CN115414467B - 载脂蛋白d在制备治疗脑出血药物中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种载脂蛋白D在制备治疗脑出血药物中的用途。本发明的用途,载脂蛋白D能抑制T淋巴细胞的募集进而减轻脑出血后血肿周围组织的炎症反应,改善脑组织水肿,并能显著改善脑出血小鼠的神经功能缺损,提高脑出血小鼠的生存率。
Description
技术领域
本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种载脂蛋白D(ApoD)在制备治疗脑出血药物中的用途。
背景技术
脑出血是脑血管病的一种常见类型,但遗憾的是目前国内外均无有效的特异性治疗方法,导致其残疾率和死亡率均较高。现有报道则已经证实炎症反应在脑出血后的疾病发生发展中可能起着重要作用。越来越多的证据表明脑出血症状可能与反应性神经炎症相关:炎症反应过度可能加重脑出血后组织损伤,而抑制过度的神经免疫反应可能改善脑出血的预后,故对脑出血后的免疫-炎症反应调节有望成为未来脑出血治疗的新思路。
载脂蛋白D(简称“ApoD”)是一种29kDa的糖蛋白,于1963年首次被发现,具有脂质代谢和神经保护功能。由于ApoD在中枢神经系统(CNS)中表达丰富,既往已有探索ApoD与中枢神经系统疾病的相关研究,但相关研究主要针对慢性神经退行性疾病展开,也证实了在退行性疾病(如阿尔茨海默病)中具有神经保护作用。而ApoD对脑出血等急性脑损伤后神经免疫反应的调控以及对急性脑损伤的修复作用目前未见任何报道,将ApoD作为外源性药物应用于脑出血的治疗至今也未有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载脂蛋白D(也称载脂蛋白-D)在制备治疗脑出血药物中的用途。本发明是针对目前脑出血缺乏有效治疗手段,而提供的一种用于制备治疗脑出血药物的ApoD蛋白。
为实现上述发明目的,本发明提供如下实施方案:
载脂蛋白D在制造治疗脑出血及其相关疾病药物中的用途。
上述本发明的用途,所述其相关疾病为出血后血肿周围组织的炎症反应。
上述本发明的用途,载脂蛋白D是通过抑制T淋巴细胞的募集进而减轻脑出血后血肿周围组织的炎症反应。
上述本发明的用途,所述其相关疾病为脑出血后脑组织水肿。
上述本发明的用途,所述其相关疾病为脑出血后的神经功能缺损(损伤)。
本发明还提供了一种药物组合物在制造治疗脑出血及其相关疾病药物中的用途,所述药物组合物包含载脂蛋白D和药学上可接受的辅料。
具体的,ApoD在制备治疗脑出血药物中的应用。
本发明的用途,ApoD通过抑制T淋巴细胞的募集进而减轻脑出血后血肿周围组织的炎症反应。
本发明的用途,ApoD可改善小鼠脑出血后脑组织水肿。
本发明的用途,ApoD可显著改善脑出血小鼠的神经功能缺损。
本发明的用途,ApoD可提高脑出血小鼠的存活率。
相对现有技术,本发明的用途,通过补充外源性ApoD蛋白后,能明确减少脑出血导致的T淋巴细胞的募集进而减轻血肿周围组织的炎症反应,脑水肿和神经功能缺损,并提高脑出血小鼠的存活率。
本发明的发明人研究发现,在ApoD基因敲除后,上述病程逆转并加重小鼠的神经功能缺损、降低存活率。该结果表明ApoD可用于脑出血的治疗,具有开发药物的前景。
附图说明
图1脑出血小鼠模型中脑出血后不同时相点,脑组织中的ApoD mRNA相对表达量(A)以及ApoD蛋白表达量(B);
图2为构建ApoD基因敲除小鼠及基因敲除效果的验证结果示意图;
图3流式细胞分析检测脑出血后随ApoD含量变化,血肿周围组织中炎性细胞的变化的检测结果图;
图4为脑出血后随ApoD含量变化,血肿周围组织中促炎症因子的表达变化的检测结果图;
图5为脑出血后随ApoD含量变化,脑组织水肿的变化的检测结果图;
图6为脑出血后随ApoD含量变化,小鼠的神经功能缺损和存活率的变化的检测结果图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明ApoD在制备治疗脑出血药物中的应用进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述本发明的精神实质作出一些非本质的改进和变通,也属于本发明的范围。
