诊断和治疗心血管疾病的生物标志物、靶点及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种诊断和治疗心血管疾病的生物标志物、靶点及其应用，属于检测医学、临床医学、生物技术和生物化学领域。所述生物标志物为hsa‑miR‑6740‑5p，其在血浆中的含量与心血管疾病呈负相关。本发明专利技术揭示了ECM刚度变化通过TRPV4/hsa‑miR‑6740‑5p/ET‑1途径调控内皮细胞功能的机制，通过降低血管内细胞外基质刚度、增强TRPV4的活性或提高hsa‑miR‑6740‑5p的表达水平，均可以抑制内皮素‑1的表达与分泌以治疗心血管疾病，据此还提供了用于筛选治疗心血管疾病药物的靶序列，进而设计、筛选与该靶序列结合的miRNA药物。

【技术实现步骤摘要】
诊断和治疗心血管疾病的生物标志物、靶点及其应用
本专利技术属于检测医学、临床医学、生物技术和生物化学领域，尤其涉及一种诊断和治疗心血管疾病的生物标志物、靶点及其应用。
技术介绍
心血管疾病，如冠心病、高血压和动脉粥样硬化是全世界死亡病例的主要原因。心血管疾病的发病率基本上伴随着血管硬度的增加而增加。内皮细胞覆于血管内壁，形成隔离血液与血管基质的屏障，内皮细胞功能障碍是引发心血管疾病的重要因素，其具有预测心血管疾病的潜力，近年来对内皮细胞功能的影响因素成为新的研究热点，尤其是考察与血管硬度增加相关的血管生物力学因素对内皮细胞功能的影响，以找到预测心血管疾病的生物标志物。虽然大量研究报道了血流剪应力、血管环向张力等的变化对内皮细胞功能的影响，但受限于目前的检测手段，还未找到与血管生物力学因素相关的可以便捷、准确预测心血管疾病的生物标志物。心血管疾病的发生和发展是复杂的，其病理生理过程主要包括内皮细胞功能失调，炎症细胞浸润，血脂紊乱及血管平滑肌细胞分化，研究表明，多种miRNAs被认为影响这些过程。miRNA是一类内生的、长度约为20-24个核苷酸的小RNA，其在细胞内具有多种重要的调节功能。每个miRNA可以调节单个或者多个靶基因，而几个miRNA也可以调节同一个基因。这种复杂的调节网络既可以通过一个miRNA来调控多个基因的表达，也可以通过几个miRNA的组合来精细调控某个基因的表达。虽然研究表明miR-126-5p、miR-1、miR-133、miR499、miR132、miR212等miRNA有望作为基于病理生理过程研究、诊断动脉粥样硬化、心肌梗死、心绞痛或高血压等心血管疾病的生物标志物，但是miRNA与血管生物力学因素之间的关联尚不清楚。目前心血管疾病的治疗主要采用他汀类等药物及手术介入治疗，但是仍存在心血管疾病发病率和死亡率不断上升等问题，急需开发新型治疗策略改善心血管疾病的预后，降低并发症，提高生存率。研究表明，患有心血管疾病的个体血浆内皮素-1(ET-1)水平显著高于正常人群。ET-1是内皮细胞合成和释放的一种高效的血管收缩因子，具有收缩血管，提升血压的效应。ET-1还能引起心率抑制、心肌供血不足、心肌细胞糖超载、心律失常以及动脉粥样硬化斑块的形成等，这些生物学证据表明ET-1是一种罹患心血管疾病的风险因子，调低个体血浆内ET-1水平成为目前治疗心血管疾病的主要方向。研究表明，miRNA-1对ET-1的表达具有抑制作用，并证明了这种调控作用发生在转录后水平，明确了介导这一效应的miRNA-1靶序列有望作为治疗心血管疾病的靶点(李东，MicroRNA1抑制内皮素1表达机制的初步研究，第二军医大学学位论文，2007)。但是miRNA调低个体血浆内ET-1水平的机制与生物力学调节细胞行为过程是否关联尚不明确。TRPV4是瞬时受体电位阳离子通道V亚家族成员，其是一种在内皮细胞中表达的非选择性阳离子通道蛋白。TRPV4通道在心血管系统表达广泛，主要表达在血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、心肌细胞和成纤维细胞等，可调节血管张力和血管通透性，是血管生物力学重要相关因素之一。TRPV4的表达和功能异常与高血压、肺动脉高压、肺水肿以及心肌缺血再灌注损伤等疾病密切相关。然而，TRPV4是否可以被生物力学因素激活从而调节内皮细胞中的与生物力学相关的miRNA的表达仍然未知。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本专利技术的第一个方面提供了hsa-miR-6740-5p作为生物标志物在诊断心血管疾病中的应用。尤其是hsa-miR-6740-5p作为与血管生物力学相关的的生物标志物在诊断心血管疾病中的应用。该hsa-miR-6740-5p在血浆中的含量与心血管疾病呈负相关。本专利技术的第二方面提供了hsa-miR-6740-5p在制备治疗心血管疾病药物中的应用。在该应用中，通过提高所述hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗心血管疾病；优选地，采用hsa-miR-6740-5p的核酸模拟物、表达质粒或慢病毒表达载体提高所述hsa-miR-6740-5p的表达水平。本专利技术的第三方面提供了TRPV4和hsa-miR-6740-5p共同作为靶点在筛选治疗心血管疾病药物中的应用，在该应用中，通过增强所述TRPV4的活性以提高hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗治疗心血管疾病；优选地，采用TRPV4的激动剂增强所述TRPV4的活性，其中所述TRPV4的激动剂包括GSK1016790A、4-α-佛波醇-12,13-二癸酸、芹菜素。本专利技术的第四方面提供了血管内皮细胞外基质刚度、TRPV4和hsa-miR-6740-5p共同作为靶点在筛选治疗心血管疾病药物中的应用，在该应用中，通过降低所述血管内皮细胞外基质刚度(ECM刚度)，来增强TRPV4的活性以提高hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗治疗心血管疾病；优选地，采用局部粘着斑激酶(FocalAdhesionKinase，FAK)抑制剂、转化生长因子-β(TGF－β)抑制剂、肾素-血管紧张素-醛固酮系统拮抗剂、酪氨酸激酶抑制剂、他汀类药物、格列酮类药物、Hippo-YAP信号传导通路或分裂原活化(MEK)抑制剂来降低所述血管内皮细胞外基质刚度；更优选地，所述局部粘着斑激酶抑制剂为GSK-2256098、VS6063或PF-04554878；所述转化生长因子-β抑制剂为吡非尼酮；所述肾素-血管紧张素-醛固酮系统拮抗剂为缬沙坦；所述酪氨酸激酶抑制剂为尼达尼布；所述Hippo-YAP信号传导通路为维替泊芬；所述分裂原活化(MEK)抑制剂为考比替尼或曲美替尼。本专利技术的第五方面提供一种用于筛选基于调控血管生物力学因素的治疗心血管疾病药物的靶序列，所述序列位于ET-13’UTR区第629-635位的区域，其核苷酸序列为SEQIDNO:1所示的序列；优选地，所述药物为miRNA药物。本专利技术的第六方面还提供一种基于调控血管生物力学因素的与心血管疾病相关的miRNA药物，所述miRNA包含与上述靶序列完全互补结合或不完全互补结合的核苷酸序列。上述与靶序列完全互补结合的序列为SEQIDNO:2所示的序列，所述药物包括含有SEQIDNO:2所示的序列的miRNA和/或其核酸模拟物、表达质粒或慢病毒表达载体；优选地，所述miRNA为hsa-miR-6740-5p。上述血管生物力学因素包括血管内皮细胞外基质刚度或/和TRPV4。上述心血管疾病包括：冠心病、高血压、动脉粥样硬化及动脉硬化。本专利技术基于以上技术方案提供了与血管生物力学相关的可作为便捷、准确诊断心血管疾病的生物标志物，即人内源性microRNA：hsa-miR-6740-5p(miR-6740-5p)；还提供了基于血管内细胞外基质刚度(ECM刚度)变化通过TRPV4/miR-6740-5p/ET-1途径调控内皮细胞功能机制能作为治疗心血管疾病的靶点：miR-6740-5p、生物力学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.hsa-miR-6740-5p作为生物标志物在诊断心血管疾病中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.hsa-miR-6740-5p作为生物标志物在诊断心血管疾病中的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述hsa-miR-6740-5p在血浆中的含量与心血管疾病呈负相关。


