專利名稱：泵鐵蛋白的調(diào)控及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及泵鐵蛋白的調(diào)控及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鐵元素是體內(nèi)合成血紅蛋白、肌紅蛋白的重要原料，也是一系列氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)中一些酶的輔酶，參與氧的運(yùn)輸、細(xì)胞呼吸，DNA合成等重要生理過程[1]。鐵缺乏可導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)停滯甚至死亡；而在鐵蓄積的狀態(tài)下，二價(jià)鐵與過氧化氫和脂質(zhì)過氧化物反應(yīng)，分別產(chǎn)生羥基自由基和脂質(zhì)自由基，這些自由基破壞蛋白、核酸及細(xì)胞膜，對(duì)細(xì)胞有毒性。因此鐵代謝穩(wěn)態(tài)調(diào)控在維持機(jī)體新陳代謝過程中具有重要作用[2]。泵鐵蛋白(i^erroportin)是目前已知的唯一往細(xì)胞外運(yùn)輸鐵的跨膜蛋白，它存在于腸壁上皮細(xì)胞的基底層、巨噬細(xì)胞、肝臟細(xì)胞以及胚胎細(xì)胞膜上，將鐵從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外[3-4]。Mckie等發(fā)現(xiàn)在爪蟾卵母細(xì)胞中高表達(dá)Fpn，細(xì)胞內(nèi)鐵減少[5]。Donovan等研究發(fā)現(xiàn)，斑馬魚胚胎中泵鐵蛋白突變，影響鐵從卵黃囊到胚胎的轉(zhuǎn)運(yùn)，說(shuō)明Fpn是重要的泵鐵蛋白[6]。泵鐵蛋白mRNA的5’端具有鐵調(diào)控區(qū)域，研究發(fā)現(xiàn)破壞Fpn啟動(dòng)子區(qū)域引起小鼠貧血[7]。泵鐵蛋白突變?nèi)巳褐校K器內(nèi)鐵逐漸累積，以內(nèi)皮系統(tǒng)巨噬細(xì)胞累積更為嚴(yán)重。以上都說(shuō)明了泵鐵蛋白具有重要的運(yùn)輸鐵功能[8-9]。泵鐵蛋白全身敲除胚胎致死 W]，充分說(shuō)明了泵鐵蛋白在鐵轉(zhuǎn)運(yùn)中的重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，鐵代謝紊亂會(huì)導(dǎo)致很多與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病。鐵缺乏會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血[10]，而鐵過載會(huì)導(dǎo)致多器官鐵累積的血色病[11-12]，由于鐵過載，會(huì)導(dǎo)致氧化壓力的增加，產(chǎn)生的自由基，破壞細(xì)胞及組織的正常功能，血色病患者晚期多并發(fā)糖尿病[13]或腫瘤[14-16]等疾病。目前很多研究發(fā)現(xiàn)，鐵代謝和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育以及各種神經(jīng)性疾病相關(guān)，如神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)鐵代謝紊亂將加速或?qū)е吕夏臧V呆等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展[17-18]。同時(shí)，鐵是動(dòng)物、細(xì)菌或病毒等微生物體內(nèi)重要的微量元素，都需要鐵來(lái)進(jìn)行正常的代謝功能，機(jī)體和病原體存在著各自的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制來(lái)利用鐵元素。鐵過載破壞了機(jī)體的代謝平衡，使細(xì)菌等病原體更容易利用機(jī)體內(nèi)的鐵，增加了機(jī)體對(duì)細(xì)菌的易感性 [19-22]。另外在慢性炎癥病人中，由于炎癥上調(diào)hepcidin的表達(dá)(調(diào)控鐵在腸道的吸收及細(xì)胞內(nèi)鐵的外排)，使得腸道鐵吸收減少，細(xì)胞內(nèi)鐵外排減少，導(dǎo)致缺鐵性貧血[23]。在很多癌癥組織中，鐵代謝失調(diào)，如在乳腺癌患者中，泵鐵蛋白表達(dá)下調(diào)，乳腺癌患者中泵鐵蛋白高表達(dá)，h印cidin低表達(dá)，10年存活率大于90% [15]。以上充分說(shuō)明了鐵代謝平衡在機(jī)體代謝中的重要性。泵鐵蛋白是已知的唯一往細(xì)胞外運(yùn)輸鐵的跨膜蛋白，主要表達(dá)在腸道，巨噬細(xì)胞， 以及肝臟，定位在細(xì)胞膜上控制細(xì)胞鐵的外排來(lái)影響機(jī)體和細(xì)胞整體的鐵代謝。鐵代謝失調(diào)會(huì)導(dǎo)致貧血及血色病以及其它的并發(fā)癥，如糖尿病，感染等。而在很多代謝性疾病中也表現(xiàn)出鐵代謝失調(diào)，如老年癡呆，癌癥等。由于鐵在基礎(chǔ)代謝中的重要性，如作為很多分子的組成部分及很多重要酶的輔酶，因此調(diào)控鐵代謝平衡也顯得尤為重要。鑒于泵鐵蛋白在細(xì)胞及組織外排鐵的重要性，調(diào)控泵鐵蛋白可以改變機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)的鐵平衡，因此尋找影響泵鐵蛋白表達(dá)的分子或藥物成為必然。這些分子和藥物可以通過改變鐵代謝，來(lái)參與疾病的干預(yù)和治療。我們發(fā)現(xiàn)用NF-kB抑制劑或P65敲除來(lái)阻斷NF-kB通路可以很好地上調(diào)泵鐵蛋白的表達(dá)。由此完成本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在原代培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞中，NF-kB通路抑制劑BAY11-7082、SN-50 都可以上調(diào)泵鐵蛋白的表達(dá)。