MTHFD2在通过抑制PTEN重编程巨噬细胞极化中的应用制造技术

本发明专利技术公开了MTHFD2在通过抑制PTEN重编程巨噬细胞极化中的应用。本发明专利技术首次发现MTHFD2在体内外抑制IFN

【技术实现步骤摘要】
MTHFD2在通过抑制PTEN重编程巨噬细胞极化中的应用


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及MTHFD2在通过抑制PTEN重编程巨噬细胞极化中的应用。

技术介绍

[0002]作为对不同微环境刺激的反应，巨噬细胞在不同的生理和病理过程中发挥不同的功能，包括杀死入侵的病原体、组织和器官重塑和稳态以及肿瘤发展。巨噬细胞在体外可被T辅助细胞因子极化为两种主要的活化表型。M1巨噬细胞通常被干扰素(IFN)
‑
γ和/或脂多糖(LPS)激活，具有细胞毒性、促炎症和抗肿瘤功能。M2巨噬细胞可被白细胞介素
‑
4(IL
‑
4)或白细胞介素
‑
13(IL
‑
13)替代激活，具有清除蠕虫、抗炎和促肿瘤功能。巨噬细胞在体内的极化更为复杂。例如，肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)通常具有可塑性且在M2活化谱内具有异质性，通过促进血管生成和转移、免疫抑制甚至肿瘤化疗耐药来促进肿瘤进展。因此，研究肿瘤相关的巨噬细胞(tumor
‑
associated macrophages，TAM)从M2型巨噬细胞重编程到M1型巨噬细胞的策略具有特殊的意义。
[0003]巨噬细胞极化受转录因子、信号转导和代谢重编程的调控。STAT1在M1型巨噬细胞M(IFN
‑
γ)极化中起关键作用，而参与M2型巨噬细胞M(IL
‑
4)基因表达的关键转录因子包括STAT6，PPARγ和PPARδ。此外，M1型巨噬细胞重编程代谢以促进糖酵解和磷酸戊糖途径，继而支持细胞质还原型烟酰胺腺嘌呤二磷酸核苷酸(NADPH)的产生、能量供应和合成代谢。相反，M2巨噬细胞重编程代谢以增加线粒体氧化代谢。据报道，mTOR和Akt信号传导可控制巨噬细胞代谢和巨噬细胞极化。然而，代谢酶是否以及如何与典型的信号转导通路相互作用在很大程度上仍未被探索。
[0004]一碳(1C)代谢包括叶酸循环和甲硫氨酸循环的一碳单位转移，支持谷胱甘肽(GSH)、核苷酸、S
‑
腺苷甲硫氨酸(SAM)和NADPH的生物合成。在胞质的叶酸途径中，丝氨酸羟甲基转移酶1(SHMT1)将一个碳单位从供体丝氨酸转移到四氢叶酸(THF)，生成5,10
‑
亚甲基四氢叶酸，亚甲基四氢叶酸脱氢酶1(MTHFD1)分两步将5,10
‑
亚甲基四氢叶酸催化回四氢叶酸。类似的线粒体反应依次由丝氨酸羟甲基转移酶2(SHMT2)、亚甲基四氢叶酸脱氢酶MTHFD2/2L和类亚甲基四氢叶酸脱氢酶MTHFD1L完成。亚甲基四氢叶酸脱氢酶2(MTHFD2)具有比类亚甲基四氢叶酸脱氢酶2(MTHFD2L)更高的催化活性，可在胚胎组织和各种肿瘤中被诱导表达，以满足较高的生物合成需求。据报道，MTHFD2在包括T细胞和B细胞在内的免疫细胞的命运和功能中也起着至关重要的作用。然而，MTHFD2是否以及如何调节巨噬细胞极化仍不清楚。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质的新用途。
[0006]本专利技术提供了抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备
促进巨噬细胞向M1型极化和/或抑制巨噬细胞向M2型极化的产品中的应用。
[0007]上述应用中，所述抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质通过增强PTEN的PIP3磷酸酶活性抑制Akt的激活，从而促进巨噬细胞向M1型极化和/或抑制巨噬细胞向M2型极化。
[0008]本专利技术又提供了抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备预防/或治疗肺癌的产品中的应用。
[0009]本专利技术还提供了抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备抑制肺癌细胞生长和/或增殖的产品中的应用。
[0010]上述任一所述应用中，所述抑制MTHFD2蛋白活性的物质可为抑制MTHFD2蛋白功能的蛋白质、多肽或小分子化合物。
