重组iii型人源化胶原蛋白的用途

文档序号:177031 发布日期:2021-11-02 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 重组iii型人源化胶原蛋白的用途 (Use of recombinant type III humanized collagen ) 是由 杨霞 兰小宾 何振瑞 王建 王玲玲 张玢玢 闫欣 胡丽娜 游爽 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明属于生物医药领域,涉及重组III型人源化胶原蛋白的用途。具体而言,本发明提供了该种重组III型人源化胶原蛋白在制备用于预防和/或治疗子宫相关疾病(尤其是慢性子宫内膜炎)的药物中的用途。本发明在实验中证明重组III型人源化胶原蛋白可以增大慢性子宫内膜炎患病大鼠的子宫内膜厚度并使其腺体数量增多、参与维持细胞外基质的动态稳定、降低炎症免疫因子的表达、减少内膜组织中CD138的表达、改善子宫内膜容受性从而促进胚胎种植。(The invention belongs to the field of biomedicine, and relates to application of recombinant III-type humanized collagen. Specifically, the invention provides application of the recombinant type III humanized collagen in preparing a medicament for preventing and/or treating uterus related diseases (especially chronic endometritis). The invention proves that the recombinant III-type humanized collagen can increase the thickness of endometrium and the number of glands of a rat with chronic endometritis, participate in maintaining the dynamic stability of extracellular matrix, reduce the expression of inflammatory immune factors, reduce the expression of CD138 in endometrial tissue, improve the receptivity of endometrium and promote embryo planting in experiments.)

重组III型人源化胶原蛋白的用途

技术领域

本发明属于生物医药领域,涉及重组III型人源化胶原蛋白的用途。

背景技术

慢性子宫内膜炎(chronic endometritis,CE)是各种原因引起的子宫内膜结构发生持续性的炎性改变,常与慢性子宫颈炎、慢性输卵管炎同时存在。虽然慢性子宫内膜炎可能是无症状的,但在高达40%的不孕不育患者中会发现它的存在,并且该疾病是导致反复植入失败和反复流产的原因之一,近年研究表明,在反复移植失败的患者中CE患病率高达57.11%。虽然CE的治疗方法有很多,但因人群纳入选择和愈后标准不同导致结果差异较大。目前临床上常用口服抗生素治疗,但并没有给出统一的操作指南。

胶原蛋白,作为细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的主要成分之一,是动物体内含量最丰富的蛋白质,约占总蛋白质的30%,在细胞粘附等生理过程中发挥着重要作用。胶原蛋白对蛋白质分子具有较大的亲和力、较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性,可以通过自交联形成具有极高强度和稳定性的纤维,作为一种具有特殊生物相容性和理化特性的蛋白,已被广泛的应用于医药领域:包括心肌梗死、关节疾病等的治疗,以及作为外科手术用缝合线、止血剂、细胞培养基、人工血管和人工瓣膜等的材料等。

直至目前,各种研究使用的胶原蛋白绝大多数来自于动物组织、皮肤提取物。从动物体提取胶原蛋白水溶性差,可加工性很弱,直接限制了许多潜在用途的开发。因此,开发一种安全、有效并具有良好生物功能的胶原蛋白类材料在组织工程、医药美容等领域受到越来越广泛的关注。异种和异体胶原在人体中的应用具有高感染率、高排异性的风险,并且提取方法存在着成本高、污染重、来源受限制、提取量有限的致命缺点。因此利用基因工程技术生产胶原蛋白,可有效克服以上缺点。申请号为201811438582.6、发明名称为“多肽、其生产方法和用途”的专利申请(CN 109593126 A)记载了本发明的发明人在之前研究并生产的重组III型人源化胶原蛋白,但并未直接披露其在医药领域中的具体用途。

发明内容

发明要解决的问题

本发明拟应用CN 109593126 A中的重组III型人源化胶原蛋白作为原材料,评价其用于子宫内膜修复的有效性。具体而言,本发明拟提供利用CN 109593126 A中的重组III型人源化胶原蛋白来预防和/或治疗子宫相关疾病(特别是慢性子宫内膜炎),用以改善子宫内膜的炎症状态,进一步提高CE患者的妊娠率。

用于解决问题的方案

本发明提供重组III型人源化胶原蛋白在制备用于预防和/或治疗子宫相关疾病的药物中的用途,所述重组Ⅲ型人源化胶原蛋白包含以SEQ ID No.1所示的序列的n个重复,n为大于等于1的整数,其中当n为大于等于2的整数时,各重复序列之间是直接连接的。

