調(diào)節(jié)Swiprosin-1表達(dá)改善血腦屏障通透性的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分子生物學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及調(diào)節(jié)Swiprosin-I表達(dá)改善血 腦屏障通透性。
【背景技術(shù)】
[0002] 血腦屏障(blood brain barrier)是指腦毛細(xì)血管阻止某些物質(zhì)(多半是有害 的)由血液進(jìn)入腦組織的結(jié)構(gòu)。血液中多種溶質(zhì)從腦毛細(xì)血管進(jìn)入腦組織,有難有易,有些 很快通過,有些較慢,有些則完全不能通過,這種有選擇性的通透現(xiàn)象使人們設(shè)想可能有限 制溶質(zhì)透過的某種結(jié)構(gòu)存在,這種結(jié)構(gòu)可使腦組織少受甚至不受循環(huán)血液中有害物質(zhì)的損 害,從而保持腦組織內(nèi)環(huán)境的基本穩(wěn)定,對維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理狀態(tài)具有重要的生 物學(xué)意義。
[0003] 中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病常引起血腦屏障結(jié)構(gòu)和功能的劇烈變化。如新生兒核黃疸和血 管性腦水腫,使腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞間緊密連接開放,屏障的通透性顯著提高以致血漿白 蛋白(分子量為69000)這樣的大分子物質(zhì)都可通過屏障。嚴(yán)重腦損傷導(dǎo)致血腦屏障的嚴(yán) 重破壞,使血清蛋白也可通過屏障進(jìn)入腦組織。隨著腦損傷的修復(fù),大分子物入腦首先停 止,完全恢復(fù)后小分子物交換加快現(xiàn)象也會消失,此時血腦屏障功能已經(jīng)正常。其他中樞神 經(jīng)系統(tǒng)疾病如阿爾茨海默癥、腦卒中、腦腫瘤、神經(jīng)退行性疾病都可使血腦屏障的通透性增 加。此外,電離輻射、激光和超聲波也會導(dǎo)致血腦屏障的通透性增加。
[0004] Swiprosin-I 又稱為EF-hand domain-containing protein D2 (EFHD2),從秀剛隱 桿線蟲(C. elegans)至人類(H. sapiens)中均保守表達(dá)。Swiprosin-I于2004年首次報道 發(fā)現(xiàn),由于蛋白結(jié)構(gòu)中含有兩個可以與Ca2+結(jié)合的結(jié)構(gòu)域(EF-domain),其功能推測與調(diào)節(jié) 鈣離子相關(guān),在果蠅中,Swiprosin-I可參與成肌細(xì)胞融合;此后10年內(nèi),陸續(xù)有報道指出 Swiprosin-I參與B細(xì)胞受體調(diào)節(jié)、增強(qiáng)BCR引發(fā)的凋亡,在肥大細(xì)胞中參與細(xì)胞因子的調(diào) 節(jié)等,在免疫調(diào)節(jié)方面起作用。同時,Swiprosin-I在其他方面的作用尚不明確。
[0005] 目前關(guān)于Swiprosin-I與血腦屏障通透性之間的關(guān)系還未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供Swiprosin-I及其調(diào)節(jié)劑的新用 途。
[0007] 在本發(fā)明的第一方面,提供了Swiprosin-I及其調(diào)節(jié)劑在制備藥物中的用途,所 述的藥物用于:
[0008] a)調(diào)節(jié)血腦屏障通透性;或
[0009] b)制備血腦屏障通透性增加或降低的動物模型。
[0010] 所述的調(diào)節(jié)劑選自抑制劑或增效劑。
[0011] 作為本發(fā)明的一種【具體實施方式】,所述的增效劑是Swiprosin-I過表達(dá)載體。
[0012] 作為本發(fā)明的一種【具體實施方式】,所述的抑制劑選自以Swiprosin-I蛋白或其轉(zhuǎn) 錄本為革G序列、且能夠抑制Swiprosin-I蛋白表達(dá)或基因轉(zhuǎn)錄的8丨1^^、8111^^、(181^^、微小RNA、長鏈非編碼RNA、反義核酸;或能表達(dá)或形成所述siRNA、shRNA、dsRNA、微小RNA、長鏈 非編碼RNA、反義核酸的構(gòu)建物。
[0013] 優(yōu)選地,所述的抑制劑選自下列a)或b)
[0014] 3)811?嫩,所述的811?嫩包含以下序列:
[0028] 作為本發(fā)明的一種【具體實施方式】,所述的構(gòu)建物為慢病毒載體。
[0029] 本發(fā)明優(yōu)點在于:
[0030] 1、實驗證實Swiprosin-I過表達(dá)小鼠血腦屏障通透性增加,Swiprosin-I基因敲 除小鼠MCAO術(shù)后血腦屏障通透性下降,提示可通過調(diào)節(jié)Swiprosin-I表達(dá)改變血腦屏障通 透性,Swiprosin-I及其調(diào)節(jié)劑可用于血腦屏障通透性相關(guān)疾病的治療,以及構(gòu)建血腦屏障 通透性增加或降低的動物模型等。