3.hsa-miR-6740-5p在制备治疗心血管疾病药物中的应用。


4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，通过提高所述hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗心血管疾病；
优选地，采用hsa-miR-6740-5p的核酸模拟物、表达质粒或慢病毒表达载体提高所述hsa-miR-6740-5p的表达水平。


5.TRPV4和hsa-miR-6740-5p共同作为靶点在筛选治疗心血管疾病药物中的应用，通过增强所述TRPV4的活性以提高hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗治疗心血管疾病；
优选地，采用TRPV4的激动剂增强所述TRPV4的活性，其中所述TRPV4的激动剂包括GSK1016790A、4-α-佛波醇-12,13-二癸酸、芹菜素。


6.血管内皮细胞外基质刚度、TRPV4以及hsa-miR-6740-5p共同作为靶点在筛选治疗心血管疾病药物中的应用，通过降低所述血管内皮细胞外基质刚度(ECM刚度)，来增强TRPV4的活性以提高hsa-miR-6740-5p的表达水平，从而抑制内皮素-1的表达以治疗治疗心血管疾病；
优选地，采用局部粘着斑激酶(FocalAdhesionKinase，FAK)抑制剂、转化生长因子-β(TGF－β)抑制剂、肾素-血管紧张素-醛固酮系统拮抗剂、酪氨酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赣，宋祥，周虹，尚攀，尤国兴，赵敬湘，肖瑶，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11