实施例1脑出血模型的建立及血肿周围组织中ApoD表达量的检测
实验准备:10-12周龄SPF级雄性野生型C57/BL6小鼠购自陆军军医大学第二附属医院实验动物中心,体重22-24g。实验动物随机分组至正常对照组、脑出血模型组。
1.参照Tejima等(Tejima E,Zhao BQ,Tsuji K et al.Astrocytic induction ofmatrix metalloproteinase-9and edema in brain hemorrhage.J Cereb Blood FlowMetab.2007;27:460-468)报道的方法进行脑出血造模。
具体方法如下:用1%戊巴比妥钠将动物进行腹腔麻醉后,利用立体定向注射仪将注射针定位于前囟0.8mm,旁开2mm,深3.5mm位置,采用小鼠自体血20μl,应用微量进样系统,10min内将血匀速注射到小鼠脑纹状体中(速率为2μl/min),静止5min后缓慢拔针,骨蜡封闭颅骨创口。
2.脑出血后12h,1d,3d,5d,7d,14d,qRT-PCR检测ApoD在血肿周围组织中的表达量:
断头处死动物,取血肿周围脑组织,称取100mg。将100mg组织加液氮研碎移入1.5ml EP管中,加1ml Trizol冰上裂解5min,加1/5体积氯仿(200μl)漩涡振荡混匀,4℃,15000×g,低温离心5min,取上层水相转移至另个1.5ml EP管中,加等体积的异丙醇(约400μl),振荡混匀,4℃,15000×g,低温离心20min,弃上清,加冰预冷的75%乙醇1ml轻轻混匀,4℃,15000×g,低温离心5min,弃上清,加无水乙醇1ml,4℃,15000×g,低温离心5min,弃上清,空气干燥5-10min,加入DEPC水至40μl溶解,-70℃保存待用。逆转录反应在PCR管中建立如下反应体系(20μl体系):依次加入如下试剂,5×RT buffer 5μl,RNA Ace 0.5μl,RNasin0.5μl,dNTPs 2.0μl,Oligo(dT)1.0μl,补1‰DEPC水至20μl。PCR反应条件:(20μl体系置PCR仪内),42℃→10min→30℃→20min→99℃→5min→4℃→5min,立即冰浴,-20℃保存;
PCR反应体系如下:cDNA 2.0μl,ApoD引物-F 0.5μl,ApoD引物-R 0.5μl,2×SYBRGreen 10.0μl,H2O 7.0μl,总共20μl混合在一个0.2mlPCR管里,反应条件为预变性94℃5min后,变性94℃30s,退火60℃30s,延伸72℃45s,45个循环后72℃延伸10min。GAPDH反应体系为:cDNA 2.0μl,GAPDH-F 0.5μl,GAPDH-R 0.5μl,2×SYBR Green 10.0μl,H2O 7.0μl,总共20μl混合在一个0.2mlPCR管里,PCR反应条件:预变性94℃2min后,变性94℃30s,退火60℃30s,延伸72℃40s;45个循环后,最后延伸72℃5min。目标基因的量以2-△△Ct来表示,其值为以目标基因的表达量与GAPDH表达量的比值。实验中所需引物序列见表1。
表1实施例1实验所需引物序列
Gene | Forward primer(F-引物) | Reverse primer(R-引物) |
ApoD | TTAACCTCACAGAGCCTGCC-3 | GAGTCCACTGTTTCTGGAGGG |
GAPDH | TGAGGAGTCCCCATCCCAAC | GATGGTATTCGAGAGAAGGGAGG |
3.脑出血后12h,1d,3d,5d,7d,14d,WB检测ApoD在血肿周围组织中的表达量:
断头处死动物,取血肿周围脑组织,称取100mg,按照凯基生物全蛋白提取试剂盒说明书方法提取蛋白,按照赛默飞公司的BCA蛋白定量分析试剂盒说明书方法进行蛋白定量;