[0011]所述降低MTHFD2蛋白含量的物质可为抑制MTHFD2蛋白合成或促进MTHFD2蛋白降解或敲低或敲除MTHFD2基因的物质。
[0012]进一步的，所述敲低MTHFD2基因的物质可为抑制MTHFD2基因表达的siRNA或shRNA。
[0013]所述敲除MTHFD2基因的物质可为MTHFD2基因编辑系统；所述MTHFD2基因编辑系统包括Cas9核酸内切酶和靶向MTHFD2基因的sgRNA。
[0014]更进一步的，所述抑制MTHFD2基因表达的siRNA的核苷酸序列具体为5
′‑
GCTCATGAAGAACACCATTA
‑3′
。
[0015]本专利技术的另一个目的是提供一种M1型巨噬细胞的制备方法或促进巨噬细胞向M1型极化的方法。
[0016]本专利技术提供的M1型巨噬细胞的制备方法或促进巨噬细胞向M1型极化的方法包括如下步骤：抑制巨噬细胞中MTHFD2蛋白的活性或降低巨噬细胞中MTHFD2蛋白的含量。
[0017]上述方法中，所述抑制巨噬细胞中MTHFD2蛋白的活性的方法为将上述抑制MTHFD2蛋白活性的物质导入巨噬细胞。
[0018]所述降低巨噬细胞中MTHFD2蛋白的含量的方法为将上述降低MTHFD2蛋白含量的物质导入巨噬细胞。
[0019]上述方法或按照上述方法制备得到的细胞在筛选调节巨噬细胞极化的药物中的应用也属于本专利技术的保护范围。
[0020]本专利技术还有一个目的是提供一种用于调节巨噬细胞极化或治疗肺癌或抑制肺癌细胞生长的产品。
[0021]本专利技术提供的调节巨噬细胞极化或治疗肺癌或抑制肺癌细胞生长的产品的活性成分为上述抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质。
[0022]本专利技术还有一个目的是提供一种肝纤维化动物模型的构建方法。
[0023]本专利技术提供的肝纤维化动物模型的构建方法包括如下步骤：敲除动物髓系中的MTHFD2基因，得到MTHFD2基因髓系敲除动物(髓系特异性MTHFD2基因敲除动物)，采用CCl4对所述MTHFD2基因髓系敲除动物(髓系特异性MTHFD2基因敲除动物)进行诱导，得到所述肝纤维化动物模型。
[0024]上述方法中，与直接采用CCl4对野生型动物进行诱导得到的肝纤维化动物模型相比，本专利技术构建的肝纤维化动物模型表现出更严重的肝纤维化，具体体现为血清中天冬氨
酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)水平升高和/或肝脏纤维化区域扩大。
[0025]上述方法中，所述动物具体可为小鼠。
[0026]本专利技术的最后一个目的是提供MTHFD2蛋白作为靶点或上述肝纤维化动物模型的构建方法或按照上述肝纤维化动物模型构建方法构建得到的肝纤维化动物模型在制备改善肝纤维化的产品中的应用。
[0027]上述任一所述巨噬细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备促进巨噬细胞向M1型极化和/或抑制巨噬细胞向M2型极化的产品中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质通过增强PTEN的PIP3磷酸酶活性抑制Akt的激活，从而促进巨噬细胞向M1型极化和/或抑制巨噬细胞向M2型极化。3.抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备预防/或治疗肺癌的产品中的应用。4.抑制MTHFD2蛋白活性的物质或降低MTHFD2蛋白含量的物质在制备抑制肺癌细胞生长和/或增殖的产品中的应用。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的应用，其特征在于：所述抑制MTHFD2蛋白活性的物质为抑制MTHFD2蛋白功能的蛋白质、多肽或小分子化合物；或，所述降低MTHFD2蛋白含量的物质为抑制MTHFD2蛋白合成或促进MTHFD2蛋白降解或敲低或敲除MTHFD2基因的物质；或，所述敲低MTHFD2基因的物质为抑制MTHFD2基因...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚曼，单效，崔妍，李子涵，余秋景，
申请(专利权)人：天津医科大学，
类型：发明
国别省市：