[发明专利]石菖蒲提取物在制备激活HSP70药物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及一种中药提取物在制备HSP70启动子激活剂中的应用以及在制备激活HSP70药物中的应用。

背景技术

热休克蛋白(HSP)是广泛存在于原核细胞和真核细胞中，在进化上非常保守的一类热应激蛋白，按照分子量的大小分为HSP90(83-90KD)、HSP70(66-78KD)、HSP60和小HSP等4个家族，其中HSP70为热休克蛋白家族中最保守和最重要的一族，同时是最受关注、研究最为深入的一种(Kiang and Tsokos,1998)。人HSP70家族至少包含八个基因表达产物蛋白，分别为HSP70-1a、HSP70-1b、HSP70-1t、HSP70-2、HSP70-5、HSP70-6、HSC70、HSP70-9，它们都是HSP70基因不同位置表达的产物，结构上具有高度保守的氨基酸序列和结构域，结构域包括ATP结合域、蛋白酶敏感域、多肽结合域、可变域、富含G/P的C端域(Daμgaard et al.,2007)。其中HSP70-1a、HSP70-1b是两种应激可诱导蛋白，其对应的启动子为诱导型启动子，分别为HSPA1A和HSPA1B。在各种应激环境下(包括高温、氧化应激、损伤等)，这两种启动子被迅速激活，使HSP70-1a和HSP70-1b高水平表达，与蛋白质的疏水残基结合，稳定蛋白质的结构，防止蛋白质的错误折叠和聚集，进而保护细胞。

在不同组织和细胞中，HSPA1A和HSPA1B基因的表达量有所不同，一般情况下，HSPA1A的表达要高于HSPA1B。HSPA1A的启动子区位于转录起始位点-1000bp到100bp处，其中包括两个TATA-box、三个CCAAT-box、四个GC-box,还包括多个nGAAn区，称为热休克元件(heat responseelement，HSE)。HSE是热应激应答中必不可少的功能区，它的存在使启动子高水平活化转录，从而使热休克蛋白具有可诱导性。在HSPA1A启动子中含有184个转录因子结合位点，其中最重要的有HSF1、NF-kappaB1、STAT3等。在高温、氧化应激、细胞内环境pH发生变化以及细胞受到损伤时，HSF1与HSE结合从而激活HSPA1A启动子，诱导产生大量的HSP70，从而保护细胞免受损伤。因此可以将HSPA1A启动子作为研究对象，根据HSPA1A启动子被诱导的情况，筛选出能明显激活HSPA1A启动子进而产生大量的HSP70的激活剂，以用于和HSP70相关的疾病治疗中。

HSP70具有多种生物学功能，主要包括以下几个方面：(1)分子伴侣功能：HSP70与新生、未折叠、错误折叠或聚集的蛋白质结合，使某些蛋白质解离，帮助需要折叠的蛋白质正确折叠。许多神经退行性疾病都与蛋白质错误折叠和聚集密切相关，例如阿尔兹海默、帕金森症、肌萎缩侧索硬化症。目前认为错误折叠的α-synuclein的聚集和细胞毒性在帕金森氏病和带有Lewy小体的痴呆的发病过程中起到十分关键的作用，HSP70可以在体内和体外减少错误折叠和聚集的α-synuclein的种类，并使机体免受α-synuclein的毒害作用。此外过表达的HSP70能够抑制Aβ早期的聚集，促进Aβ在小胶质细胞中的降解，使错误折叠的蛋白质重新折叠从而减少低聚物，过表达的HSP70还能够降低过度磷酸化的难溶的Tau蛋白，减少Tau蛋白的积累。(2)抗细胞凋亡作用：HSP70的过量表达能够抑制有害应激所导致的JNK、p38等应激激酶的激活，从而防止细胞凋亡，例如一种HSP70合成诱导剂肝细胞生长因子HGF能够通过诱导HSP70的合成，来抑制肿瘤坏死因子TNF-α所致的肝细胞凋亡。(3)免疫作用：过量表达的HSP70能够提高细胞内的总谷胱甘肽的含量，防止细胞受TNF等细胞因子的攻击，能够通过抑制IL-1及干扰素对NO合成酶的诱导作用，从而保护胰腺的生理功能。(4)细胞保护作用：当机体细胞受到各种应激刺激时，如高热、氧化、机械损伤等，细胞会产生异常蛋白，同时产生的HSP70能够加速异常蛋白的降解，或者使蛋白质肽链重新折叠，恢复蛋白质原来的构象，增强细胞内稳态，从而起到细胞保护的作用，此外，HSP70被认为是损伤后脑组织产生的一种重要的内源性保护因子。