WB检测步骤:取配制好的凝胶,加入marker及样品,上样量为20ug每孔;设定电压80V,30分钟后电压调整为100V;约60分钟-90分钟后,取出凝胶;按照如下顺序组装电转夹子:阴极-电转夹黑色面-滤纸-凝胶-PVDF膜-滤纸-电转夹透明面-阳极;设定电压100V,90分钟;PVDF膜置于5%BSA溶液中封闭1小时以上;孵育一抗(ApoD,1:1000;GAPDH,1:2000),4℃过夜;次日室温复温30分钟后,TBST漂洗PVDF膜5次,每次5分钟;孵育二抗(HRP标记的山羊抗兔抗体或者HRP标记的山羊抗兔抗体,均为1:5000),室温下孵育,时间1小时;TBST洗涤PVDF膜5次,每次5分钟;凝胶成像仪曝光拍照,并测量条带灰度值,统计分析。
结果分析:脑出血后,第1天到第5天,血肿周围组织中ApoD的mRNA和蛋白表达量明显增加,见图1,图1中,(A)为血肿周围组织中ApoD的mRNA表达量,**表示脑出血后1天、3天和5天ApoD mRNA表达量高于对照组、脑出血后12h、7天和14天,p<0.01;(B)为ApoD蛋白的相对表达量,*表示脑出血后3天ApoD蛋白表达量高于对照组、脑出血后12h、1天、5天、7天和14天相比p<0.05;^表示脑出血后5天ApoD蛋白表达量高于对照组、脑出血后12h、1天、7天和14天,p<0.05;#表示脑出血后1天ApoD蛋白表达量高于对照组、脑出血后12h、7天和14天,p<0.05。脑出血后ApoD表达的变化强烈提示其在脑出血病程中发挥重要作用。
实施例2ApoD基因敲除小鼠的构建
SPF级与WT相同背景的ApoD敲除小鼠(ApoD)前期由北京维通利华实验动物技术有限公司构建,饲养至10-12周龄,体重22-24g,用作后续实验。构建策略简述如下:用小鼠Apod基因特异sgRNA(single-guide RNA)介导Cas9核酸酶切割DNA出现特定的DSBs(Double-Stranded Breaks),本案中是在剪接体Apod-203的2号内含子和3‘UTR制造切口,通过NHEJ(Non-homologous end Joining)修复途径,将2个切口直接连接,从而删除所有编码序列,敲除Apod基因(构建策略及基因敲除效果的验证见图2)。构建的基因敲除小鼠用于后续实验开展,以研究和验证ApoD治疗脑出血的作用。
实施例3流式细胞分析检测脑出血后随ApoD含量变化,血肿周围组织中炎性细胞的变化
按实施例1构建的脑出血模型,设立:①对照组(野生型小鼠)、②ApoD-/-(ApoD基因敲除)组、③补充ApoD组(野生型小鼠+立体定向注射外源性ApoD蛋白)。
流式检测步骤:断头处死动物,取血肿周围脑组织,称取100mg,胰酶消化为单细胞悬液并计数。用细胞洗液(含2%BSA的PBS)重悬细胞,使细胞浓度为1×107/mL。待测样本每管取100uL上述重悬的细胞,使每管细胞数达到1×106/管;一抗孵育:空白对照管不加抗体,待测样本管分别加入5-20uL靶标抗体(CD45,CD11b,GR-1,CD3等),充分混匀,至4℃孵育30min,孵育期间每隔10min晃动一下反应管,使细胞和抗体充分反应;细胞清洗:加入适量细胞洗液,1000rpm离心5min,弃上清,反复洗涤2次;使用100μL细胞洗液重悬细胞;二抗孵育:分别加入适量的荧光标记的二抗,充分混匀,至4℃避光孵育30min,孵育期间每隔10min晃动一下反应管;加入适量细胞洗液,1000rpm离心5min,弃上清,反复洗涤2次;使用100-200μL细胞洗液重悬细胞,上机检测。检测结果见图3。图3证明了ApoD可抑制脑出血后血肿周围组织中T淋巴细胞的募集。(A)CD45+炎性细胞数占总细胞数的比例,**p<0.01;(B)T淋巴细胞(CD45+CD11b-CD3+)占CD45+炎性细胞数比例,**p<0.01,*p<0.05;(C)巨噬细胞(CD45+CD11b+GR1-)占CD45+炎性细胞数比例;(D)中性粒细胞(CD45+CD11b+GR1+)占CD45+炎性细胞数比例。
结果分析:脑出血后,补充外源性ApoD使血肿周围组织中炎症细胞(CD45+)占细胞总数的比例减少,其中T淋巴细胞(CD45+CD11b-CD3+)占炎性细胞数的比例显著减少,而巨噬细胞(CD45+CD11b+GR1-)及中性粒细胞(CD45+CD11b+GR1+)占炎性细胞数比例无明显的变化。而ApoD敲除后,上述病程逆转,故证明了ApoD可抑制脑出血后血肿周围组织中炎性细胞的浸润,其中主要是抑制了T淋巴细胞的募集。