优选地,所述n为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、20、24或32,其中当n为大于等于2的整数时,各重复序列之间是直接连接的。

更优选地,所述n为16,各重复序列之间是直接连接的。

进一步地,在上述用途中,所述子宫相关疾病为子宫炎。

优选地,在上述用途中,所述子宫炎为子宫内膜炎。

更优选地,在上述用途中,所述子宫内膜炎为慢性子宫内膜炎。

进一步地,在上述用途中,所述慢性子宫内膜炎无症状或具有下列症状中的至少一种:子宫内膜变薄、子宫细胞外基质变化、炎症免疫因子表达上升和子宫内膜容受性降低。

进一步地,在上述用途中,所述子宫细胞外基质变化为金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP-1)的增加和/或基质金属蛋白酶(MMPs)的降低。

进一步地,在上述用途中,炎症免疫因子选自IL-1b、IL-6中的至少一种。

发明的效果

本发明研究结果表明,重组III型人源化胶原蛋白可以减少内膜组织中CD138的表达,促进子宫内膜增厚和腺体的生成,抑制相关炎症免疫因子的表达,增加子宫内膜容受性并维护细胞外基质稳态,从而为治疗慢性子宫内膜炎的药物制备奠定基础,可以用于治疗慢性子宫内膜炎。

附图说明

图1为四组大鼠模型不同时期子宫切片分析结果。

图2为四组大鼠模型不同时期细胞外基质相关基因表达水平检测结果。

图3为四组大鼠模型不同时期炎症免疫相关因子基因表达水平检测结果。

图4为四组大鼠模型不同时期子宫内膜容受性分析结果。

图5为四组大鼠模型不同时期CD138表达水平检测结果。

具体实施方式

以下将结合具体的实施例来进一步阐述本发明的技术方案。

本发明所述重组III型人源化胶原蛋白为申请号为201811438582.6、发明名称为“多肽、其生产方法和用途”的专利申请记载。

在一项实施方案中,本发明的重组Ⅲ型人源化胶原蛋白包含以SEQ ID No.1所示的序列(由30个氨基酸组成,从N段到C段依次为GERGAPGFRGPAGPNGIPGEKGPAGERGAP)的n个重复,n为大于等于1的整数;其中,当n为大于等于2的整数时,各重复序列之间是直接连接的。

在一项优选的实施方案中,本发明的重组Ⅲ型人源化胶原蛋白包含以SEQ IDNo.1所示的序列的n个重复,n为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、20、24或32;其中,当n为大于等于2的整数时,各重复序列之间是直接连接的。

在一项更优选的实施方案中,本发明的重组Ⅲ型人源化胶原蛋白包含以SEQ IDNo.1所示的序列的16个重复,各重复序列之间是直接连接的。

除非另有说明,本发明中使用的仪器、试剂、材料、实验动物等均可通过常规商业手段获得。

实施例1:重组III型人源化胶原蛋白促进CE大鼠子宫内膜形态学恢复

80只6-8周Sprague Dawley大鼠(220-260g)购买并饲养于重庆医科大学动物中心。饲养1周后,将大鼠随机分为正常对照组(n=20,40个子宫)、假手术组(n=20,40个子宫)、模型组(n=20,40个子宫)、治疗组(n=20,40个子宫)。

正常对照组(NC)大鼠不予以任何处理。假手术组(SHAM)仅大鼠麻醉、腹部消毒后,开腹,将子宫暴露在空气中30min后缝合腹部,24h麻醉后行相同的操作。模型组(MODEL)大鼠麻醉、腹部消毒后,开腹,自宫角处向两侧宫腔内各注射150μl LPS溶液(5mg/ml)后缝合腹部,24h麻醉、消毒开腹于相同的位置注射150μl无菌PBS溶液后缝合腹部。治疗组(COL)大鼠麻醉、腹部消毒后,开腹,自宫角处向两侧宫腔内各注射150μl LPS溶液(5mg/ml)后缝合腹部,24h后麻醉、消毒开腹于相同的位置注射150μl重组III型人源化胶原蛋白(包含16个重复序列)溶液(10mg/ml)后缝合腹部。每组分别于治疗1d、4d、7d、14d、28d处死4只大鼠,取大鼠双侧子宫。将大鼠子宫分别保存于RNA保存液和多聚甲醛中,用于后续实验。

取0/1/4/7/14/28天的大鼠子宫,并进行石蜡包埋切片,而后进行如下操作:

