[發(fā)明專(zhuān)利]骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010153324.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111366733B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 刁宏燕;王凱航;曾萍;章旭君;陳佳寧;畢珂凡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/68
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/68;C12Q1/689;C12Q1/6869;C12Q1/6851;C12Q1/04
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發(fā)明公開(kāi)了骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用；具體為：抑制OPN基因表達(dá)或阻斷OPN與細(xì)胞受體結(jié)合，從而提高腸道中益生菌的數(shù)量；阻斷OPN與細(xì)胞受體的結(jié)合或抑制Notch信號(hào)通路能提高細(xì)菌與腸上皮細(xì)胞的黏附作用。本發(fā)明證實(shí)了骨橋蛋白通過(guò)抑制細(xì)胞粘附因子的表達(dá)影響細(xì)胞與細(xì)菌之間的黏附作用，進(jìn)而抑制了菌群在腸道中的定植。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以骨橋蛋白作為靶分子用于調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

人體腸道中存在著大量的細(xì)菌，數(shù)量超過(guò)1000萬(wàn)億個(gè)。這些腸道菌群參與了宿主的營(yíng)養(yǎng)吸收、能量代謝、免疫調(diào)節(jié)等生理過(guò)程，與宿主形成一種微生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)，宿主的健康狀況、生活以及飲食習(xí)慣等也影響了不同細(xì)菌在腸道菌群中所占的比例。近年來(lái)，多項(xiàng)研究表明腸道菌群與多種人類(lèi)疾病如糖尿病、高血壓、高血脂、癌癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。人體腸道中不同細(xì)菌在其生長(zhǎng)、增殖過(guò)程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物被認(rèn)為是一種影響宿主健康的關(guān)鍵因素。例如：一些“有益菌”可以通過(guò)代謝生成短鏈脂肪酸，直接或間接地起到抗炎、保護(hù)腸屏障功能、調(diào)節(jié)人體代謝與免疫等作用；而“有害菌”往往會(huì)在其生長(zhǎng)、增殖的過(guò)程中釋放外毒素或內(nèi)毒素，引起宿主出現(xiàn)炎癥、腸屏障功能損害或是代謝及免疫系統(tǒng)失調(diào)等癥狀。因此，調(diào)節(jié)有益菌群或有害菌群在腸道中的定植情況可以起到預(yù)防或治療疾病的作用。

目前，主要利用小分子化合物、天然提取產(chǎn)物、糖類(lèi)、益生菌或上述幾類(lèi)物質(zhì)的混合物等對(duì)生物體腸道菌群進(jìn)行調(diào)節(jié)或?qū)τ赡c道菌群紊亂造成的疾病進(jìn)行治療，例如丙酰胺類(lèi)化合物可以用于治療腸道菌群紊亂相關(guān)疾病；大蒜素能顯著提高動(dòng)物腸道內(nèi)益生菌的數(shù)量；幾丁寡糖可以明顯改善動(dòng)物腸道菌群紊亂的情況；利用雙歧桿菌以及副干酪乳酸桿菌等益生菌制備的制劑治療動(dòng)物腸道菌群失調(diào)引起的腹瀉等。此外，蛋白類(lèi)物質(zhì)同樣也具有調(diào)節(jié)機(jī)體腸道菌群的功效，例如從花生和大豆中提取的植物蛋白可以顯著提高小鼠腸道中雙歧桿菌、糞球菌等益生菌的數(shù)量，降低大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌的數(shù)量；從牛奶中提取的乳清蛋白或其水解產(chǎn)物可以增加小鼠腸道菌群的生物多樣性。

骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)是一種非膠原性骨基質(zhì)糖蛋白，主要參與機(jī)體組織修復(fù)、自身代謝等過(guò)程。OPN可以在多種細(xì)胞中表達(dá)和分泌，包括骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、活化的T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等。OPN也存在于多種體液中，包括血清、乳汁、尿液、膽汁等。在病理狀態(tài)下，如免疫性疾病、炎癥和腫瘤等，機(jī)體中的OPN水平明顯提升，這提示OPN在這類(lèi)疾病中扮演了重要的角色。

然而，OPN是一種由哺乳動(dòng)物細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，與上述已知的具有顯著調(diào)節(jié)機(jī)體腸道菌群的物質(zhì)存在明顯區(qū)別，其是否可以作為一種靶點(diǎn)用于調(diào)控腸道菌群定植特別是提高益生菌在腸道中的定植以及其中的具體機(jī)制，目前尚未有相關(guān)研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用；本發(fā)明提供一種新的靶點(diǎn)，能夠有效地用于調(diào)節(jié)菌群在腸道中的定植情況。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用。

作為本發(fā)明的骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用的改進(jìn)：抑制OPN基因表達(dá)或阻斷OPN與細(xì)胞受體結(jié)合，從而提高腸道中益生菌的數(shù)量；所述益生菌為乳酸桿菌。

作為本發(fā)明的骨橋蛋白作為靶分子在調(diào)節(jié)腸道菌群定植中的應(yīng)用的改進(jìn)：阻斷OPN與細(xì)胞(腸上皮細(xì)胞)受體的結(jié)合或抑制Notch信號(hào)通路能提高細(xì)菌與腸上皮細(xì)胞的黏附作用；所述細(xì)菌為乳酸桿菌。

本發(fā)明首次提供了OPN作為調(diào)節(jié)腸道菌群定植的靶點(diǎn)。

經(jīng)本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血漿內(nèi)OPN水平與其腸道內(nèi)定植的菌群存在相關(guān)性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同飲食條件下，不同種屬的菌群與血漿中OPN水平呈正相關(guān)或負(fù)相關(guān)。在抑制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物OPN基因表達(dá)后，其腸道菌群的數(shù)量發(fā)生了顯著性的改變，尤其是提高了乳酸桿菌等益生菌的數(shù)量。