实施例4检测脑出血后随ApoD含量变化,血肿周围组织中促炎症因子的表达变化
按实施例1构建脑出血模型,设立:①对照组(野生型小鼠)、②ApoD-/-(ApoD基因敲除)组、③补充ApoD组(野生型小鼠+立体定向注射外源性ApoD蛋白)。同时按实施例1中qRT-PCR检测方法所述检测血肿周围组织中TNF-α,IL-1β和IL-6的mRNA相对表达量,实验中所需引物序列见表2。
表2实施例4实验所需引物序列
检测结果见图4。图中,促炎症因子(A)TNF-α,(B)IL-1β和(C)IL-6的mRNA相对表达量,**p<0.01,*p<0.05。图4表明ApoD可减轻血肿周围组织的炎症反应。
结果分析:脑出血后,补充外源性ApoD使血肿周围组织中促炎症因子TNF-α,IL-1β和IL-6的mRNA相对表达量下降,而敲除ApoD基因后,上述促炎症因子表达量显著增加,故证明了ApoD可抑制脑出血后血肿周围组织中的炎症反应。
实施例5检测脑出血后随ApoD含量变化,脑组织水肿的变化
按实施例1构建脑出血模型,设立:①对照组(野生型小鼠)、②ApoD-/-组、③补充ApoD组(野生型小鼠+立体定向注射外源性ApoD蛋白)。
脑出血后小鼠脑水肿检测:脑出血后第3d,动物戊巴比妥腹腔注射深度麻醉(50mg/kg),断头并快速取脑,取从额叶前端向后4mm,约3mm厚的脑组织切片。脑组织标本迅速放入电子分析天平(modelAE100,Mettler InstrumentCo,USA)称出湿重,然后放入烘箱,在95~100℃下烘24小时后,称干重。脑组织含水量用(湿重-干重)/湿重×100%公示计算得小鼠脑出血后脑水肿数据。检测结果见图5。表明ApoD可减轻脑出血后的脑组织水肿,**p<0.01。
结果分析:脑出血后,补充外源性ApoD使脑组织水含量下降,敲除ApoD基因后导致脑组织水含量增加,故证明了ApoD可减轻脑出血后的脑组织水肿。
实施例6检测脑出血后随ApoD含量变化,小鼠的神经功能缺损和存活率的变化
按实施例1构建脑出血模型,设立:①对照组(野生型小鼠)、②ApoD-/-组、③补充ApoD组(野生型小鼠+立体定向注射外源性ApoD蛋白)。
采用Longa5分测评量表,在脑出血后的第5天,定量评估小鼠的神经功能缺损。此外,进行生存分析,评估存活率。相关结果见图6。表明ApoD可减轻脑出血导致的神经功能缺损,提高存活率,**p<0.01。
结果分析:脑出血后,补充外源性ApoD降低了小鼠的神经功能缺损评分,而敲除ApoD基因后导致评分增加(注:评分越高代表功能缺损越严重)。同时,生存分析证明了补充外源性ApoD可改善脑出血后小鼠的长期生存率。
综上实施例1至实施例6的结果,本发明的研究结果证明了补充外源性ApoD蛋白后,能明确减少脑出血导致的T淋巴细胞的募集进而减轻血肿周围组织的炎症反应、脑水肿和神经功能缺损,并提高脑出血小鼠的存活率。而ApoD基因敲除后,上述病程逆转并加重小鼠的神经功能缺损、降低存活率。以上作用表明ApoD可用于脑出血的治疗,具有开发药物的前景。
Claims (4)
1.一种载脂蛋白D在制备治疗脑出血相关疾病药物中的用途,所述脑出血相关疾病选自出血后血肿周围组织的炎症反应、脑出血后脑组织水肿和脑出血后的神经功能缺损。
2.如权利要求1所述的用途,所述脑出血相关疾病为出血后血肿周围组织的炎症反应。
3.如权利要求2所述的用途,载脂蛋白D通过抑制T淋巴细胞的募集进而减轻脑出血后血肿周围组织的炎症反应。
4.一种药物组合物在制备治疗脑出血相关疾病药物中的用途,所述脑出血相关疾病选自出血后血肿周围组织的炎症反应、脑出血后脑组织水肿和脑出血后的神经功能缺损,所述药物组合物包含载脂蛋白D和药学上可接受的辅料。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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