[0031] 2、設(shè)計的過表達(dá)載體起到了顯著的提高表達(dá)作用,設(shè)計的siRNA、shRNA序列起到 了顯著的敲降作用,均顯著優(yōu)于一般的過表達(dá)載體、siRNA或shRNA序列。
【附圖說明】
[0032]圖 I.pcDNA-CAG-EFHD2 質(zhì)粒圖譜。
[0033] 圖2.XhoI,SalI酶切驗證轉(zhuǎn)基因質(zhì)粒及Sail酶切回收條帶。(M:lkbDNAMarker, FermentasSMl163)。
[0034] 圖3.左圖為Swiprosin-I過表達(dá)小鼠(Swp°E)基因組鑒定,右圖為Swiprosin-I 過表達(dá)小鼠大腦中蛋白水平鑒定。
[0035] 圖4. Swiprosin-I過表達(dá)鼠(Swp°E)與野生型鼠(Swpwt)相比伊文思藍(lán)滲出增加 (熒光圖片檢測)。
[0036] 圖5. Swiprosin-I過表達(dá)鼠與野生型鼠相比伊文思藍(lán)滲出增加(熒光圖片檢測)。 Swiprosin-I過表達(dá)小鼠(Swp° E)大腦皮質(zhì)有紅色點狀滲出,野生型小鼠(SwpWT)紅色點狀 集中于血管內(nèi)分布。
[0037] 圖6.Swiprosin-I過表達(dá)鼠與野生型鼠相比伊文思藍(lán)滲出增加(組織勻漿定量)。
[0038] 圖7.Swiprosin-I過表達(dá)小鼠大腦皮質(zhì)中occludin分布完整性破壞,表達(dá)減少。
[0039] 圖8. Swiprosin-I過表達(dá)小鼠大腦皮質(zhì)中ZO-I分布完整性破壞,表達(dá)減少。
[0040] 圖9. Swiprosin-I過表達(dá)小鼠大腦皮質(zhì)中claudin-5表達(dá)不變。
[0041] 圖10.質(zhì)粒pLVTHM載體圖譜。
[0042] 圖11. Swiprosin-I基因敲除小鼠(Swp z)蛋白水平驗證。
[0043] 圖12. Swiprosin-I基因敲除小鼠MCAO術(shù)后伊文思藍(lán)滲出比較圖。上圖為光鏡下 定性比較圖,下圖為兩組小鼠手術(shù)側(cè)與非手術(shù)側(cè)伊文思藍(lán)滲出定量比較。
[0044] 圖13. Swiprosin-I敲除小鼠與野生型小鼠MCAO術(shù)后腦組織切片伊文思藍(lán)熒光顯 色圖片(白色箭頭標(biāo)記處為滲出伊文思藍(lán)的區(qū)域)。
[0045] 圖14. Swiprosin-I敲除小鼠與野生型小鼠MCAO術(shù)后梗死側(cè)緊密連接蛋白 occludin分布變化情況及表達(dá)情況差異(三角形標(biāo)記為滲出的伊文思藍(lán)區(qū)域,星號標(biāo)記為 MCAO術(shù)后occludin破壞部位,箭頭所示區(qū)域為存留在血管內(nèi)的伊文思藍(lán)。)
[0046] 圖15. Swiprosin-I敲除小鼠與野生型小鼠MCAO術(shù)后梗死側(cè)緊密連接蛋白ZO-I 分布變化情況及表達(dá)情況差異。(三角形標(biāo)記為滲出的伊文思藍(lán)區(qū)域,星號標(biāo)記為MCAO術(shù) 后ZO-I破壞部位,箭頭所示區(qū)域為存留在血管內(nèi)的伊文思藍(lán)。)
[0047] 圖16.腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞干擾Swiprosin-I后給予缺糖缺氧(0⑶)刺激可減少緊 密連接蛋白ZO-I表達(dá)下調(diào)。其中,LV-GFP為對照空載慢病毒,LV-sh-Swp為Swiprosin-I 干擾慢病毒。
【具體實施方式】
[0048] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的【具體實施方式】作詳細(xì)說明。
[0049] 如本文所用,所述的"Swiprosin-1增效劑"包括了激動劑、上調(diào)劑、穩(wěn)定劑等,只要 它們能夠上調(diào)Swiprosin-I基因或蛋白的表達(dá)水平,或維持Swiprosin-I的穩(wěn)定性,或增加 Swiprosin-I的有效作用時間等。它們可以是化合物、化學(xué)小分子、生物分子。所述的生物 分子可以是核酸水平(包括DNA、RNA)的,也可以是上調(diào)Swiprosin-I表達(dá)的病毒產(chǎn)品。
[0050] 所述的Swiprosin-I增效劑是指任何可提高Swiprosin-I的活性、提高 Swiprosin-I的穩(wěn)定性、上調(diào)Swiprosin-I的表達(dá)、增加Swiprosin-I有效作用時間的物質(zhì), 這些物質(zhì)均可用于本發(fā)明。例如,所述的增效劑是:表達(dá)Swiprosin-I的質(zhì)粒/病毒、化學(xué) 合成的小分子化合物。
[0051] 如本文所用,所述的"Swiprosin-1抑制劑"包括了拮抗劑、下調(diào)劑、阻滯劑、阻斷劑 等,只要它們能