[发明专利]一种大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌及其制备方法和应用，通过将来源于人体肠道L细胞分泌的胰高血糖素样肽基因序列插入大肠杆菌Nissle 1917的拟核染色体基因组中构建了一种具有改善运动损伤功能的大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌。该工程益生菌在体外可高效表达GLP‑1，回避了质粒过表达系统不稳定、易耐药等缺陷，同时具有良好的耐酸、耐胆盐和抗氧化能力，还能够明显改善帕金森小鼠运动损伤，降低大脑中神经炎症。本发明的大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌可用于制备能改善运动损伤的食品或药品，对帕金森治疗方面的应用具有重要的现实意义及经济价值。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，主要涉及一种大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌及其制备方法和应用。

背景技术

神经性疾病和损伤是世界范围内导致残疾的一种主要原因，其中帕金森病(PD)在患病率、残疾率和死亡率中增长最快，给患者家庭和社会带来了沉重的负担。遗憾的是，目前尚未发现可以停止或逆转PD进展的可靠治疗药物。因此，寻找一种安全的、能够延缓、阻止甚至逆转神经变性的药物，保护神经元不受损失，从而治疗此类疾病，意义重大。

益生菌作为对宿主有益的活性微生物，能够调节肠道菌群平衡从而增强肠上皮完整性、保护肠屏障、调节粘膜免疫系统、抑制致病菌生长等作用。

蛋白药物方面，肠道L细胞产生的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)能减轻大脑对胰岛素的抵抗、增强其对胰岛素信号的敏感性，缓解PD、阿尔兹海默症(AD)等神经退行性疾病。尽管GLP-1来源于人体，疗效显著、副作用小。然而GLP-1的氨基酸序列中有可被二肽基肽酶IV(DPP-IV)识别的位点，易被体内DPP-IV降解，半衰期仅为几分钟，极大限制了其生理效能；此外，GLP-1反复注射导致的痛苦令许多患者望而却步。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，本发明提供一种大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌，所述基因工程菌的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

一种大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌的制备方法，所述制备方法为：将GLP-1基因序列整合进大肠杆菌Nissle 1917的基因组中，所述基因工程菌的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示。

优选的，所述GLP-1基因通过化学法合成。

上述大肠杆菌Nissle 1917基因工程菌，经过验证，发现其可应用在发酵菌种、制备改善运动损伤的益生菌菌片、制备具有神经保护功能食品以及制备治疗帕金森药物等领域中。

本发明的有益效果为：本发明所述大肠杆菌Nissle 1917在胃酸抵抗能力，消化道胆盐耐受能力，降低大脑炎症等方面具有明显的优势。该工程菌能够显著逆转1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的帕金森小鼠运动损伤，降低大脑中炎症因子，增加抗炎因子。本发明的大肠杆菌Nissle 1917工程菌为具有改善运动功能的益生菌产品开发提供了基础，可应用于具有神经保护功能食品或药品的制备中。

附图说明

图1所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌的GLP-1体外表达测定结果示意图；

图2所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌的耐酸测定结果示意图；

图3所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌的耐胆盐测定结果示意图；

图4所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌的抗氧化测定结果示意图；

图5所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌对MPTP诱导的帕金森小鼠爬杆实验结果示意图；

图6所示为大肠杆菌Nissle 1917工程菌对MPTP诱导的帕金森小鼠旷场实验结果示意图；