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lncRNA作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物及其应用制造技术

技术编号:41146825 阅读:24 留言:0更新日期:2024-04-30 18:14
本发明专利技术属于生物医药技术领域,具体而言,涉及一种lncRNA作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物及其应用。本发明专利技术还提供了一种调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂及调控方法。本发明专利技术首次发现lncRNA可以在调控人脂肪来源间充质干细胞的成脂分化能力中发挥重要作用,具有较高的应用潜能,有望成为临床上预防超重或治疗肥胖症的有效靶标,为开发一种副作用小或无副作用的减肥药物提供新的研究方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药,具体而言,涉及一种lncrna作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物及其应用。


技术介绍

1、作为非传染性疾病的主要风险因素之一,世界卫生组织将超重和肥胖定义为可损害健康的异常或过量脂肪积累。全球卫生观察站提供的数据显示肥胖人群的比例在过去40年间显著上升。越来越多的数据警示我们,肥胖已经成为全球大流行的慢性疾病,且肥胖群体逐渐年轻化。目前认为遗传、表观遗传、内分泌等内在因素、不健康的饮食结构、久坐不动的生活方式和社会经济地位等多种因素相互作用,导致肥胖发病率的快速上升。

2、在肥胖状态下人体会遭遇诸多损害。首先,肥胖个体长时间处于慢性炎症状态。其次,肥胖个体的代谢和内分泌处于紊乱状态,一方面导致胰岛素抵抗、ii型糖尿病、非酒精性脂肪肝、睡眠呼吸暂停、心血管疾病等代谢相关疾病患病率增加;另一方面导致多种癌症患病风险升高,如消化器官、女性激素分泌相关的恶性肿瘤被证实与肥胖有很强的关联性。此外,已有研究表明covid-19与肥胖大流行之间可能有密切联系。然而目前在肥胖的全面诊断、预防以及有效且安全的治疗方面仍面临许多挑战。例如,许多肥胖群体(尤其是老年人和儿童)并不适合通过运动来减重;大部分减肥药物,如利莫那班、西布曲明、氯卡色林,均因易成瘾、易引发头痛或血压升高等副作用相继退出国际市场。因此需要深度探究肥胖背后的疾病机制,为肥胖症的临床问题提供新的思路,缓解社会医疗资源压力。

3、肥胖主要是由于脂肪细胞在数量和体积上的病理性扩张导致。目前认为脂肪细胞主要由间充质干细胞(mesenchymal stem cells,mscs)逐级分化发育而来。mscs是一类重要的多能干细胞,其复杂的成脂分化过程受到精密调控。mscs先分化为前脂肪细胞,继而分化为成熟脂肪细胞,这两个阶段既有许多关键转录因子如c/ebpβ,c/ebpδ,c/ebpα、pparγ等参与,又受复杂的信号通路如wnt/β-catein、tgfβ/bmp、igf、notch等调控。成熟脂肪细胞作为能量仓库储存甘油三酯、脂肪酸、磷脂和胆固醇等,分泌脂肪特异性细胞因子,介导胰岛素敏感性机制调控。异常的成脂分化过程与肥胖的发生密切相关,但目前对这个过程还知之甚少。尤其是在非编码rna等表观遗传学领域,这种可遗传的表观遗传机制可能是决定肥胖大流行背景下的肥胖易感性、身体质量指数bmi等的异质性的重要因素。

4、长链非编码rna(long non-coding rnas,lncrnas)是指转录组中长度超过200nt且大部分存在二级结构的rnas。在哺乳动物的基因组中,4%~9%的序列产生的转录本是lncrnas。上述特征使lncrnas能以多种机制靶向染色质、mrna、蛋白质等来调控精细的生物学过程,例如细胞谱系分化、免疫调节、癌症进展。有趣的是,大部分lncrnas的物种保守性较低,表达丰度也较低,而且具有高度特异性的时空表达模式。这就意味着对脂肪生成和/或成脂分化有调控功能的lncrnas发现及其调控机制阐述将不仅非常有潜力成为人类特异性的生物标志物,而且有望通过非编码rna疗法实现临床转化用于肥胖相关疾病的防治。但因lncrnas在物种间的保守性很差,近年来一些被发现的与成脂分化、脂肪代谢等相关的lncrnas大部分以小鼠或细胞系为基础,显著降低了这些研究对人类肥胖症防治研究的指导价值。因此,迫切需要发现与人mscs的成脂分化、脂肪代谢、肥胖等相关的lncrnas,并对它们的功能和机制进行深入研究。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题,提供一种lncrna作为调控间充质干细胞成脂分化能力的标志物及其应用,对治疗肥胖药物的研发以及肥胖的治疗有重要意义。

