IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用制造技术

本发明专利技术属于生物技术和医药技术领域，具体涉及IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用。由于IP6K1及其产物七磷酸肌醇可以与脂联素/DsbA

【技术实现步骤摘要】
IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用


[0001]本专利技术涉及生物技术和医药
，具体涉及IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用。

技术介绍

[0002]心血管疾病（CVD）是全球头号杀手，每年死于心血管疾病的人数多于其他任何疾病。缺血性心脏病是一种无法为心肌组织供应充分的血液导致的疾病，其经常会导致多种并发症包括心肌梗死、心源性猝死等等。心肌梗死（myocardial infarction，MI）是导致死亡的重要原因之一，而再通是目前唯一治疗心肌梗死的有效方法，由血液再次恢复灌注时引起的比心脏缺血时更为严重的心肌组织的损伤称为心肌缺血再灌注损伤（myocardial ischemia/reperfusion injury，MIRI），在此过程中导致心肌细胞凋亡的持续增加，受到损伤的心肌组织可占全部心肌面积的50%，心脏收缩功能的障碍和再灌之后心肌心律失常等一系列严重后果。目前减少心肌再灌注损伤的治疗方法包括缺血预适应（ischemic preconditioning，IPC）、药物性预适应、缺血后适应（ischemic postconditioning，IPOC）、药物后处理、远程缺血处理、药物干预等等。但是并没有获得较好的治疗效果，因此如何缓解心肌缺血再灌注损伤是目前研究的热点和难点。
[0003]可溶性的磷酸肌醇在真核细胞中普遍存在，并且是真核细胞不可缺少的信号分子。七磷酸肌醇（5
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InsP7）是作用最为广泛的焦磷酸肌醇，介导了多种细胞生物学进程，如DNA修复损伤、人类免疫应答、能量代谢、胰岛素抵抗以及生长发育等。在哺乳动物中，七磷酸肌醇主要是由六磷酸肌醇激酶家族（IP6Ks）的三个激酶（IP6K1、IP6K2、IP6K3）合成。IP6K1、IP6K3主要在胞浆和细胞膜上表达，而IP6K2主要表达在细胞核内。IP6K1可以介导胰岛素的分泌，IP6K2决定了细胞凋亡的重要进程，IP6K3可以在行为认知和协调方面发挥重要的作用。药理性抑制IP6K1的激酶活性可以发挥众多有益作用，如治疗糖尿病、心肌梗死以及非酒精性脂肪肝，提示IP6K1可以作为多种疾病的一个潜在治疗靶点。
[0004]脂联素是一种由脂肪细胞特异分泌的胶原样多肽，主要在血浆中存在，在人体中含量可达到血浆蛋白总量的0.01%到0.05%。多年来的研究表明，脂联素在抗炎症、抗动脉粥样硬化，增强血管内皮细胞功能，缓解胰岛素抵抗，缓解心肌梗死等病理生理过程中扮演了重要的角色，目前脂联素以及其受体已经在作为临床可应用的治疗药物来进行研发。脂联素单体的分子量约为30KDa，包含氨基末端的信号肽、一个多变区、一个类胶原结构域和羧基末端的球状结构。脂联素单体经过羟基化和糖基化之后在细胞内聚合成低分子量三聚体（low molecular weight），三聚体的脂联素通过多变区域内第39位半胱氨酸形成的二硫键聚合成中分子量六聚体（hexamer molecular weight）和高分子量脂联素多聚体（12
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18聚体（high molecular weight）；聚合后的三聚体、六聚体和高分子量脂联素经细胞分泌进入血液循环。脂联素根据分子量大小可以将其分为高分子量、低分子量以及单体，这些不同的聚体形式均是由脂联素单体转录翻译后通过蛋白相关的修饰作用而形成，而高分子量脂联素蛋白水平与心血管疾病风险息息相关。
[0005]研究表明，增加血液中的脂联素尤其是高分子量脂联素水平可以显著降低缺血缺氧所致的心肌细胞的死亡，减少心肌梗死面积。因此，提高血液中脂联素的蛋白水平可以有效的保护缺血的心肌细胞。但是如何增加脂联素的蛋白水平是目前尚未解决的难题。脂联素在血液中的生理浓度高达5
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10mg/L，但其半衰期很短，在小鼠体内只有75分钟，在人体内不超过3小时，需要给予大量的外源脂联素才能达到有效浓度，然而其在血液内被很快清除。另一方面，由于脂联素负反馈抑制其自身的表达，单纯过表达很难增加血浆内脂联素的蛋白水平。有研究报道ERp44、DsbA
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L和Ero1