(1)石蜡切片脱蜡脱至水:将切片依次放入二甲苯I,二甲苯II,各浸泡10min。然后依次放入无水乙醇I、无水乙醇II、90%乙醇、80%乙醇、70%乙醇各5min,用蒸馏水冲洗2-3min。

(2)苏木素染细胞核:将切片放入苏木素染3-5min,用自来水冲洗2-3min,1%盐酸酒精分化3-5s,自来水冲洗2-3min。

(3)伊红染色:将切片放入伊红染色液中染色1-3min。

(4)脱水封片:将切片依次放入70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、无水乙醇II、无水乙醇I、二甲苯II、二甲苯I各5min,然后将切片拿出稍晾干,中性树脂封片。

(5)图像采集分析

染色后每张切片在100倍高倍镜下拍照,随机选取5个视野,用Image pro-plus图像处理软件测量子宫内膜厚度和计数腺体数目,取5个视野的平均值。

结果如图1所示,模型组由于慢性子宫内膜炎造成大鼠子宫内膜变薄,腺体数量减少。而治疗组在灌注重组III型人源化胶原蛋白之后,大鼠子宫内膜逐渐变厚,治疗14天后,趋于正常,而且腺体数量逐渐变多。

实施例2:重组III型人源化胶原蛋白促进细胞外基质重塑

建立大鼠实验模型,具体方法同实施例1。

取0/1/4/7/14/28天的大鼠子宫,并进行如下处理:

(1)总RNA提取

①组织称重,100mg组织加入1ml TRIzol,用匀浆机将组织在低温条件下研磨均匀,冰上静置3-5min。

②加入200μl氯仿,剧烈震荡15s,冰上静置3-5min。

③4℃13000rpm/min离心15min,将上清液吸入到新的离心管中,冰上静置10min。

④4℃13000rpm/min离心10min,可见白色沉淀,弃上清。

⑤加入1ml预冷75%乙醇,4℃7000rpm/min离心5min,弃上清。

⑥超净台风干5min,加入25μl无RNase水。

(2)逆转录cDNA

①测定提取的总RNA,测定浓度,然后配平至1μg/μl。

②配制RNA-primer Mix:

③低速离心机离心RNA-primer Mix,65℃10min,使其变性,冷却后放置于冰上。

④配制cDNA逆转录反应液:

⑤37℃孵育1h,85℃灭活5min。-20℃保存。

(3)PCR反应

①配制反应液:

②离心,设置PCR反应检测仪程序:

③上述反应结束后,分析溶解曲线:

一般认为,慢性子宫内膜炎会造成大鼠子宫细胞外基质(ECM)的增加,同时能够减缓其降解。而胚胎的着床受滋养层介导,在着床过程中具有侵蚀力的滋养层可遇到大量的细胞外基质,分泌中、晚期子宫内膜过量的细胞外基质表达阻止胚泡植入而导致不孕。

对组织中ECM成分的基因表达进行qPCR检测的结果如图2所示,经过重组III型人源化胶原蛋白治疗之后,ECM的成分在D1-D4之间出现增加的趋势,但是D7后逐渐减少,D28回复接近正常水平,说明重组III型人源化胶原蛋白参与了细胞外基质的动态调节过程。

TIMP1、MMP-2是细胞外基质相关因子。金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP-1)是基质金属蛋白酶的组织抑制剂,是表达于组织中常见的一种糖蛋白。基质金属蛋白酶(MMPs)是一类降解细胞外基质的一类多肽家族。MMPs高表达能促进细胞迁移和增殖。TIMPs家族抑制MMPs家族功能,调节后者发挥正常的功能。两者共同维护细胞外基质稳态。图2结果显示MMP2在治疗组中含量明显增加,其大幅降低了细胞外基质。而作为MMP2的抑制剂,TIMP-1在治疗组中明显少于模型组。

实施例3:重组III型人源化胶原蛋白抑制炎症因子的生成

建立大鼠实验模型,具体方法同实施例1。

取0/1/4/7/14/28天的大鼠子宫,并进行如实施例2的处理。

对组织中免疫相关因子IL-1b、IL-6基因表达水平进行qPCR检测的结果如图3所示,发现在模型组中,两个免疫相关因子均出现了上升趋势,而治疗组相关因子的表达虽然也处于上升趋势,但是相比于对照组,明显低于对照组的相对表达量,并且在D7-D14时,便呈下降趋势。因此,可以说明,重组III型人源化胶原蛋白能够降低炎症免疫因子的表达,从而调节细胞免疫作用。

