[发明专利]一种改善NAFLD组织病变的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白及其应用

说明书

一种改善NAFLD组织病变的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白及其应用。本发明公开了一种具有显著改善非酒精性脂肪性肝病组织病变并抑制脂滴形成的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白及其应用，属于生物技术领域。本发明具有显著改善NAFLD组织病变并抑制脂滴形成的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白是从Baclicuslicheniformis BL3菌株中分离制备而得，所述菌株由本实验室筛选所得。本发明具有显著改善NAFLD组织病变并抑制脂滴形成的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白经基因克隆于大肠杆菌表达纯化制备，实验结果表明其可以通过调节肝细胞脂代谢相关基因并影响PPAR‑γ和PGC‑1α通路，调控与脂代谢、氧化应激和胰岛素抵抗等过程相关的蛋白水平，从而减轻肝组织内的脂质蓄积，改善NAFLD大鼠的代谢异常，为益生菌Sir2样蛋白用于预防和治疗NAFLD提供一种新的治疗策略，以用于NAFLD防治药物或食品中的应用。

技术领域

本发明属益生菌Sir2蛋白治疗疾病的新机制领域，更具体地说，本发明涉及一种具有显著改善非酒精性脂肪性肝病组织病变并抑制脂滴形成的地衣芽孢杆菌BL3 Sir2样蛋白及其应用。

背景技术

Sir2（Silence information regulator）蛋白主要位于细胞的核仁内，是一类高度保守的NAD⁺依赖性蛋白脱乙酰酶，存在于细菌和哺乳动物体内。Sir2蛋白与NAD⁺相互影响，一方面，Sir2蛋白功能的调节受NAD⁺合成途径和补救途径的影响，尤其Sir2蛋白的去乙酰化作用需要NAD⁺作为辅助因子；另一方面，NAD⁺补救途径的烟碱、烟酸等中间产物与NADH以及一些NAD⁺代谢物也可调节Sir2蛋白的活性。目前大量的研究已经表明哺乳动物Sirtuin蛋白家族参与调节细胞代谢，并且有助于延缓，甚至阻止代谢相关疾病。

相关研究表明，Sirtuins广泛参与调节机体能量代谢调节，保持机体糖脂代谢稳态，其中以SIRT1、SIRT3、SIRT6研究的最为广泛。SIRT1作为家族中研究最多的一个成员，当前的研究已表明其不仅可调控组蛋白的去乙酰化作用，且对非组蛋白有很好的调节作用。有研究表明，通过调节SIRT1-SIRT3-线粒体的途径实现SIRT1改善线粒体功能障碍的作用，当过表达SIRT1时改善高糖诱导的骨骼肌细胞胰岛素抵抗。而在肌肉中，SIRT1能够通过去乙酰化PGC1-α来增强线粒体中的脂肪酸氧化。另外，SIRT3是一种最主要的线粒体去乙酰化酶，它的很多靶蛋白已被确定，其中有许多参与调节重要的代谢平衡。如SIRT3去乙酰化而激活参与三羧酸循环的异柠檬酸脱氢酶2；SIRT3也激活三羧酸循环中的谷氨酸脱氢酶，尽管谷氨酸脱氢酶脱乙酰的生理意义尚不清楚。而且，SIRT3去乙酰化复合体I、II、III均能参与氧化磷酸化，即线粒体有氧呼吸的最后阶段。而在HEK293T细胞内过表达线粒体Sirtuin蛋白则改变糖酵解和线粒体功能。其次，SIRT6参与基因组DNA的稳定和修复代谢和衰老的作用。已有研究表示SIRT6 缺失会引起小鼠低血糖症状，而SIRT6缺失的细胞中葡萄糖摄取增加，糖酵解增强而引发线粒体呼吸功能减弱。因此，Sirtuin蛋白与细胞能量、脂质代谢密切相关，且在一定程度上充当着糖酵解到氧化代谢的开关。

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是最常见的慢性肝脏疾病之一，发病率正逐年上升，目前全世界已经有约10亿人受到影响，无特效的药物及治疗方法。虽然众多科学家已对NAFLD进行了大量研究，但目前仍不清楚NAFLD的发病机制，其原因相当复杂，且受多种因素的调控，如胰岛素抵抗、氧化应激和脂肪细胞能量代谢紊乱等。因此，通过改善肝细胞能量代谢紊乱、抗氧化应激和抑制胰岛素抵抗等，以从源头上降低NAFLD发病率的治疗手段已成为现阶段的研究重点。已有大量文献报道了Sir2类去乙酰化酶蛋白在缓解和治疗NAFLD等代谢性疾病的进展中起关键作用，这些研究则主要集中在前文提及的SIRT1、SIRT3和SIRT6中。