2、本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

3、本专利技术的第一个方面提供了一种lncrna作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物中的应用。

4、优选地,所述lncrna为lncrna enst00000585537.1,位于人染色体chr17q24,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

5、本专利技术的第二个方面提供了一种lncrna在制备人间充质干细胞成脂分化产品中的应用。

6、优选地,所述产品包括lncrna表达的抑制剂或者促进剂。

7、上述的lncrna表达的抑制剂或者促进剂通过敲降或促进lncrnaenst00000585537.1使得人间充质干细胞成脂分化标志物的表达显著发生变化,从而影响人间充质干细胞成脂分化能力。优选地,所述成脂分化标志物包括cebpα、pparγ、fabp4、lpl、plin1;更优选地,所述成脂分化标志物包括pparγ、fabp4、plin1。

8、上述的lncrna表达的抑制剂或者促进剂通过敲降或促进lncrnaenst00000585537.1使得与脂肪酸代谢相关的一些通路基因的表达显著发生变化,从而影响游离脂肪酸含量。优选地,上述通路可以是与脂肪酸代谢相关的通路,包括但不限于不饱和脂肪酸合成通路(hsa01040)、脂肪酸代谢通路(hsa01212)、丙酮酸代谢通路(hsa00620)等;上述游离脂肪酸可以是机体内处于游离状态的脂肪酸,包括但不限于辛酸、葵酸、十一酸、月桂酸、十三碳酸、肉桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、棕榈油酸、γ-亚麻酸、亚麻酸、顺式-5,8,11,14,17-二十碳五稀酸、二十二碳四烯酸、顺式-二十二碳六烯酸等。

9、本专利技术的第三个方面提供了一种调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂,所述制剂以lncrna的抑制剂或者lncrna的促进剂为活性成分。

10、优选地,所述lncrna为lncrna enst00000585537.1,位于人染色体chr17q24,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

11、优选地,所述lncrna抑制剂或促进剂通过敲降或促进lncrna表达,使得成脂分化标志物的表达显著发生变化,从而影响人间充质干细胞成脂分化能力。

12、优选地,所述lncrna抑制剂为敲降lncrna表达水平的试剂。

13、优选地,所述抑制剂为sirna-1和sirna-2,所述sirna-1的序列为:正义链5'gcugugaccaaugaacaautt 3’,反义链5’auuguucauuggucacagctt 3’;所述sirna-2的序列为:正义链5'gugguucccaucucaagaatt 3’,反义链5’uucuugagaugggaaccactt 3’。

14、优选地,所述lncrna促进剂为促进lncrna表达水平的试剂。

15、优选地,所述促进剂为过表达lncrna的载体质粒,所述质粒的载体类型为lv3-h1-gfp-puro,其中,lv3为包装质粒所用的慢病毒类型,gfp为绿色荧光蛋白可指示转染效率,puro为嘌呤霉素,为抗性标记可用于筛选阳性细胞。

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【技术保护点】

1.一种lncRNA作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物中的应用,其特征在于,所述lncRNA为lncRNA ENST00000585537.1,位于人染色体Chr17q24,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.一种调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂,其特征在于,所述制剂以lncRNA的抑制剂或者lncRNA的促进剂为活性成分,所述lncRNA为lncRNA ENST00000585537.1,位于人染色体Chr17q24,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。

3.根据权利要求2所述的制剂,其特征在于,所述lncRNA抑制剂或促进剂通过敲降或促进lncRNA表达,使得成脂分化标志物的表达显著发生变化,从而影响人间充质干细胞成脂分化能力。

