本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及一種brd4抑制劑jq1在角膜瘢痕抑制中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
角膜瘢痕是繼發(fā)于多種角膜疾病的病理性改變,是許多角膜疾病造成視力不同程度損害甚至喪失的直接原因。角膜組織中含有角膜上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,角膜的上皮細(xì)胞層受損后可迅速再生,而基質(zhì)層和內(nèi)皮細(xì)胞層在損傷后不可再生,角膜在外傷、炎癥瘢痕愈合后引起角膜混濁、屈光力改變等。角膜損傷后,角膜基質(zhì)細(xì)胞會死亡或者轉(zhuǎn)變?yōu)樾迯?fù)表型,而修復(fù)表型可以使角膜基質(zhì)細(xì)胞再生或?qū)е吕w維化瘢痕形成。在創(chuàng)傷修復(fù)過程中,受傷部位周圍的角膜基質(zhì)細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞,它們介導(dǎo)了細(xì)胞遷移、傷口收縮以及ecm重塑堆積,這些都嚴(yán)重影響了角膜的透明性及屈光性。
角膜瘢痕是個較難治愈的頑癥,目前針對角膜瘢痕尚無有效治療方法,臨床上嘗試過多種治療方法,如雷帕霉素、氟米龍眼液治療,或手術(shù)治療,如采用激光、冷凍、手術(shù)切除(植皮)、放療或用激素局部封閉等方法,但療效預(yù)后均不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的第一目的在于提供一種brd4抑制劑jq1在角膜瘢痕抑制中的應(yīng)用,該用途是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:
當(dāng)角膜損傷時,tgfβ被激活,促使角膜基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞或肌成纖維細(xì)胞,并同時增強(qiáng)炎癥反應(yīng),刺激膠原蛋白大量增多,引起ecm堆積,最終角膜瘢痕形成,平滑肌肌動蛋白α-sma是肌成纖維細(xì)胞合成的標(biāo)志,其水平的高低代表成纖維細(xì)胞活化的程度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在人角膜基質(zhì)細(xì)胞hcf的分離培養(yǎng)過程中,于培養(yǎng)基中加入一定劑量的tgfβ能誘導(dǎo)hcf向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化,在誘導(dǎo)的過程中加入不同濃度的jq1(50-500nm),jq1呈濃度梯度抑制hcf向肌成纖維細(xì)胞分化,另外與對照相比,tgfβ能提高brd4表達(dá),而jq1呈梯度依賴作用抑制brd4的表達(dá),表明表觀調(diào)控蛋白brd4與成纖維細(xì)胞分化密切相關(guān)。以正常c57小鼠建立角膜瘢痕模型,采用3mm環(huán)鉆作痕,上皮刮刀刮除角膜上皮后,用刮胡刀片刮除淺基質(zhì)層建立角膜瘢痕模型,成模后結(jié)膜下注射7μljq1(濃度為500nm,小鼠體重為25g/只)作為治療組(pbs為對照組),治療后1,3,5天照相觀察瘢痕治療情況,結(jié)果表明建模后7天小鼠角膜出現(xiàn)顯著瘢痕,jq1結(jié)膜下注射后5天治療組與對照組相比瘢痕顯著改善,免疫熒光、westernblot結(jié)果都顯示治療后α-sma表達(dá)量降低,表明jq1能部分反轉(zhuǎn)、治療角膜瘢痕。以上發(fā)現(xiàn)促成了本發(fā)明。
其中,本發(fā)明術(shù)語為以下含義:
tgf-β轉(zhuǎn)化生長因子β(transforminggrowthfactor-β,tgf-β);
brd4,bet家族的一個成員,能夠特異性識別并結(jié)合染色質(zhì)組蛋白h3/h4乙酰化賴氨酸殘基,調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄,是細(xì)胞生長所必需,與細(xì)胞周期調(diào)控、dna復(fù)制及基因重排等密切相關(guān),并在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。
jq1作為一種小分子化合物,是bet蛋白家族的抑制劑,作用于brd4。ecm,細(xì)胞外基質(zhì);hcf,人角膜基質(zhì)細(xì)胞;α-sma,α平滑肌肌動蛋白。
