[发明专利]PON基因簇在制备用于治疗动脉粥样硬化的药物中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及对氧磷酶基因簇在制备用于促进动脉粥样硬化癍块稳定性药物中的用途。本发明还涉及PON基因簇转基因小鼠模型的培育方法及PON基因簇在培育的PON基因簇阳性的动脉粥样硬化转基因小鼠模型中的用途。

背景技术

1.动脉粥样硬化及其癍块破裂

心血管疾病是我国以及发达国家的最主要的致死和致病因素，而动脉粥样硬化是导致心血管疾病的首要因素(Libby，2002)(Glass和Witztum，2001)。现在认为导致动脉粥样硬化相关的缺血综合症(特别是心肌梗死和中风)的主要原因是动脉粥样硬化癍快的破裂和继发血栓形成，而不是癍块本身导致的血管腔狭窄(Lee和Libby，1997)。临床治疗动脉粥样硬化及其并发症迫切需要有效的针对导致癍块破裂的因素的治疗手段。氧化性低密度脂蛋白(Oxidized low density lipoprotein，oxLDL)在引发癍块形成和恶化的炎症中起着至关重要的作用(Libby，2002；Steinberg，1997)，它可以刺激内皮细胞等表达粘附分子、趋化因子及其他细胞因子，进而介导单核/巨噬细胞的粘附和招募致内皮下层，并分化为巨噬细胞(Lusis，2000)。招募来的巨噬细胞吞噬并进一步氧化LDL，过多地吞噬使其自身凋亡坏死，并转化为泡沫细胞。转化后的巨噬细胞不但形成早期的脂质条纹和坏死核心，而且因为可以分泌大量的炎症分子及基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)而成为活跃的炎症中心。活跃的炎症反应进一步推动癍块的发展，并最终导致破裂，引起并发症(Galis，2004；Schwartz等人，2007)。

2.对氧磷酶(PON)和oxLDL以及动脉粥样硬化的关系

2.1对氧磷酶(PON)家族介绍

对氧磷酶(paraoxonases)家族又称PON家族，是一类控制酯类水解的蛋白酶家族。截至目前，研究发现该家族有3个成员PON1，PON2和PON3(Primo-Parmo等人，1996)，而大多数研究主要集中在PON1和PON2上。

人类PON1基因含有9个外显子和8个内含子，编码355个氨基酸组成的蛋白质，相对分子量约为43kDa(Mackness等人，1998)。对于PON1蛋白结构的研究表明，它是由6片层beta-螺旋和唯一的活性位点及一个基于His-His结构的异化中心组成(Harel等人，2004)。人类PON1基因有3个半胱氨酸残基，其中第42位和第352位形成分子内的二硫键，而第284位半胱氨酸处于游离的自由状态，是优化对氧磷酶及芳基酯酶活性所必需的。PON1在肝脏内合成进而被分泌进入血液，并专一的结合于HDL上。PON1可以水解芳香族酯类底物，例如乙酸苯酯，硫代乙酸苯酯和2-乙酸萘酯。除此之外，一些芳香内酯和脂肪内酯以及环化碳酸酯也可以被PON1水解。PON1还可以催化酯化反应的逆反应-水解反应(Mackness等人，2002；Ng等人，2001)。

PON2是对氧磷酶基因家族在染色体上的第二个成员，和PON1一样有9个外显子和8个内含子，与PON1同源性达79～90％，但PON2不存在HDL上，而是位于膜脂蛋白上。PON2在人体肝、脑、肾等组织中广泛表达，PON2的芳基脂酶及对氧磷酶的活性比PON1要差(Ng等人，2001)。

PON3含有5个外显子和3个内含子，编码353个氨基酸组成的蛋白质，蛋白约为40kDa，在人体内主要存在于HDL颗粒上，但是其浓度要比PON1低50倍左右(Draganov等人，2000)。

PON2和PON3与PON1有着相当的结构和功能上的相似性。在哺乳动物的组织中，PON2的表达很广泛，并被认为是细胞内延缓LDL氧化程度的抗氧化剂。而PON3则是和PON1很相似，在肝脏内合成并与HDL结合发挥其抗氧化的功能(Ng等人，2005)。

2.2PON家族成员和oxLDL的关系

PON是对氧磷酶，具有催化水解反应的活性，可以降解由酯化反应形成的各种酯类。而oxLDL的形成正是酯化反应，也就是说PON可以对抗oxLDL的形成。而PON家族的3个成员在机体内有着不同的分布位置，功能上却十分相似，都是具有对氧磷酶的活性，可以催化酯化反应的逆反应水解反应。因此，可以说PON正是对抗oxLDL形成的重要因素之一(Aviram和Rosenblat，2004)。

2.3PON家族成员在动脉粥样硬化中起的作用

2.3.1PON1和动脉粥样硬化的关系