[发明专利]PAX4基因表达抑制剂在制备抑制纤维化的药物中的应用

说明书

本发明公开了PAX4基因表达抑制剂在制备抑制纤维化的药物中的应用。本发明的实验证实通过小干扰RNA干扰转录因子PAX4的表达可以阻断其对下游基因的抑制作用，使得其下游多个纤维化抑制因子发挥功能；小干扰RNA降低的PAX4的表达同时也降低纤维化促进因子的表达水平，抑制其促纤维化的作用，从而抑制心脏纤维化的发生。因此，PAX4在心脏中是一个潜在的全新的治疗心脏纤维化从而预防心衰的重要靶点。

技术领域

本发明涉及基因领域，尤其涉及PAX4基因表达抑制剂在制备抑制纤维化的药物中的应用。

背景技术

心脏纤维化是大多数心脏病理状况的重要组成部分。心脏纤维化的表现是心脏组织中细胞外基质的过度沉积，导致生理性心脏组织结构的破坏，最终导致心力衰竭，严重威胁人类的健康和生命。成纤维细胞向肌成纤维细胞转分化是心脏纤维化反应的启动和维持关键。肌成纤维细胞具有重要的收缩和分泌功能，并以表达α-平滑肌动蛋白(α-smoothactin,αSMA)、纤连蛋白(fibronectin)以及I型胶原蛋白(Collagen I，Col I)为其特点。血管紧张素II是一种现今研究中公认的调节血管收缩、影响心脏功能，能够诱发心脏纤维化的多肽制剂，通常可以使用该制剂处理小鼠或者成纤维细胞，模拟心脏纤维化的状态。尽管迄今为止，各国研究者围绕着心脏纤维化的机制开展了大量的研究，但是其具体的分子机制仍不十分清楚。心脏纤维化仍是当今临床治疗心脏疾病的重要靶点。由于治疗心脏纤维化能够延缓心力衰竭的发生、发展，因此去填补心脏纤维化研究机制中尚存的空白就是一个尚待解决的重要问题。

转录因子PAX4是Pairedbox(PAX)家族第IV亚族的成员。在人类基因组中，PAX4基因位于7号染色体长臂3区2带1亚带，由12个外显子、11个内含子组成。PAX4也被称为KPD，MODY9。PAX4蛋白位于细胞核内，可形成转录因子复合体与目标基因的5’端特异性序列结合调控下游靶基因的表达。目前的研究认为PAX家族的成员在胚胎发育以及器官形成的诸多阶段行使重要功能，并且也在成年后机体的方方面面发挥功能。PAX家族的成员，从昆虫、两栖动物、鸟类、哺乳动物中，其序列的演化过程是相当保守的。全长的PAX4包含349个氨基酸，它的蛋白结构包括一个128个氨基酸的bipartite paired结构域(PD)，和一个同源结构域(homeodomain，HD)，其C-端不仅有一个PAX家族常见的转录激活域，还有一个独特的负调节结构域。目前的研究认为，PAX家族的成员是组织发育以及细胞分化的重要调控因子。而对于PAX4的研究，主要集中在胰岛、癌症以及视网膜相关的研究中。目前的研究表明，PAX4参与胚胎发育时期胰岛beta细胞以及delta细胞的分化，参与正常条件下的胰岛素分泌。缺失PAX4会诱发一型、二型糖尿病。在肿瘤相关的研究者，PAX4是人的胰岛素瘤和黑色素瘤的强效肿瘤抑制因子。PAX4能够促进人上皮癌的迁移和侵袭。有研究报道PAX4在大鼠视网膜光感受器中高水平表达，提示PAX4可能在视网膜中发挥作用。然而，关于PAX4在心脏中的功能研究尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的抑制细胞纤维化的药物。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：。

本发明的目的之一是提供PAX4基因表达抑制剂在制备抑制纤维化的药物中的应用。本申请的发明人利用生物化学、分子生物学、细胞学研究手段，研究发现PAX4表达水平在小鼠以及小鼠成纤维细胞纤维化模型、心肌梗死模型等病理模型中高表达。后续使用小干扰RNA的技术手段分别通过小干扰RNA转染成纤维细胞或者鼠尾静脉注射的方式，利用小干扰RNA敲减降低细胞或心脏组织中PAX4蛋白水平，从而明确PAX4对小鼠心脏功能的作用。此后利用生物信息学手段分析预测能够被PAX4结合并调控的参与心脏纤维化的靶基因。此后，再通过小干扰RNA敲减PAX4的方法明确其对下游基因的调控作用，明确了作用机制。这一发现是本申请的发明人首次发现的，并且是出乎意料的。

本发明的一个优选实施方式中，所述的PAX4基因表达抑制剂包括siRNA、PAX4基因敲除试剂。