即本發(fā)明的第一目的在于提供一種制備治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的藥物中的應(yīng)用,包括將角膜基質(zhì)細(xì)胞與一種有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物進(jìn)行接觸。
優(yōu)選地,在本發(fā)明所述的制備治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的藥物中的應(yīng)用中,所述應(yīng)用為使角膜基質(zhì)細(xì)胞,接觸有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物,由此減少角膜瘢痕形成、或反轉(zhuǎn)、改善或治療角膜瘢痕。
更優(yōu)選地,在本發(fā)明所述的制備治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的藥物中的應(yīng)用中,所述角膜基質(zhì)細(xì)胞為人角膜基質(zhì)細(xì)胞。
優(yōu)選地,在本發(fā)明所述的制備治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的藥物中的應(yīng)用中,所述抑制brd4表達(dá)的試劑為jq1或其衍生物。
優(yōu)選地,在本發(fā)明所述的制備治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的藥物中的應(yīng)用中,所述jq1的濃度為50-500nm。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于制備預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的藥物中的應(yīng)用,所述應(yīng)用包括給予受試者一種有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物。
優(yōu)選地,在本發(fā)明用于制備預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的藥物中的應(yīng)用中,所述應(yīng)用包括使角膜基質(zhì)細(xì)胞,接觸有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物,由此減少角膜瘢痕形成、或反轉(zhuǎn)、改善或治療角膜瘢痕。
更優(yōu)選地,在本發(fā)明用于制備預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的藥物中的應(yīng)用中,所述受試者為哺乳動物;更優(yōu)選地,所述受試者為小鼠;最優(yōu)選地,所述受試者為人。
優(yōu)選地,在本發(fā)明用于制備預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的藥物中的應(yīng)用中,所述抑制brd4表達(dá)的試劑為jq1或其衍生物。
優(yōu)選地,在本發(fā)明用于制備預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的藥物中的應(yīng)用中,所述jq1的濃度為50nm~500nm。
由上可見,本發(fā)明至少有以下優(yōu)點(diǎn),即:
現(xiàn)有技術(shù)中jq1是一種bet蛋白家族抑制劑,可抑制多發(fā)性骨髓瘤、腦膠質(zhì)瘤、卵巢癌、乳腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、中線癌等多種腫瘤的生長。
而本發(fā)明發(fā)現(xiàn)tgfβ由角膜上皮細(xì)胞釋放,在正常角膜中處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)角膜損傷時,tgfβ被激活,促使基質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞或肌成纖維細(xì)胞,并同時增強(qiáng)炎癥反應(yīng),刺激膠原蛋白大量增多,引起ecm堆積,最終角膜瘢痕形成。平滑肌肌動蛋白α-sma是一種新陳代謝活躍和具有高度收縮性的細(xì)胞,是肌成纖維細(xì)胞合成的標(biāo)志,其水平的高低代表成纖維細(xì)胞活化的程度。組蛋白乙?;潜碛^遺傳研究的重要組成部分,brd4通過與乙?;嚢彼峤Y(jié)合調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),是慢性纖維化的驅(qū)動因子,而小分子化合物jq1則是其抑制劑,本發(fā)明以brd4為靶點(diǎn),提供一種預(yù)防或治療角膜瘢痕的藥物小分子化合物jq1,可用于該病的早期干預(yù)治療。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一個實(shí)施例中的α-sma表達(dá)水平的免疫熒光檢測圖;
