CN114672551A - Mat2a和mat2b作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的应用 - Google Patents

Mat2a和mat2b作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物技术与良性前列腺增生技术领域，具体涉及MAT2A和MAT2B作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的应用。公开了一种与良性前列腺增相关的生物标志物MAT2A和MAT2B，同时公开了以MAT2A和MAT2B为标志物在制备诊断良性前列腺增产品中的应用。通过特异性抑制剂PF‑9366和siRNA下调MAT2A和MAT2B的表达，抑制人前列腺上皮细胞系WPMY‑1细胞的增殖能力，进而达到防治良性前列腺增生的作用，可制备用于治疗良性前列腺增生药物中的应用。本发明首次发现来源于人的MAT2A和MAT2B可作为检测或治疗良性前列腺增生的新的分子药物靶点，可利用该靶点达到良性前列腺增生的检测或药物筛选的目的，这为良性前列腺增生的防治提供了新的思路以及基因资源。

Description

MAT2A和MAT2B作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的 应用
技术领域
本发明属于生物技术与良性前列腺增生技术领域，具体涉及MAT2A（甲硫氨酸腺苷转移酶2A）和MAT2B（甲硫氨酸腺苷转移酶2B）作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的应用。
背景技术
良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）是一种年龄相关性疾病,是中老年男性的一种慢性渐进性发展的泌尿科常见病，其所引起的下尿路症状（LUTS）严重影响患者的生活质量。60岁以上男性的发病率>60%，70岁时达到69%以上。BPH的发病率常随着年龄增长而提高，药物治疗多用5α-还原酶抑制剂、α-受体阻滞剂、激素等，但药物不良反应及药物耐受性等原因使其应用受限制；手术治疗通常被认为是根治BPH的首选方法, 但患者的高龄问题又常使手术治疗具有一定的局限性。所以，需要寻找新的分子靶点，以期找到前列腺增生症更好的诊疗方法。
甲硫氨酸作为人体必需氨基酸，生理功能多样，在许多疾病代谢重编程过程中具有重要意义。在人体内，甲硫氨酸经甲硫氨酸循环代谢，参与一碳单位代谢、叶酸循环，以及多胺、谷胱甘肽、半胱氨酸和核苷酸等多种物质的合成。当疾病中出现甲硫氨酸代谢的改变，常伴随甲硫氨酸代谢相关酶基因表达的异常，其中甲硫氨酸腺苷转移酶（methionineadenosyltransferase, MAT）相关基因表达改变较为常见，MAT催化甲硫氨酸与ATP反应，是SAM生成的关键酶。MATII 是哺乳动物体内重要的甲硫氨酸代谢复合物，MAT2A 和 MAT2B则广泛分布于生物体的多种细胞类型中，参与了体内众多 DNA 与组蛋白甲基化修饰的建立。
MAT2A 和 MAT2B 在前列腺增生疾病发生和发展中是否发挥作用还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了MAT2A和MAT2B作为检测或治疗良性前列腺增生的药物靶点的应用，本发明通过对良性前列腺增生患者的前列腺组织进行PCR和免疫印迹实验研究发现，其中MAT2A和MAT2B在良性前列腺增生中表达上调，进一步分别通过特异性抑制剂PF-9366和特异性siRNA下调MAT2A和MAT2B的表达，发现其可抑制人前列腺上皮细胞系WPMY-1细胞的增殖能力，进而达到防治良性前列腺增生的作用，即MAT2A和MAT2B作为检测或治疗良性前列腺增生的新的分子药物靶点，为良性前列腺增生的的防治提供了新的思路和基因资源。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
第一方面。
本发明提供一种用于诊断良性前列腺增生的生物标志物，所述生物标志物为MAT2。
进一步的，所述生物标志物MAT2包括MAT2A和/或MAT2B。
