[发明专利]Mindin基因在治疗动脉粥样硬化中的应用

说明书

 

技术领域

本发明属于基因的功能与应用领域，具体涉及一种Mindin在治疗动脉粥样硬化中的功能和应用，具体是Mindin在制备预防、缓解和/或治疗动脉粥样硬化的药物中应用。

背景技术

心脑血管疾病在许多发达国家中是主要致死性病因，在我国的发病率和致死率也逐年升高。心脑血管疾病的基础是动脉粥样硬化（Atheosclersisis，AS），动脉粥样硬化可使动脉管壁增厚、变硬、管腔狭窄，导致很多心脑血管事件发生。而动脉粥样硬化不稳定斑块的破裂、血小板的聚集及血栓形成造成的冠状动脉急性狭窄和闭塞是导致急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）的重要原因。

动脉粥样硬化是多种遗传基因、危险因素及免疫机制共同参与的一种慢性炎症性疾病，局部和全身的炎症免疫反应在动脉粥样硬化发生发展过程中起着重要作用，固有免疫和适应性免疫共同参与调节动脉粥样硬化病变，病理上表现为大、中动脉多处斑块形成，好发于血液分流、动脉弯曲及动脉分支等区域，其病变特征是血中脂质在动脉内膜沉积，引起内膜灶性纤维性增厚，病灶深部为由坏死组织和细胞外脂质池形成的粥样物质。动脉粥样硬化斑块中存在着多种免疫细胞，其中以巨噬细胞和T细胞最为常见，此外还有少量的树突状细胞（Dentritic cell，DC）、自然杀伤细胞（natural killer cell，NK cell）和肥大细胞（mast cell）等，偶有B淋巴细胞。 

动脉粥样硬化最早期肉眼可见的损伤是脂质条纹，主要由摄取了大量胆固醇的巨噬细胞源性泡沫细胞构成。血液循环中的单核细胞在动脉易损部位黏附到活性内皮细胞，启动了脂质条纹的形成，黏附的单核细胞随后受局部产生的化学趋附分子的吸引迁移到内膜下，并进一步分化为巨噬细胞。大量胆固醇脂在巨噬细胞内积聚，形成泡沫细胞，这是动脉粥样硬化形成早期的特征性病理生理过程。动脉粥样硬化的发生是多因素共同作用的结果，目前已发现的动脉粥样硬化危险性因素很多，但相关针对治疗及控制效果均不理想，降脂和抗炎治疗是目前最主要的治疗措施。

Mindin又称为Spondin 2，属于Mindin-F-Spondin细胞外基质蛋白家族，于1997年由Higashijima等首次在斑马鱼中克隆，并发现其能促进海马神经元的粘附与生长。随后的研究证实Mindin广泛表达于哺乳动物的各组织，其结构包含一个氨基末端的F底板反应蛋白（F-spondin, FS）结构域和一个羧基末端的血小板反应蛋白1型重复序列结构域（thrombospondin type 1 repeat，TSR）。Mindin在不同种属间结构高度保守，例如小鼠和人的Mindin氨基酸序列的同源性达85%，提示Mindin可能具有重要的生物学功能。Mindin是一种模式识别分子，能够与病原体和PAMPs结合，并作为一种噬菌素调控巨噬细胞的吞噬功能，参与调节天然免疫的宿主防御反应。研究发现Mindin通过整合素与中性粒细胞结合，调控中性粒细胞的募集、粘附和迁移功能；而Mindin基因敲除使骨髓来源的树突状细胞中小分子G蛋白Rac-1与Rac-2的表达下调，导致其活化T细胞能力受损，而Mindin仍然是通过整合素与树突状细胞结合并介导细胞内信号转导的调控；进一步分析Mindin的蛋白结构，确定了Mindin识别PAMPs的结构为TSR结构域，而F-spondin结构域则是Mindin与整合素的结合位点。越来越多的研究证明Mindin不仅在免疫调节和炎症反应中发挥重要作用，而且还参与多种疾病的病理过程。我们已有研究表明Mindin在心肌肥厚、脑卒中及糖尿病疾病模型中发挥着重要的作用：在心肌肥厚模型中，Mindin作为内源性保护因子，通过抑制AKT/GSK3β信号通路，从而抑制因适应不良引起心脏重构而导致的心力衰竭（Bian ZY etl，Disruption of mindin exacerbates cardiac hypertrophy and fibrosis. J Mol Med (Berl)（2012）；90(8):895-910）；在缺血性脑损伤中Mindin通过Akt信号通路从而发挥生物学功能（Wang L etl，Mindin is a critical mediator of ischemic brain injury in an experimental stroke model.  Exp Neurol（2013）；247:506-16）；在糖尿病模型中，Mindin通过与PPARα作用，从而调节小鼠的肝脏脂质代谢以及减轻肝脂肪变性、肥胖、炎症等（Zhu LH et al，Mindin/Spondin 2 inhibits hepatic steatosis, insulin resistance, and obesity via interaction with peroxisome proliferator-activated receptor α in mice. J Hepatol（2014）；60(5):1046-54）；基于上述研究基础，我们认为Mindin在动脉粥样硬化形成早期的特征性病理生理过程中可能扮演着重要角色，但其在动脉粥样硬化形成早期的特征性病理生理过程中的生物学功能和可能的作用机制尚未阐明。