[發明專利]激活心臟再生的組合物及其應用

在審

• 申請號: 201510436999.9
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN105056235A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 熊敬維;周小海
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: A61K45/00
• 分類號: A61K45/00;A61K38/45;A61K38/44;A61K33/40;A61P9/00
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 范文琦

技術領域

本申請涉及一種激活心臟再生的組合物及其應用。

背景技術

由于成人心臟再生能力極為有限，心臟損傷對人類的生命安全帶來了極大的威脅。找到一種能夠激活成人心臟再生能力的藥物，以用于成人心臟損傷的治療，成為科學界的一大任務。

發明內容

為了解決成人心臟再生能力差的問題，本發明提供一種能夠激活心臟再生能力的組合物。

作為本發明的一個方面，涉及一種激活心臟再生的組合物，所述組合物含有Erk1/2磷酸化水平正向調節劑。本發明所稱磷酸化水平正向調節劑，可以是一切能夠直接或間接使得Erk1/2磷酸化水平升高的物質。

具體地，所述Erk1/2磷酸化水平正向調節劑可以是Mek1/2蛋白和/或Erk1/2去磷酸化的抑制劑。

具體地，所述Erk1/2去磷酸化的抑制劑可以是Dusp6的抑制劑。所述Dusp6的抑制劑可以是BCI、過氧化氫、Dusp6基因沉默劑和/或NOX家族蛋白。

所述激活心臟再生的組合物可以是過氧化氫緩釋劑，所述激活心臟再生的組合物可以是BCI注射劑，在心臟損傷面的細胞被激活再生能力的過程中，過氧化氫和Dusp6蛋白均集中在心臟損傷面上，所以，所述過氧化氫及BCI可以通過注射等方式，直接施用于心臟損傷面上，釋放出的過氧化氫或BCI激活心臟損傷面細胞的再生能力，從而實現心臟再生。

作為本發明的另一方面，還涉及Mek蛋白、Erk1/2去磷酸化的抑制劑、過氧化氫或NOX家族蛋白在制備激活心臟再生藥物中的應用。所述Erk1/2去磷酸化的抑制劑可以是Dusp6的抑制劑。所述Dusp6的抑制劑可以是BCI、過氧化氫、和/或NOX家族蛋白。

所述Dusp6基因沉默劑可以是一切可以使得Dusp6基因沉默的物質，比如可以使Dusp6基因沉默的RNA片段。

作為本發明的第三個方面，還涉及心臟損傷的治療方法，該方法包括通過對心臟損傷患者施加Erk1/2磷酸化水平正向調節劑的步驟。

本發明至少實現了如下有益效果：

本發明通過實驗發現了一條能夠激活心臟再生能力的信號通路，通過對于這條信號通路上的各個環節進行調節，既可以實現對心臟再生能力的激活。通過對心臟損傷面的操作，激活心臟的再生能力，可以實現對心臟損傷的有效治療，降低死亡率。

具體實施方式

本發明所涉及的實驗材料均可以通過商業途徑或通過申請人獲取。

成人心臟再生能力極為有限，而成年斑馬魚在心室切除20％后仍能夠完美再生。目前斑馬魚心臟再生的細胞與分子機制仍不清楚。本發明首次發現Duox產生的過氧化氫可作為一個新的信號分子，作用于心外膜和心肌細胞，促進斑馬魚心臟再生。通過體外成像技術直接檢測轉基因斑馬魚心臟中過氧化氫指示蛋白Hyper以及化合物Redoxsensorcc-1的信號，可觀察到損傷區域心外膜與鄰近心肌有高濃度過氧化氫產生，最高濃度達30μM，與duox在損傷一個月內的表達時序性高度吻合。使用Duox抑制劑DPI及apocynin抑制過氧化氫生成，或過表達過氧化氫酶以清除高濃度過氧化氫，均可顯著抑制心臟再生，表明過氧化氫為心臟再生過程所必需的信號分子。

在分子機制上，高濃度過氧化氫可降解Dusp6(一種氧化敏感性磷酸酶)，從而增加Erk1/2磷酸化水平(可被FGF、PDGF等生長因子激活的MAP激酶信號通路)。更加引人注目的是，Dusp6的小分子抑制劑BCI，可在與DPI及apocynin同時作用時起到過氧化氫促進心臟再生的作用(詳見實驗例1)。說明Duox產生的過氧化氫通過去阻遏機制抑制Dusp6而激活MAPK通路，促進斑馬魚心臟再生。

通過在全基因組范圍內尋找斑馬魚心臟再生相關基因，本發明發現39個活性氧(ROS)系統相關基因在心臟損傷7天后(7dpa)表達量發生明顯變化，而此時受損心臟正處于炎癥反應消退和心肌再生起始階段。接下來選取3-30天之間心臟進行原位雜交驗證。在20個候選ROS基因中，duox在再生過程中的表達空間和時序性非常重要。duox高度集中在傷口內層，手術后1-3天時，duox表達較弱，7-14天時表達量升至最高，到30天再生基本完成時則回復至較低水平(詳見實驗例2)。雙熒光原位雜交實驗表明，duox與心外膜標志物tcf21表達部位基本相同，證明duox主要表達于心外膜。因此，duox的表達時序性和定位都與心臟再生相吻合。