4.根据权利要求3所述的制剂,其特征在于,所述lncRNA抑制剂为敲降lncRNA表达水平的试剂;所述抑制剂为siRNA-1和siRNA-2,所述siRNA-1的序列为:正义链5'GCUGUGACCAAUGAACAAUTT 3’,反义链5’AUUGUUCAUUGGUCACAGCTT 3’;所述siRNA-2的序列为:正义链5'GUGGUUCCCAUCUCAAGAATT 3’,反义链5’UUCUUGAGAUGGGAACCACTT 3’。

5.根据权利要求3所述的制剂,其特征在于,所述lncRNA促进剂为促进lncRNA表达水平的试剂;所述促进剂为过表达lncRNA的载体质粒,所述质粒的载体类型为LV3-H1-GFP-Puro,其中,LV3为包装质粒所用的慢病毒类型,GFP为绿色荧光蛋白,Puro为嘌呤霉素。

6.一种调控人间充质干细胞成脂分化能力的方法,其特征在于,采用权利要求2-5中任一项所述的制剂敲降或者促进lncRNA表达,从而抑制或者促进人间充质干细胞成脂分化能力。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,通过往人间充质干细胞中转染lncRNA抑制剂敲降lncRNA表达,从而抑制人间充质干细胞成脂分化;所述lncRNA抑制剂为siRNA-1和siRNA-2,所述siRNA-1的序列为:正义链5'GCUGUGACCAAUGAACAAUTT 3’,反义链5’AUUGUUCAUUGGUCACAGCTT 3’,所述siRNA-2的序列为:正义链5'GUGGUUCCCAUCUCAAGAATT3’,反义链5’UUCUUGAGAUGGGAACCACTT 3’。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,通过往人间充质干细胞中转染lncRNA促进剂来过表达lncRNA,从而促进人间充质干细胞成脂分化;所述促进剂为过表达lncRNA的载体质粒,所述质粒的载体类型为LV3-H1-GFP-Puro,其中,LV3为包装质粒所用的慢病毒类型,GFP为绿色荧光蛋白,Puro为嘌呤霉素。

9.权利要求2-5中任一项所述的调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂在制备抑制或促进人间充质干细胞成脂诱导分化产品中的应用。

10.权利要求2-5中任一项所述的调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂通过调节人间充质干细胞成脂分化在制备治疗肥胖的药物中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种lncrna作为调控人间充质干细胞成脂分化能力的标志物中的应用,其特征在于,所述lncrna为lncrna enst00000585537.1,位于人染色体chr17q24,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

2.一种调控人间充质干细胞成脂分化能力的制剂,其特征在于,所述制剂以lncrna的抑制剂或者lncrna的促进剂为活性成分,所述lncrna为lncrna enst00000585537.1,位于人染色体chr17q24,其核苷酸序列如seq id no:1所示。

3.根据权利要求2所述的制剂,其特征在于,所述lncrna抑制剂或促进剂通过敲降或促进lncrna表达,使得成脂分化标志物的表达显著发生变化,从而影响人间充质干细胞成脂分化能力。

4.根据权利要求3所述的制剂,其特征在于,所述lncrna抑制剂为敲降lncrna表达水平的试剂;所述抑制剂为sirna-1和sirna-2,所述sirna-1的序列为:正义链5'gcugugaccaaugaacaautt 3’,反义链5’auuguucauuggucacagctt 3’;所述sirna-2的序列为:正义链5'gugguucccaucucaagaatt 3’,反义链5’uucuugagaugggaaccactt 3’。

5.根据权利要求3所述的制剂,其特征在于,所述lncrna促进剂为促进lncrna表达水平的试剂;所述促进剂为过表达lncrna的载体质粒,所述质粒的载体类型为lv3-h1-gfp-puro,其中,lv3为...

【专利技术属性】
技术研发人员:李红凌赵春华李迪陈运华
申请(专利权)人:中国医学科学院基础医学研究所
类型:发明
国别省市:

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