第二方面。
本发明提供MAT2A和/或MAT2B作为生物标志物在制备良性前列腺增生诊断产品中的应用。
进一步的，所述MAT2A和/或MAT2B在良性前列腺增生患者中表达上调。
进一步的，所述产品包括基因芯片、制剂或试剂盒。
进一步的，所述基因芯片、试剂盒包括针对MAT2A和/或MAT2B的特异性引物，所述MAT2A特异性引物的上游引物序列为5’-ATGAACGGACAGCTCAACGG-3’,所 述MAT2A 特 异 性引 物 的 下 游 引 物 序 列 为 5’-CCAGCAAGAAGGATCATTCCAG-3’，所述MAT2B特异性引物的上游引物序列为5’-TTCACTGGTCTGGCAATGAAC-3’, 所 述 MAT2B特 异 性 引 物 的下 游 引 物 序 列 为5’-AGGGCTGTCAGTAATAGGTCTT-3’。
第三方面。
MAT2A和/或MAT2B抑制剂在制备用于治疗良性前列腺增生药物中的应用。
进一步的，所述MAT2A和/或MAT2B抑制剂抑制人前列腺上皮细胞系WPMY-1细胞的增殖。
进一步的，所述MAT2A和/或MAT2B抑制剂包括特异性抑制剂PF-9366和/或siRNA。
进一步的，所述MAT2A特异性siRNA正义链的序列：5’-ACUGAUUUGGUCACAAAUCUU-3’，反义链序列：5’-GAUUUGUGACCAAAUCAGUGA-3’；MAT2B特异性siRNA正义链序列：5’-UAUAGAGAGCUCUUUCUCCCG-3’，反义链序列：5’-GGAGAAAGAGCUCUCUAUACA-3’。
本发明相对与现有技术具有的有益效果：本发明通过对良性前列腺增生患者的前列腺组织进行PCR和免疫印迹实验研究发现，MAT2A和MAT2B无论在mRNA水平还是蛋白水平在前列腺增生组织中均比正常前列腺组织中高表达，MAT2A和MAT2B可作为良性前列腺增生标志物。MAT2A和MAT2B在良性前列腺增生中表达上调，进一步通过特异性抑制剂下调MAT2A和MAT2B的表达发现其可抑制人前列腺上皮细胞系WPMY-1细胞的增殖能力，进而达到防治良性前列腺增生的作用，即本发明首次发现了来源于人的MAT2A和MAT2B可作为检测或治疗良性前列腺增生的新的分子药物靶点，可利用该靶点达到良性前列腺增生的检测或药物筛选的目的。这为良性前列腺增生的防治提供了新的思路以及基因资源。
本发明还提供了一种良性前列腺增生的RNA检测试剂盒，用来筛选药物对前列腺增生疾病的预防和治疗效果，所述检测试剂盒中包括用于检测MAT2A和MAT2B mRNA表达情况的试剂。所述检测试剂盒中包括用于检测MAT2A和MAT2B的抗体；所述用于检测MAT2A的抗体为：Abcam公司的ab154343；所述用于检测MAT2B的抗体为：Abcam公司的ab139132。
附图说明
图1是MAT2A和MAT2B在前列腺增生组织中mRNA表达水平。*：P<0.05。
图2是MAT2A和MAT2B在前列腺增生组织中蛋白表达水平。*：P<0.05。
图3是特异性抑制剂PF-9366能够抑制前列腺细胞中MAT2A和MAT2B的表达。*：P<0.05。
图4是特异性抑制剂PF-9366能够抑制前列腺细胞细胞的增殖能力。*：P<0.05。
图5是使用MAT2A和MAT2B特异性siRNA能够下调WPMY-1细胞中MAT2A和MAT2B的蛋白表达。*：P<0.05。
图6是使用MAT2A和MAT2B特异性siRNA对WPMY-1细胞增殖能力的影响。*：P<0.05。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1. MAT2A和MAT2B在前列腺增生组织中的mRNA表达水平。
本发明提供了MAT2A和MAT2B作为分子靶点在患者前期筛查和早期诊断良性前列腺增生症中的应用。通过PCR方法检测MAT2A和MAT2B在良性前列腺增生组织中mRNA表达水平高于正常前列腺组织中的mRNA表达水平。
