[发明专利]IGF-1在骨骼肌损伤修复中的分子机制的研究

说明书

本公开涉及IGF‑1可促进成肌细胞的增殖及分化，Akt/mTOR通路和ERK通路参与了骨骼肌组织工程中过表达IGF‑1对成肌细胞增殖及分化的促进作用。而且Akt/mTOR通路参与的IGF‑1促进成肌细胞增殖及分化效应是通过p70S6K磷酸化与激活导致的细胞合成作用增强及Foxo3a磷酸化与激活导致的抗细胞分解作用增强两条途径共同完成。这一发现为今后构建更为成熟的组织工程化骨骼肌组织，以最终实现舌缺损的功能性整复提供了新的思路。

技术领域

本公开涉及IGF-1在骨骼肌损伤修复中的分子机制的研究。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

由创伤、肿瘤、代谢性疾病等各种原因造成的骨骼肌缺损或萎缩十分常见，目前的治疗主要是通过肌肉移植来进行形态和功能替代，但是这种方法可利用的肌肉有限，且对供区造成很大的损伤，因而使其应用受到限制。理想的方法应是在体外预构具有一定形状且有功能的骨骼肌植入体内或直接在受区植入具有生物活性的支架来诱导肌肉新生，这种方法具有受区无损伤且可缩短手术及康复时间的优点。

骨骼肌组织工程的基本方法与普通组织工程一样，即将体外培养扩增的种子细胞种植在合适的支架材料上，再加以适当的细胞因子植入生物体内，从而构建出新生的组织工程骨骼肌。种子细胞主要是成肌细胞(myoblasts)；可用于骨骼肌组织工程的生物材料主要有Ⅰ型胶原蛋白、藻酸盐等天然材料以及体内可降解的合成材料。

而细胞生长因子是一种能促进各类细胞增殖的蛋白质分子，具有趋化、增殖和重建等作用。近年来，越来越多的研究证实，多种细胞生长因子在骨骼肌损伤后修复过程中起着非常重要的作用，例如，成纤维生长因子、转化生长因子等。但尚未有胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)在骨骼肌损伤修复中的分子机制的研究。

发明内容

针对以上背景技术，提供了胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因在调控细胞增殖和分化中的应用以及相关分子机制研究。

具体的，本公开采用以下技术方案：

在本公开的第一个方面，胰岛素样生长因子-1(IGF-1)基因在调控成肌细胞增殖和/或分化中的应用。

在本发明的实施方式中，所述IGF-1基因具有促进成肌细胞增殖的作用。

在本发明的实施方式中，所述IGF-1基因具有促进成肌细胞分化的作用。

在本公开的第二个方面，IGF-1基因的激动剂在制备促进成肌细胞增殖和/或分化药物中的应用。

在本发明的实施方式中，所述IGF-1基因的激动剂是指能够提高IGF-1基因表达水平的产品，该产品包括IGF-1基因过表达载体和提高IGF-1基因表达水平的化合物、组合物或试剂等。环状RNA过表达载体(例如慢病毒表达载体和腺病毒表达载体)已经商业化，也可通过常规的技术手段制备得到。

在本发明的实施方式中，所述应用中，IGF-1基因的激动剂调控Akt/mTOR和ERK通路，进而能够增加成肌细胞中Akt/mTOR通路p70S6K基因的mRNA表达含量以及降低ERK通路Foxo3a基因的mRNA的表达含量，通过此调控方式，促进成肌细胞增殖和/或分化。

在本发明的第三个方面，提供IGF-1基因的激动剂在制备提高成肌细胞中Akt/mTOR通路p70S6K基因的mRNA表达含量以及降低ERK通路Foxo3a基因的mRNA的表达含量药物中的应用。