[发明专利]Nkx2.5在制备保护心肌细胞的药物中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及出生后的心肌细胞的保护。具体地，本发明提供了转录因子Nkx2.5增强心肌细胞对凋亡应激的抵抗力的新用途，以及Nkx2.5在维持正常状态下心肌细胞稳态中的用途。

背景技术

心血管疾病(Cardiovascular disease，CVD)是全球第一杀手，世界卫生组织(WHO)的统计显示，每年大约17,000,000人死于心血管疾病，占全球死亡总人数的30％。一般认为心血管疾病多见于发达国家，但是最近几年在发展中国家也呈现了明显的增加趋势。在心血管疾病众多危险因素中，年龄因素是最为突出的一个。随着我国快速步入老龄化社会，心血管疾病在我国重大疾病中所占的比重也必然会迅速增加，对心血管疾病的临床及基础研究也日益受到国家的重视。在所有心血管疾病中，心脏相关疾病占有十分重要的位置，这其中又包括先天性心脏发育疾病和出生后心脏相关疾病。

在过去的数十年中，大量积累的证据表明，心脏特异性的转录因子控制着心脏基因的程序性表达，并且在心脏发生和成年心脏的适应性过程中，发挥着关键的作用。Nkx2.5是NK同源盒基因家族中的一员，该家族作为DNA结合的转录激活子在进化中高度保守。NK同源盒基因家族的四个基因最早是在果蝇中被鉴定发现的(NK1，NK2，NK3，NK4)，在那之后被划分成两个亚家族，NK-1(NK1及其类似物)和NK-2(NK2，NK3，NK4及其类似物)(Harvey 1996)。

通常认为，Nkx2.5在心脏发育过程中起到十分关键的作用，在整个心脏发育的网络中处于枢纽性位置。Nkx2.5在心脏传导细胞发育过程中表达会升高，提示其在心脏传导系统的发育中有重要的作用。Nkx2.5敲除的小鼠表现为早期的胚胎致死，原因是由于心管形变过程的停止以及生长停滞。在出生后以及成年后的心脏中，Nkx2.5的作用研究甚少，有研究发现其心肌肥厚时被上调，表明它有可能在心肌肥厚的转录调控中发挥了作用；另外，Nkx2.5在高度分化的心肌细胞中的作用可能还包括维持细胞稳态，但是也有想证据表明过度表达的Nkx2.5会改变心脏结构造成转基因小鼠的死亡。因此，Nkx2.5在出生后心脏中的作用仍然很不清楚，有待于进一步深入探索。

发明内容

本发明涉及Nkx2.5在出生后以及成年后的心脏中的用途。

在一个方面，本发明提供了转录因子Nkx2.5增强心肌细胞对凋亡应激的抵抗力的新用途。在一个具体实施方式中，本发明提供了Nkx2.5在制备用于抑制外部因素诱导的心肌细胞凋亡的药物中的用途。优选地，所述心肌细胞凋亡是多柔比星(DOX)诱导的凋亡。在一个具体实施方式中，所述心肌细胞凋亡是双氧水、百草枯(paraquat)、依托泊甙(etopside)诱导的细胞凋亡。本发明人发现，在心肌细胞系H9C2以及原代心肌细胞中，经过DOX处理之后，Nkx2.5的表达均呈现出先高后低的趋势。使用表达小鼠野生型Nkx2.5的重组腺病毒AdNkx2.5实现了大鼠原代心肌细胞中Nkx2.5的过表达。过表达Nkx2.5的大鼠细胞经DOX处理之后，切割的caspase 3蛋白呈现梯度性降低，这表明细胞凋亡程度降低。因此，Nkx2.5的过表达对心肌细胞具有保护作用。另外，使用其它多种不同的凋亡诱发因子获得了相似的结果，从而表明Nkx2.5过表达具有广泛的保护作用，可以保护多种应激导致的细胞凋亡。

在另一个方面，本发明提供了Nkx2.5在维持正常状态下心肌细胞稳态中的用途。在一个具体实施方式中，本发明提供了Nkx2.5在制备保护心肌细胞的药物中的用途。本发明人使用包含特异性靶向大鼠Nkx2.5的MicroRNA的腺病毒AdMiNKX1-4感染大鼠心肌细胞。在没有外部凋亡刺激的情况下(即正常状态下)，Nkx2.5的干扰影响了心肌细胞的生存。在干扰Nkx2.5之后再以DOX处理，则发现心肌细胞更容易发生凋亡。这些结果表明，Nkx2.5对于维持正常状态下心肌细胞的生存具有重要意义。

附图说明

图1.超负荷诱导的大鼠心肌肥厚中Nkx2.5蛋白的表达上调。图1A为western检测结果；图1B为定量比较。Nkx2.5的表达按照GAPDH校正。^**p＜0.01。

图2.DOX处理的成肌细胞H9C2中Nkx2.5表达随时间的改变。

图3.腺病毒介导的Nkx2.5在原代新生大鼠心肌细胞中的过表达。图3A为RT-PCR检测结果；图3B为western检测结果；图3C为定量比较。