统中唯一具有吸收和重塑骨骼形态的生理性多核巨细胞。骨感染导致的过度骨质丢失除了与成骨细胞的功能受到抑制以外，还可能与破骨细胞的过度活化有关。在破骨细胞的分化过程中，两种细胞因子RANKL和M-CSF起到了至关重要的作用。活化的NFATc1促进破骨细胞标记基因的表达，如抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)和调节破骨细胞生成和吞噬骨基质功能的组织蛋白酶K(cathepsinK(CTSK))等。在金黄色葡萄球菌感染存在的情况下，大量的炎性细胞被募集至感染部位，释放大量的炎症介质可能促进破骨细胞的分化。通常情况下，促炎因子包括TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-11、IL-17等通过增加破骨细胞分化，促进骨吸收增强。近期，有文献报道金黄色葡萄球菌可直接促使破骨细胞分化。另外，金黄色葡萄球菌的毒力因子如肽聚糖以及脂多糖(LPS)可以直接作用于破骨细胞，促使破骨细胞形成。金黄色葡萄球菌所释放的脂多糖(LPS)导致的骨感染中，成骨细胞及破骨细胞的正常生物学行为会发生一系列改变，正常的骨重建过程改变，导致骨不连或过度的骨质丢失。金黄色葡萄球菌及其毒素通过直接或间接方式损伤成骨细胞与破骨细胞共同维持的骨基质动态平衡，抑制成果细胞活性，诱导其凋亡，使成骨分化过程受到抑制；同时，促进破骨细胞分化，使骨吸收能力增强。在不同起源的造血细胞被细菌感染后可诱导表达干扰素λ1(Interferonλ1，IFN-λ1)。IFN-λ1通过结合特殊的异二聚体受体复合物起始信号的转导和发挥生物学作用，其与Ⅰ型IFN共享相同的JAK-STAT信号传导途径，促进一组共同基因的表达。因此，IFN-λ1表现出一些与Ⅰ型IFN相同的性质，如抗炎、抗病毒、抗增殖、体内抗肿瘤及免疫调节等生物学活性。有文献报道，对不同的单核细胞进行对比后发现，用LPS刺激外周血单核细胞，只产生IFN-λ1，而且IFN-λ1的表达量比用LPS刺激不成熟或成熟的树突状细胞的表达量低。但是，未见IFN-λ1用于炎症性骨丢失治疗的相关报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。优选的，所述炎症性骨丢失的介导因素选自以下任一种或几种：破骨细胞融合或分化成熟，成熟破骨细胞噬骨能力增强，抑制破骨细胞融合、分化或成熟不同阶段相关基因表达，破骨细胞分化成熟过程中炎症因子的释放，破骨细胞分化成熟过程中NF-κB信号通路的形成，破骨细胞分化成熟过程中HMGB1介导的NLRP3炎症小体形成，破骨细胞分化成熟过程中激活JAK-STAT信号通路的形成。一种防治炎症性骨丢失药物，其有效成分为重组IFN-λ1蛋白。本专利技术的有益效果在于：为解决骨感染所导致严重炎症性骨丢失状态时，其因大量炎症因子释放触发的因破骨细胞过度激活而引起的骨代谢失衡的问题，申请人经实验摸索发现重组IFN-λ1蛋白可以调控破骨细胞分化融合的过程，减少破骨细胞分化过程中的炎症因子释放，以解决在炎性状态下破骨细胞过度激活的难题，达到保护炎症性骨丢失效果。实验结果发现，在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白对小鼠单核巨噬细胞系(RAW264.7)无毒性作用；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白抑制RANKL和LPS诱导的小鼠原代骨髓单核巨噬细胞(BMMs)以及小鼠单核巨噬细胞系(RAW264.7)向破骨细胞成熟分化；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白抑制RANKL和LPS诱导的小鼠原代骨髓单核巨噬细胞(BMMs)以及小鼠单核巨噬细胞系(RAW264.7)分化成熟的破骨细胞的噬骨能力；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白浓度依赖性的抑制破骨细胞的融合；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白在mRNA水平可以显著下调破骨细胞分化成熟过程中不同阶段的标志基因例如早期(CD9,PU1等)，成熟期(CTR，CTSK等)；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白可以抑制NF-κBp65核转位以及负向时间依赖性调控NF-κB信号通路；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白可以显著抑制在破骨细胞分化过程中HMGB1介导的NLRP3炎症小体的形成过程；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白能够显著激活在破骨细胞分化过程中JAK-STAT信号通路；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白能够抑制炎症因子在LPS诱导破骨细胞分化成熟的过程中的释放；在有效剂量内，重组IFN-λ1蛋白能够显著保护LPS局部注射导致的炎症性骨丢失以及抑制体内动物模型炎症因子的释放。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为IFN-λ1在感染骨组织中的表达较正常骨组织高。A图为KEGGpathway分析显示免疫相关信号通路在感染骨组织与正常骨组织的对比中发生显著变化；B图为RNA-Seq的结果显示IFN-λ1特异性相关受体IFNLR1在感染骨组织的表达高于正常骨组织；C图为免疫组织化学染色结果显示IFN-λ1阳性细胞的数量在感染骨组织中多于正常骨组织；D图为慢性血源性骨髓炎病人外周血中IFN-λ1的含量高于普通骨折未合并感染病人外周血。图2为重组IFN-λ1蛋白的局部注射可以保护炎症性骨丢失。A图为具体动物实验实施步骤图；B图为micro-CT成像结果；C图为micro-CT骨参数分析结果；D图为HE与Masson切片染色结果；E图为HE切片染色骨组织所占面积的定量统计结果；F图为不同组小鼠外周血中炎症因子(TNF-α，IL-1β，IL-6)的含量。图3为不同浓度重组IFN-λ1蛋白对RAW264.7细胞增殖的影响。A图为不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.重组IFN-λ1蛋白在制备防治炎症性骨丢失药物中的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述炎症性骨丢失的介导因素选自以下任一种或几种：破骨细胞融合或分化成熟，成熟破骨细胞噬骨能力增强，破骨细胞融合、分化或成熟不同阶段相关基因表达，破骨细胞分化成熟过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玥琦，董世武，许建中，罗飞，王一然，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆;50