中国医科大学附属第一医院2021年1月-2021年12月收治住院前列腺增生患者50例（BPH组），年龄（66.15±7.33）岁；患者均行经尿道前列腺电切术，术后病理明确诊断为良性前列腺增生组织。另选择同期行膀胱癌根治术患者50例（Normal组），年龄（63.62±5.28）岁。取良性前列腺增生组织标本及膀胱癌根治术患者病理诊断为正常前列腺组织标本进行检测分析，本研究获得医院伦理委员会批准及患者知情同意。
采用Real-time PCR法检测MAT2A和MAT2B mRNA表达水平。组织RNA按照TRIzol试剂说明书提取，并用紫外分光光度计检测RNA浓度计纯度。引物由华大基因公司合成。MAT2A的引物为：5’-ATGAACGGACAGCTCAACGG-3’和5’-CCAGCAAGAAGGATCATTCCAG-3’；MAT2B的引物为：5’-TTCACTGGTCTGGCAATGAAC-3’和5’-AGGGCTGTCAGTAATAGGTCTT-3’。取总RNA1ug，采用TAKARA的逆转录试剂盒进行逆转录翻译。反应条件如下：95℃ 5min，95℃ 15s，55℃ 15s，72℃ 30s，共40个循环。每个样本重复3次，统计并计算mRNA表达量。
统计学分析采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析，两组间比较采用独立样本t检验，P<0 .05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
与正常组（Normal组）相比，前列腺增生组（BPH组）MAT2A和MAT2B mRNA水平显著上升（P均＜0.05）（图1）。说明良性前列腺增生可能与MAT2A和MAT2B mRNA的表达水平正相关，MAT2A和MAT2B可作为良性前列腺增生的预防和药物防治靶点。
实施例2. MAT2A和MAT2B在前列腺增生组织中的蛋白表达水平。
本发明提供了MAT2A和MAT2B作为分子靶点在患者前期筛查和早期诊断良性前列腺增生症中的应用。通过免疫印迹实验研究发现MAT2A和MAT2B在良性前列腺增生组织中蛋白表达水平高于正常前列腺组织中的蛋白表达水平。
中国医科大学附属第一医院2021年1月-2021年12月收治住院前列腺增生患者50例（BPH组），年龄（66.15±7.33）岁；患者均行经尿道前列腺电切术，术后病理明确诊断为良性前列腺增生组织。另选择同期行膀胱癌根治术患者50例（Normal组），年龄（63.62±5.28）岁。取良性前列腺增生组织标本及膀胱癌根治术患者病理诊断为正常前列腺组织标本进行检测分析，本研究获得医院伦理委员会批准及患者知情同意。
采用免疫印迹法（Western blotting）检测MAT2A和MAT2B蛋白表达水平。组织标本经常规研磨裂解离心变性成样品蛋白提取液；按SDS-PAGE凝胶快速配制试剂盒说明书配胶，上样量10ul，分级恒压电泳（80V、20min，120V、90min），至于冰中100mA恒流湿转60min；5%脱脂牛奶封闭液室温封闭1h；用1∶1 000稀释的一抗于4 ℃下孵育过夜，TBST洗膜3次，每次5 min，用1∶5 000稀释的二抗常温孵育2 h后显影，Image J软件对蛋白质条带进行灰度值分析。
统计学分析采用SPSS17 .0软件进行单因素方差分析，两组间比较采用独立样本t检验，P<0 .05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
与正常组（Normal组）相比，前列腺增生组（BPH组）MAT2A和MAT2B蛋白表达水平显著上升（P均＜0.05）（图2）。说明良性前列腺增生可能与MAT2A和MAT2B 蛋白的表达水平正相关，MAT2A和MAT2B可作为良性前列腺增生的预防和药物防治靶点。
实施例3. 使用特异性抑制剂PF-9366能够下调WPMY-1细胞中MAT2A和MAT2B的蛋白表达。
本发明提供了MAT2A和MAT2B作为分子靶点在筛选或制备用于预防和/或治疗良性前列腺增生的药物中的应用。使用MAT2A和MAT2B特异性抑制剂PF-9366能够降低WPMY-1细胞的增殖能力；使用特异性抑制剂PF-9366也能够降低MAT2A和MAT2B在WPMY-1细胞中表达下调。
使用DMEM（10% FBS、1% 青-链霉素）培养人正常前列腺基质永生化细胞WPMY-1，培养条件均为37 ℃、CO2浓度为5%，待细胞密度为80%时用0.25%胰酶消化用于后续实验。