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Lα可以调控脂联素的聚合和分泌，然而脂联素的聚合和分泌的调控机制尚未完全阐明。因此，开发能够提高血液中脂联素水平的药物靶点对于治疗心血管疾病具有重要意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术通过在WT小鼠多种组织中免疫沉淀IP6K1，银染发现在心脏、脂肪以及骨骼肌组织中IP6K1与脂联素相互结合。脂联素的生物合成受内质网蛋白ERp44、DsbA
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L和Ero1
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Lα的调节，其中脂联素与ERp44之间的相互作用是导致脂联素降解的重要原因。通过免疫沉淀的方法，专利技术人研究发现IP6K1通过其产物5
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InsP7促进脂联素与ERp44之间的结合，以及DsbA
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L和Ero1
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Lα之间的相互作用。5
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InsP7介导形成了脂联素/ERp44以及DsbA
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L/Ero1
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Lα复合体，并最终导致脂联素在细胞内被降解。该结果表明敲除IP6K1或降低5
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InsP7的生物合成可以显著抑制脂联素的生物合成。其次，利用IP6K1敲除的实验动物证实：血液中脂联素的水平尤其是高分子量脂联素的水平在IP6K1 KO小鼠中显著高于WT小鼠。通过实验动物检测了（敲除IP6K1引起的）血液中高水平脂联素的生理意义。结果显示：无论全身敲除IP6K1还是脂肪特异性敲除IP6K1都可以增加血液中的脂联素蛋白水平，并且都可以激活心肌细胞的AMPK信号通路。
[0008]最后，通过建立心肌缺血再灌注模型，进行埃文斯蓝
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TTC染色，结果显示：IP6K1敲除小鼠的心肌梗死面积显著低于WT小鼠，进一步证实敲除IP6K1可以通过增加血液中的脂联素来保护缺血的心肌细胞。敲除脂肪细胞表达IP6K1也可以显著减少心梗面积，而敲除心肌细胞表达IP6K1不能减少心肌梗死面积。这一结果进一步表明：敲除IP6K1通过增加脂联素来保护缺血的心肌细胞。
[0009]综上所述，靶向IP6K1或5
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InsP7可以通过上调血浆脂联素的蛋白水平提供一个治疗心肌梗死或心肌缺血再灌注损伤的药物靶点。
[0010]因此，本专利技术请求保护IP6K1及其产物作为增加血液脂联素药物靶点的应用。
[0011]具体地，本专利技术请求保护IP6K1及其编码基因作为增加血液脂联素药物靶点的应用。
[0012]优选地，所述药物通过抑制IP6K1活性或降低其编码基因的转录和/或表达，增加血液脂联素含量。
[0013]更优选地，所述药物通过全身敲除IP6K1和/或脂肪特异性敲除IP6K1，增加血液脂联素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.IP6K1及其编码基因作为增加血液脂联素药物靶点的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物通过抑制IP6K1活性或降低其编码基因的转录和/或表达，增加血液脂联素含量。3.IP6K1或其编码基因的抑制剂在制备增加血液脂联素含量的药物中的应用。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述IP6K1或其编码基因的抑制剂为能够抑制IP6K1活性或降低其编码基因的转录和/或表达的物质，包括靶向IP6K1或其编码基因的干扰RNA、gRNA、核酸适配体、蛋白类抑制剂、化合物抑制剂或组合物类抑制剂。5.IP6K1及其编码基因在制备预防和/或治疗心血...

【专利技术属性】
技术研发人员：付成来，付琳，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属新华医院，
类型：发明
国别省市：