[發明專利]一種破壞細胞機械穩態的方法及其應用

在審

• 申請號: 201810083566.3
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN110090301A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 周琪;李偉;何正泉;王柳
• 申請（專利權）人: 中國科學院動物研究所
• 主分類號: A61K45/00
• 分類號: A61K45/00;A61K31/4745;A61P1/16;A61P11/00;A61P17/00;A61P21/00;A61P25/00
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 閆桑田

本發明涉及一種破壞細胞機械穩態的方法及其應用，尤其是涉及一種使用Myosin抑制劑破壞細胞機械穩態導致細胞軟化降低組織器官纖維化的方法。所述Myosin抑制劑優選為(?)?Blebbistatin。本發明的方法只需單個小分子或單因素處理，操作簡單，重復性好，可作為提高哺乳動物在病變損傷過程中抑制組織、器官纖維化的一種新方法。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種破壞細胞機械穩態的方法及其相關應用。

背景技術

多細胞生物機體組織、器官由實質細胞和間質細胞及其分泌的胞外基質構成。實質細胞是指組織、器官的主要的結構和功能細胞(如腦的實質細胞就是神經元，肝臟實質細胞是肝細胞)，間質細胞和細胞外基質構成組織和器官的間質部分(主要有間質細胞、膠原蛋白、層黏連蛋白、纖連蛋白、彈性蛋白、蛋白聚糖、糖蛋白、糖胺聚糖)，主要發揮機械支撐和連接作用，胞外基質構成和維持細胞生理活動的微環境，是細胞與細胞之間的進行信號傳導的橋梁，參與并調控多種生理病理過程，在組織創傷修復、再生及纖維化過程中起重要作用。

低等生物再生過程中，損傷導致一個迅速的應激發應，一系列應激蛋白如熱休克蛋白家族表達上調，應激反應在損傷24小時內發生；在受損后的第2-2.5天引發再生發應，一些再生起始相關基因和組織特化的基因上調；在再生最后階段特定分化的組織細胞出現，再生出新的組織。

進化的原因，哺乳動物具有非常有限的再生能力。高等哺乳動物的組織細胞損傷后會引起組織細胞發生變性、壞死并伴隨炎癥反應。如果損傷很小，損傷的組織細胞周邊正常的實質細胞將會發生增生修復，從而完全恢復正常的組織結構和功能。然而如果在較大損傷或反復損傷超出了周圍實質細胞的再生修復能力時，為了防止流血過多和降低感染的風險，機體產生劇烈的應激保護機制產生凝血反應、免疫反應和炎癥反應，并促進間質部分的纖維結締組織(細胞外基質)將大量增生對缺損的組織進行修復，伴隨發生纖維化的病理改變。盡管增生的纖維結締組織雖然修復了缺損，以最大程度的保護了組織器官的相對完整性，但這種修復不僅抑制正常的再生修復使得這種修復無法具有原來器官的結構和功能。甚至會由于這種過度、過強和失控的修復反應導致器官的纖維化、硬化從而功能喪失。

在全世界范圍內，組織器官的纖維化是許多疾病致殘、致死的主要原因，組織器官纖維化在人體各主要器官的相關疾病的發生和發展過程中均起著重要作用。據有關統計資料顯示，美國因各種疾病而致死的病人中，有接近45％可以歸于組織器官纖維增生疾病。因此控制哺乳動物的纖維化進程是治療多種疾病一個重要思路。

應力纖維是真核細胞中廣泛存在的微絲束結構，由大量平行排列的微絲組成，與細胞間或細胞與基質表面的粘著有密切關系，在細胞形態發生、細胞分化和組織的形成等方面具有重要作用。其成分為肌動蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白和α輔肌動蛋白。由應力纖維、胞外基質、細胞膜受體(如整合素)、核骨架和細胞骨架的鏈接器復合體、核纖層、染色體骨架等構成細胞主要的機械應力系統。機械應力系統賦予細胞機械硬度調控，參與細胞內外機械力的感應、傳遞和產生，調節遺傳物質的組裝、分布和表達。機械應力系統穩態是特定細胞特征性的指標之一。細胞機械應力系統穩態有助于維持和建立特定細胞屬性，維持和穩定細胞特定遺傳調控與表達特征，打破細胞機械穩態作為一種細胞損傷即激發細胞應激發應，激發強的細胞損傷修復能力。

本發明利用一種無丟失無流血的方式通過破壞細胞機械應力系統穩態，破壞了細胞機械硬度，軟化了細胞，提高了細胞命運的可重塑性，在特定的條件下類似于干細胞可轉換為不同命運的細胞。

發明內容

本發明是基于發明人的下列發現而完成的：Myosin抑制劑能破壞細胞機械應力系統穩態，破壞細胞機械硬度，導致細胞軟化，降低組織器官纖維化，進而完成了本發明。

因此，在一個實施方案中，本發明涉及Myosin抑制劑在破壞細胞機械應力系統穩態中的應用。

在一個實施方案中，本發明還涉及Myosin抑制劑在破壞細胞機械硬度中的應用。