500 nmol/L的PF-9366 处理WPMY-1细胞24 h、48 h及72 h后，再进行后续实验。
采用免疫印迹法（Western blotting）检测MAT2A和MAT2B蛋白表达水平。组织标本经常规研磨裂解离心变性成样品蛋白提取液；按SDS-PAGE凝胶快速配制试剂盒说明书配胶，上样量10ul，分级恒压电泳（80V、20min，120V、90min），至于冰中100mA恒流湿转60min；5%脱脂牛奶封闭液室温封闭1h；用1∶1 000稀释的一抗于4 ℃下孵育过夜，TBST洗膜3次，每次5 min，用1∶5 000稀释的二抗常温孵育2 h后显影，Image J软件对蛋白质条带进行灰度值分析。
统计学分析采用SPSS17 .0软件进行单因素方差分析，组间比较采用LSD检验，P<0.05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
结果发现500 nmol/L的PF-9366 处理WPMY-1细胞48 h后，MAT2A和MAT2B的表达水平均显著下调（P<0.05，图3），说明特异性抑制剂PF-9366能够抑制前列腺细胞中MAT2A和MAT2B的表达，PF-9366可作为防治良性前列腺增生的药物。
实施例4. 使用特异性抑制剂PF-9366对WPMY-1细胞增殖能力的影响。
本发明提供了MAT2A和MAT2B作为分子靶点在筛选或制备用于预防和/或治疗良性前列腺增生的药物中的应用。使用MAT2A和MAT2B特异性抑制剂PF-9366能够降低WPMY-1细胞的增殖能力。
将对数期细胞接种于96孔板，每孔1×104个细胞，培养过夜，经PF-9366 处理后，弃去旧培养液，每孔加入100μL含10μL的CCK8试剂的DMEM培养液，放入培养箱中继续孵育1.5 h，在酶标仪450 nm波长处检测细胞吸光度OD值，并计算细胞相对存活率。计算公式如下：细胞相对存活率（%）=OD实验组/OD对照组×100%。
统计学分析采用SPSS17 .0软件进行单因素方差分析，组间比较采用LSD检验，P<0.05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
结果发现500 nmol/L的PF-9366 处理WPMY-1细胞48 h后，能够明显抑制细胞的增殖能力（P<0.05，图4），进而达到抑制良性前列腺增生的目的。即MAT2A和MAT2B可作为检测或治疗良性前列腺增生的新的分子药物靶点，可利用该靶点实现良性前列腺增生的检测或药物筛选，进而达到预防或治疗良性前列腺增生的作用。这为良性前列腺增生的防治提供了新的思路以及基因资源。
实施例5. 使用MAT2A和MAT2B特异性siRNA能够下调WPMY-1细胞中MAT2A和MAT2B的蛋白表达。
由金拓思(武汉)生物科技有限公司设计合成MAT2A siRNA和MAT2B siRNA。MAT2AsiRNA序列：5’-ACUGAUUUGGUCACAAAUCUU-3’和5’-GAUUUGUGACCAAAUCAGUGA-3’ ；MAT2BsiRNA序列：5’-UAUAGAGAGCUCUUUCUCCCG-3’和5’-GGAGAAAGAGCUCUCUAUACA-3’。
使用DMEM（10% FBS、1% 青-链霉素）培养人正常前列腺基质永生化细胞WPMY-1，培养条件均为37 ℃、CO2浓度为5%，待细胞密度为80%时用0.25%胰酶消化用于后续实验。
分别使用MAT2A siRNA和MAT2B siRNA处理WPMY-1细胞48 h后，再进行后续实验。
采用免疫印迹法（Western blotting）检测MAT2A和MAT2B蛋白表达水平。组织标本经常规研磨裂解离心变性成样品蛋白提取液；按SDS-PAGE凝胶快速配制试剂盒说明书配胶，上样量10ul，分级恒压电泳（80V、20min，120V、90min），至于冰中100mA恒流湿转60min；5%脱脂牛奶封闭液室温封闭1h；用1∶1 000稀释的一抗于4 ℃下孵育过夜，TBST洗膜3次，每次5 min，用1∶5 000稀释的二抗常温孵育2 h后显影，Image J软件对蛋白质条带进行灰度值分析。