圖2為本發(fā)明的一個實(shí)施例中的α-sma表達(dá)水平的westernblot檢測圖;
圖3為本發(fā)明的一個實(shí)施例中的結(jié)膜注射jq1治療角膜瘢痕對照圖;
圖4為本發(fā)明的一個實(shí)施例中的jq1對α-sma表達(dá)水平的免疫熒光檢測圖;
圖5為本發(fā)明的一個實(shí)施例中的jq1對α-sma表達(dá)水平的westernblot檢測圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,給出了治療或預(yù)防角膜瘢痕形成的方法,該方法包括將角膜基質(zhì)細(xì)胞與一種有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物進(jìn)行接觸。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述方法為使角膜基質(zhì)細(xì)胞,接觸有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物,由此減少角膜瘢痕形成、或反轉(zhuǎn)、改善或治療角膜瘢痕。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述角膜基質(zhì)細(xì)胞為人角膜基質(zhì)細(xì)胞。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述抑制brd4表達(dá)的試劑為jq1或其衍生物。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中,所述jq1的濃度為50nm~500nm。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,還提供了一種預(yù)防或治療受試者中的角膜瘢痕的方法,所述方法包括給予受試者一種有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述方法包括使角膜基質(zhì)細(xì)胞,接觸有效量的抑制brd4表達(dá)的試劑或其衍生物,由此減少角膜瘢痕形成、或反轉(zhuǎn)、改善或治療角膜瘢痕。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述受試者為哺乳動物;更優(yōu)選地,所述受試者為小鼠;最優(yōu)選地,所述受試者為人。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,所述抑制brd4表達(dá)的試劑為jq1或其衍生物。
更優(yōu)選地,在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中,所述jq1的濃度為50nm~500nm。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,在人角膜基質(zhì)細(xì)胞hcf的分離培養(yǎng)過程中,于培養(yǎng)基d/f12中加入一定劑量的tgfβ能誘導(dǎo)hcf向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化,在誘導(dǎo)的過程中加入不同濃度的jq1(50-500nm),jq1呈濃度梯度抑制hcf向肌成纖維細(xì)胞分化,另外與對照相比,tgfβ能提高brd4表達(dá),而jq1呈梯度依賴作用抑制brd4的表達(dá),表明表觀調(diào)控蛋白brd4與成纖維細(xì)胞分化密切相關(guān)。以正常c57小鼠建立角膜瘢痕模型,采用3mm環(huán)鉆作痕,上皮刮刀刮除角膜上皮后,用刮胡刀片刮除淺基質(zhì)層建立角膜瘢痕模型,成模后結(jié)膜下注射500nm的jq17μl(小鼠體重為25g/只)作為治療組(pbs為對照組),治療后1,3,5天照相觀察瘢痕治療情況,結(jié)果表明建模后7天小鼠角膜出現(xiàn)顯著瘢痕,jq1結(jié)膜下注射后5天治療組與對照組相比瘢痕顯著改善,免疫熒光、westernblot結(jié)果都顯示治療后α-sma表達(dá)量降低,表明jq1能部分反轉(zhuǎn)、治療角膜瘢痕。
