[發明專利]一種影響骨骼礦化作用藥物的篩選系統

有效

• 申請號: 201210556336.7
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103063630A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 韓利文;劉可春;蔡志杰;蕭崇德
• 申請（專利權）人: 山東省科學院生物研究所;力鈞生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種影響骨骼礦化作用藥物的篩選系統，特別涉及一種鈣黃綠素為染劑的骨骼礦化作用藥物的篩選系統，屬于藥物篩選技術領域。

背景技術

由于科技文明的進步，男女平均年齡不斷提高，老化的人口增加，使得骨質疏松癥的患者逐漸增多。骨質疏松癥為一種因骨質減少及骨密度降低使骨骼結構松散的疾病，患者骨骼脆弱易骨折。此類疾病常見于55歲以上的老年人及停經后的婦女，其原因為骨骼老化與停經后的婦女動情激素分泌停止，使得骨質大量流失。為了補充流失的骨質，多數人會攝取大量的鈣質及維他命D，停經后的婦女會補充女性荷爾蒙(動情素和黃體素)，或是服用抑鈣素抑制鈣質流失。現今醫學上常用的抗骨質疏松藥物多為雙磷酸鹽類藥物(如Alendronate,Ibandronate)，其功用大多數是抑制骨質流失(蝕骨細胞)的速率，但促進其再吸收的藥物則相當稀少。因此，如何以快速有效的活體平臺及方法來篩選治療的藥劑，就成為此研究上一重要的指標。

目前篩選抗骨質疏松藥物的研究上，主要是利用(1)活體外細胞株(hMSCs)培養進行藥物篩選分析，產生大量初步的結果。再利用(2)活體內嚙齒類動物驗證大量初步結果，但過程相當緩慢且耗費金錢，加上活體外細胞株驗證并不能系統性地解釋藥物活性及毒性，嚙齒類動物模型又無法快速地驗證其結果，造成藥物大量篩選一個很大的斷層。

有鑒于以上研究平臺及方法的不足，我們發展一個可大量快速篩選抗骨質疏松藥物的模型，一來擁有活體外細胞株可快速篩選之優勢，二來也具有整體性動物實驗結果的可靠性特點。

斑馬魚(Daniorerio)是一種小型熱帶淡水魚，屬于鯉科，為一種完善的脊椎動物模型，胚胎可在體外發育生長，便于觀察與操作。半透明的組織與相對較快的胚胎發展，使斑馬魚在研究型態及細胞生物學成為一個良好的生物模型。

斑馬魚與哺乳類一樣，骨骼系統由軟骨及硬骨所組成。在胚胎發育的過程中，硬骨的形成主要經由兩種過程：軟骨內骨化(intramembranous?ossification)及膜內骨化(endochondralossification)(Olsen?BR,Reginato?AM,Wang?W(2000)Bone?development.Annu?Rev?Cell?DevBiol?16:191-220)。軟骨內骨化的過程為間質干細胞起始在軟骨內骨骼上形成軟骨，硬骨在軟骨上形成，最后取代軟骨；這類的骨頭包括人類的四肢骨及魚類的下顎骨及鰭條骨。膜內骨化形成于頭骨大部分的扁平骨，其骨化過程中不經過形成軟骨形成的階段，直接分化為成骨細胞，分泌細胞外基質進行礦物化，最后形成硬骨。(Akiyama?H,Kim?JE,Nakashima?K,BalmesG，Iwai?N,et?al.(2005)Osteo-chondroprogenitor?cells?are?derived?from?Sox9?expressingprecursors.Proc?Natl?Acad?Sci?U?S?A?102:14665-14670)

斑馬魚與哺乳類的脊椎骨發育不同，在胚胎早期發育的過程中，哺乳類是經由軟骨內骨化所形成，而斑馬魚是經由膜內骨化的方式形成，無須經由形成軟骨骨架的過程，在受精后第七天便可發現脊索(notochord)上部分的骨頭已經開始進行礦化作用，之后直接形成脊椎骨，所以可直接經由斑馬魚半透明之胚胎進行礦化作用的觀察。