[发明专利]一种基于Notch信号胞内域NICD1构建的慢病毒表达载体及其应用

说明书

技术领域

本发明属于hBMSCs诱导增殖分化技术领域，涉及一种基于Notch信号胞内域NICD1构建的慢病毒表达载体及其应用。

背景技术

骨质疏松症是一种以骨量低下，骨微结构损坏，导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病。好发于55岁以上老年患者。《骨质疏松症防治中国白皮书》（2008年）指出，我国至少有6944万人患有骨质疏松，有2.1亿人罹患低骨量即存在骨质疏松症的风险。随着我国人口老龄化加剧，预计到2020年我国骨质疏松和低骨量患者将增加至2.8亿。因此，研究骨质疏松症的发病机制，预防和治疗骨质疏松症迫在眉睫。

目前骨质疏松症的研究，多是针对增强的破骨细胞骨吸收作用给予骨吸收抑制剂（雌激素、孕激素、选择性雌激素受体调节剂、双膦类药物、降钙素等），辅助以促进成骨的矿化剂（钙剂，活性维生素D等）。虽然雌激素补充替代（estrogen replacement therapy，ERT）对增加绝经后骨量（bone mineral density，BMD）效果明显，也能减少骨质疏松症患者骨折的发生率，但是其也增加了患者罹患乳腺癌、子宫内膜癌的发生率，更因其可以对血脂代谢产生影响，增加了患者心肌梗塞、中风、深静脉血栓，肺栓塞的发生率。双膦类（bisphosphonates，BP）药物被破骨细胞吸收后干扰破骨细胞的多个生化过程，抑制骨吸收，可以增加骨量，降低脆性骨折的发生率。但其也存在着诱发视力模糊，食道、胃溃疡，肾功能不全，血栓栓塞等并发症的危险。维生素D可以促进肠道、肾脏钙的吸收，但单独使用效果不理想。单纯补钙效果也不明显，骨密度（BMD）仅能增加1.13％～2.05％，而且一旦停药效果不能持续，且效果与剂量间关系不大。

最新的研究表明，骨质疏松症所引起的成骨活性减低，骨量减少常常伴发有骨髓中成脂活性增加，脂肪组织集聚。骨髓中成骨细胞和成脂细胞的共同祖细胞—骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）成脂分化增强，成骨分化减弱是导致骨质疏松的另一种主要机制。

BMSCs的分化同时受到成骨分化因子—Runt相关转录因子2（Runx2）和成脂分化基因—过氧化物酶增殖体激活受体（peroxisome proliferator-activ ated receptors，PPAR）调控。现有的研究表明，Runx2在骨形态发生蛋白（bonemorphogenetic protein，BMP）等上游分子的作用下促进下游Osterix等分子的表达，进而促进BMSCs分化为成骨细胞。而PPAR和CCAAT/增强子结合蛋白（CCAAT/enhancer binding protein，C/EBP）等分子在其它调节因子的作用下促进脂肪酸结合蛋白（fatty acid-binding protein，aP2）等下游基因的表达，进而促进BMSCs成脂分化。

组蛋白去乙酰化酶（sirtuin type1，SIRT1）被激活后能抑制PPARγ的生成，抑制BMSCs成脂分化（Wang H，Qiang L，Farmer SR.Identification of a domain within peroxisome proliferator-activated receptor gamma regulating expression of a group of genes containing fibroblast growth factor21that are selectively repressed by SIRT1in adipocytes.Mol Cell Biol.2008;28（1）:188-200）。庞婷婷等提出可将SIRT1作为切入点，利用高表达SIRT1开展抑制BMSCs成脂、促进成骨的研究，其实验结果尚未见公开报道。Fan Q等着眼于骨髓间充质干细胞成骨与成脂分化平衡，选择CCAAT/增强子结合蛋白（CCAAT/enhancer binding protein，C/EBP-α）为靶基因，研究它在细胞成骨-成脂转分化过程中的调节作用。他们发现过表达C/EBPα可以抑制BMP-2诱导的C3H10T1/2细胞的成骨分化，进而提出通过抑制C/EBPα的表达而达到促进骨形成，抑制脂肪异常增生的研究，但其进一步的实验结果也未见报道。