以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明,應(yīng)理解以下僅為本發(fā)明的示例性說明,并不用于限制本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1:研究添加jq1(abcam,美國)對tgfβ誘導(dǎo)的人角膜基質(zhì)細(xì)胞hcf分化的影響。
采用2.4u/mldispaseii(roche,美國)4℃消化正常人角膜環(huán)(山東省眼科研究所眼庫提供,人角膜片中央角膜應(yīng)用于臨床手術(shù)后剩余的角膜環(huán)應(yīng)用于本研究)過夜,顯微鏡下撕去上皮層和內(nèi)皮,去掉多余的鞏膜組織,將角膜組織剪成6-8小塊,于1.25mg/ml膠原酶中37℃消化1小時,收集消化后的組織塊,用d/f12+10%fbs(gibco,美國)培養(yǎng)液重懸離心,接種培養(yǎng)皿中,為人角膜基質(zhì)細(xì)胞(hcf)p0代細(xì)胞,將p2-p4代hcf細(xì)胞2000個接種于96孔板中,選擇其中1孔作為對照,其余5孔加入2ng/mltgfβ,并在其中四孔tgfβ處理孔內(nèi)同時加入50-500nmjq1,然后于5%co2和37攝氏度的條件下培養(yǎng),3天后免疫熒光檢測α-sma表達(dá)水平結(jié)果見圖1。
如圖1所示,免疫熒光結(jié)果顯示,在人角膜基質(zhì)細(xì)胞hcf的分離培養(yǎng)過程中,2ng/mltgfβ處理3天顯著提高了hcfα-sma表達(dá)水平,而jq1呈梯度依賴作用抑制α-sma的表達(dá)。即tgfβ處理3天顯著提高了hcfα-sma表達(dá)水平,而jq1呈梯度依賴作用抑制α-sma的表達(dá)。
接種于6孔板且分別加入jq1(50nm-500nm)、2ng/mltgfβ處理的一批細(xì)胞用westernblot定量檢測α-sma、brd4(gapdh是通用內(nèi)參,不是檢測對象,只是參照物);tgfβ提高α-sma的同時也能提高brd4表達(dá),并且jq1抑制α-sma的作用與其抑制brd4正相關(guān),表明brd4在成纖維細(xì)胞分化過程中起重要作用,選擇jq1治療瘢痕其根源是以brd4為治療靶點(diǎn)。gapdh廣泛用作westernblot蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)參,即將每個樣品測得的目的蛋白含量與本樣品的gapdh含量相除,得到每個樣品目的蛋白的相對含量,然后才進(jìn)行樣品與樣品之間的比較。
得到同樣的結(jié)果見圖2,其中,-表示陰性對照未加入相應(yīng)試劑;+表示加入2ng/mltgfβ實(shí)驗(yàn)組。westernblot結(jié)果表明,2ng/mltgfβ處理3天顯著提高了hcfα-sma表達(dá)水平,而jq1呈梯度依賴作用抑制α-sma的表達(dá),其中100nmjq1抑制作用已足夠顯著,其抑制作用與brd4表達(dá)正相關(guān),證實(shí)了表觀遺傳調(diào)控蛋白brd4在成纖維細(xì)胞分化過程中的作用。
實(shí)施例2:研究外源性添加jq1對角膜瘢痕的影響。
1.小鼠角膜瘢痕模型的建立及jq1對角膜瘢痕的影響。
將12只成年c57bl/6小鼠分別用3mm環(huán)鉆和上皮刮刀刮除小鼠右眼角膜中央3mm區(qū)域內(nèi)的上皮,并用刮胡刀片刮除淺基質(zhì)層建立角膜瘢痕模型,7天后小鼠角膜出現(xiàn)顯著瘢痕,將成模小鼠隨機(jī)分為對照組和實(shí)驗(yàn)組,結(jié)膜下注射7μljq1(濃度500nm,小鼠體重為25g/只)作為治療組(pbs為對照組),治療后照相觀察瘢痕治療情況結(jié)果見圖3,如圖3所示建模后7天小鼠角膜出現(xiàn)顯著瘢痕(左上、右上圖),jq1結(jié)膜下注射后5天治療組(右下圖)與對照組(左下圖)相比瘢痕顯著改善。
2.jq1對小鼠角膜瘢痕模型α-sma表達(dá)的影響
取治療后的c57bl/6小鼠眼球,置于oct冷凍包埋劑中制作冰凍樣本。用冰凍切片機(jī)制作8μm厚度冰凍切片,通過免疫熒光方法檢測jq1對α-sma的影響。如圖4所示,jq1治療組能明顯減少角膜基質(zhì)細(xì)胞中α-sma的表達(dá)(左圖為治療后對照組,即圖3左下眼球組織,右圖為治療后jq1處理組,即圖3右下眼球組織),結(jié)果顯示治療后α-sma表達(dá)量降低。
另外收集上述處理的小鼠角膜用ripa蛋白裂解液(碧云天,中國)提取蛋白,采用westernblot方法定量分析α-sma表達(dá)情況,結(jié)果如圖5,jq1治療組能明顯減少α-sma蛋白的表達(dá),表明jq1能部分反轉(zhuǎn)、治療角膜瘢痕。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。