实施例4:重组III型人源化胶原蛋白改善大鼠子宫内膜容受性相关因子的表达

建立大鼠实验模型,具体方法同实施例1。

取0/1/4/7/14/28天的大鼠子宫并进行石蜡包埋切片,对其做如下处理:

(1)石蜡切片60度烘烤2h。

(2)将切片依次放入二甲苯I、二甲苯II,各浸泡20min。然后依次放入无水乙醇I、95%乙醇、85%乙醇各5min,用PBS冲洗3minx3次。

(3)将组织切片浸泡在枸橼酸钠缓冲液中,微波炉中高火加热至沸腾后,中火加热5minx3次,每次中间休息3min。然后拿出静置至室温。然后用PBS冲洗3minx3次。

(4)擦净组织周围水分,滴加100μL内源性过氧化物酶阻断剂遮盖组织,湿盒中孵育10min以充分灭活内源性过氧化物酶。然后用PBS冲洗3minx3次。

(5)擦净组织周围水分,滴加100μL封闭用正常山羊血清工作液覆盖组织,湿盒中孵育15min。

(6)将山羊血清工作液甩干,每个组织滴加100μL HOXA10抗体稀释液(稀释比例为1:300)。湿盒孵育4度过夜。

(7)将湿盒放置在37度复温30min。用PBS冲洗5minx3次。滴加100μL或适量的生物素标记山羊抗小鼠/兔IgG聚合物,室温孵育15min。PBS缓冲液冲洗5min×3次。

(8)滴加100μL或适量的辣根酶标记链霉卵白素工作液,室温孵育15min。PBS缓冲液冲洗5min×3次。

(9)显色:加入适量新鲜配制的DAB,室温孵育3min。

(10)复染:自来水冲洗,苏木素染色液孵育1min。1%盐酸酒精分化2s、冲洗返蓝。

(11)组织切片60度烘烤1h。二甲苯I、二甲苯II,各浸泡20min。然后依次放入85%乙醇、95%乙醇、无水乙醇I各5min,二甲苯II、二甲苯I各10min,中性树脂封片。

(12)图像采集分析

染色后每张切片在200倍高倍镜下拍照,随机选取5个视野,用Image pro-plus图像处理软件测量并分析切片平均吸光度值。

HOXA10是同源框基因家族中重要的一员,在正常人的子宫内膜腺上皮、间质细胞中均有表达,起到编码转录因子、促进细胞分化和调控胚胎发育的作用。研究表明在子宫内膜癌、卵巢癌、子宫内膜异位症及其他妇科疾病患者内膜中均检测到HOXA10的异常表达。

HOXA10检测结果如图4所示,模型组中,大鼠子宫HOXA10表达降低,而治疗组HOXA10表现了上升的趋势,说明重组III型人源化胶原蛋白能够改善子宫内膜容受性,促进胚胎的种植。

实施例5:重组III型人源化胶原蛋白抑制CD138的表达

建立大鼠实验模型,具体方法同实施例1。

取0/1/4/7/14/28天的大鼠子宫并进行石蜡包埋切片,对其做同实施例4处理,其中步骤(6)抗体稀释液为CD138抗体稀释液(稀释比例为1:300)。

CD138阳性表达常用于诊断慢性子宫内膜炎。CD138免疫组化检测结果如图5所示,模型组的大鼠子宫内膜CD138表达增加,治疗组经重组III型人源化胶原蛋白治疗后大鼠子宫内膜CD138表达降低。

总结:在LPS构建的慢性子宫内膜炎大鼠模型中,重组III型人源化胶原蛋白能够减少内膜组织中CD138的表达,并促进造模后损伤的子宫内膜增厚和腺体的生成。同时,能够抑制炎症因子的生成,增加子宫内膜容受性。其作用可能与细胞外基质成分的重塑相关。

序列表

<110> 山西锦波生物医药股份有限公司

重庆医科大学附属第二医院

<120> 重组III型人源化胶原蛋白的用途

<130> 6C39-2163547I

<160> 1

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 30

<212> PRT

<213> Homo sapiens

<400> 1

Gly Glu Arg Gly Ala Pro Gly Phe Arg Gly Pro Ala Gly Pro Asn Gly

1 5 10 15

Ile Pro Gly Glu Lys Gly Pro Ala Gly Glu Arg Gly Ala Pro

20 25 30

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