统计学分析采用SPSS17 .0软件进行单因素方差分析，组间比较采用LSD检验，P<0.05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
结果发现分别使用MAT2A siRNA和MAT2B siRNA处理WPMY-1细胞48 h后，MAT2A和MAT2B的表达水平显著下调（P<0.05，图5），说明MAT2A siRNA和MAT2B siRNA能够抑制前列腺细胞中MAT2A和MAT2B的表达。
实施例6. 使用MAT2A和MAT2B特异性siRNA对WPMY-1细胞增殖能力的影响。
将对数期细胞接种于96孔板，每孔1×104个细胞，培养过夜，分别使用MAT2AsiRNA和MAT2B siRNA处理WPMY-1细胞48 h后，弃去旧培养液，每孔加入100μL含10μL的CCK8试剂的DMEM培养液，放入培养箱中继续孵育1.5 h，在酶标仪450 nm波长处检测细胞吸光度OD值，并计算细胞相对存活率。计算公式如下：细胞相对存活率（%）=OD实验组/OD对照组×100%。
统计学分析采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析，组间比较采用LSD检验，P<0.05为有显著性差异。结果采用均值±标准差进行描述。
结果发现分别使用MAT2A siRNA和MAT2B siRNA处理WPMY-1细胞48 h后，能够明显抑制细胞的增殖能力（P<0.05，图6），进而达到抑制良性前列腺增生的目的。即MAT2A和MAT2B可作为检测或治疗良性前列腺增生的新的分子药物靶点，MAT2A siRNA和MAT2BsiRNA可作为防治良性前列腺增生的基因制剂。这为良性前列腺增生的防治提供了新的思路以及基因资源。

Claims (10)

1.一种用于诊断良性前列腺增生的生物标志物，其特征在于，所述生物标志物为MAT2。
2.根据权利要求1所述的生物标志物，其特征在于，所述生物标志物MAT2包括MAT2A和/或MAT2B。
3.MAT2A和/或MAT2B作为生物标志物在制备良性前列腺增生诊断产品中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述MAT2A和/或MAT2B在良性前列腺增生患者中表达上调。
5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述产品包括基因芯片、制剂或试剂盒。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述基因芯片、试剂盒包括针对MAT2A和/或MAT2B的特异性引物，所述MAT2A特异性引物的上游引物序列为5’-ATGAACGGACAGCTCAACGG-3’，所 述MAT2A 特异性引物的下游引物序列为 5’-CCAGCAAGAAGGATCATTCCAG-3’，所述MAT2B特异性引物的上游引物序列为5’-TTCACTGGTCTGGCAATGAAC-3’，所述MAT2B特异性引物的下游引物序列为5’-AGGGCTGTCAGTAATAGGTCTT-3’。
7.MAT2A和/或MAT2B抑制剂在制备用于治疗良性前列腺增生药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述MAT2A和/或MAT2B抑制剂抑制人前列腺上皮细胞系WPMY-1细胞的增殖。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述MAT2A和/或MAT2B抑制剂包括特异性抑制剂PF-9366和/或siRNA。
10.根据权利要9所述的应用，其特征在于，所述MAT2A特异性siRNA正义链的序列：5’-ACUGAUUUGGUCACAAAUCUU-3’,反义链序列：5’-GAUUUGUGACCAAAUCAGUGA-3’ ；MAT2B特异性siRNA正义链序列：5’-UAUAGAGAGCUCUUUCUCCCG-3’，反义链序列：5’-GGAGAAAGAGCUCUCUAUACA-3’。
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