在P65敲除的MEF細(xì)胞系中泵鐵蛋白表達(dá)也上調(diào)；NF-kB的激活分子LPS、PolyI:C和Pam3CSK4則下調(diào)泵鐵蛋白的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)充分說(shuō)明NF_kB通路在調(diào)控泵鐵蛋白的表達(dá)過程中起重要作用，阻斷NF-kB通路可以上調(diào)泵鐵蛋白的表達(dá)，泵鐵蛋白上調(diào)將改變細(xì)胞或機(jī)體內(nèi)的鐵的含量。由于鐵在代謝中的重要作用，與很多疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，因此調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)可能成為防治鐵代謝紊亂相關(guān)疾病重要靶點(diǎn)。本發(fā)明為疾病防治提供了新理論依據(jù)和新靶點(diǎn)。因此，本發(fā)明第一方面提供一種調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)在制備調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)用的藥物中的用途。本發(fā)明第二方面提供一種調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)在制備治療與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病中的用途。在一具體實(shí)施例中，所述與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病選自缺鐵性貧血、 血色病、血色病患者晚期并發(fā)的糖尿病或腫瘤、鐵代謝紊亂而加速或?qū)е碌纳窠?jīng)系統(tǒng)疾病、 鐵過載導(dǎo)致的機(jī)體對(duì)細(xì)菌的易感性和癌癥。在一具體實(shí)施例中，所述物質(zhì)為NF-kB通路抑制劑或NF-kB通路的激活分子。在一具體實(shí)施例中，所述物質(zhì)選自⑴脂多糖；(2)由一條聚合的多肌苷酸鏈和一條聚合的多胞嘧啶鏈配對(duì)而成的雙鏈RNA類似物；(3)N-棕櫚酰基-S_[2，3- 二(棕櫚?；趸?-QRS)_丙基]_[R]_半胱氨酰基-[S]-絲氨?；?[S]-賴氨?；?[S]-賴氨?；?[S]-賴氨?；?[S]-賴氨酸· 3HC1 ；(4) H2N-Ala-Ala-Val-Ala-Leu-Leu-Pro-Ala-Val-Leu-Leu-Ala-Leu-Leu-Ala-Pr o-Val-Gln-Arg-Lys-Arg-Gln-Lys-Leu-Met-Pro-OH ；禾口本發(fā)明第三方面提供一種調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)的方法，所述方法包括向表達(dá)NF-kB 通路的體系中給予調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)。在一具體實(shí)施例中，所述方法為體外方法。在一具體實(shí)施例中，所述調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)為NF-kB通路抑制劑或NF_kB通路的激活分子。在一具體實(shí)施例中，所述物質(zhì)選自⑴脂多糖；
(2)由一條聚合的多肌苷酸鏈和一條聚合的多胞嘧啶鏈配對(duì)而成的雙鏈RNA類似物；(3)N_棕櫚?；?S_[2，3-二(棕櫚酰基氧基丙基]_[R]_半胱氨?；?[S]-絲氨酰基—[S]-賴氨酰基-[S]-賴氨?；?[S]-賴氨?；?[S]-賴氨酸· 3HC1 ；(4) H2N-Ala-Ala-Val-Ala-Leu-Leu-Pro-Ala-Val-Leu-Leu-Ala-Leu-Leu-Ala-Pr o-Val-Gln-Arg-Lys-Arg-Gln-Lys-Leu-Met-Pro-OH ；禾口
權(quán)利要求
1.調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)在制備調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)用的藥物中的用途。
2.調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)在制備治療或預(yù)防與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病中的用途。
3.如權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于，所述與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病選自缺鐵性貧血、血色病、血色病患者晚期并發(fā)的糖尿病或腫瘤、鐵代謝紊亂而加速或?qū)е碌纳窠?jīng)系統(tǒng)疾病、鐵過載導(dǎo)致的機(jī)體對(duì)細(xì)菌的易感性和癌癥。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的用途，其特征在于，所述物質(zhì)為NF-kB通路抑制劑或NF-kB通路的激活分子。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)上述的用途，其特征在于，所述物質(zhì)選自(1)脂多糖；(2)由一條聚合的多肌苷酸鏈和一條聚合的多胞嘧啶鏈配對(duì)而成的雙鏈RNA類似物；(3)N-棕櫚?；?S-[2，3-二(棕櫚?；趸鵠-[R]-半胱氨酰基-[S]-絲氨?；猍S]-賴氨酰基-[S]-賴氨?；?[S]-賴氨酰基-[S]-賴氨酸· 3HC1 ；(4)H2N-Ala-Ala-Val-Ala-Leu-Leu-Pro-Ala-Val-Leu-Leu-Ala-Leu-Leu-Ala-Pro-Va I-Gln-Arg-Lys-Arg-Gln-Lys-Leu-Met-Pro-OH ；
6.一種調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)的方法，其特征在于，所述方法包括向表達(dá)NF-kB通路的體系中給予調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)為NF-kB通路抑制劑或NF-kB通路的激活分子。
8.如權(quán)利要求6 7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述物質(zhì)選自(1)脂多糖；(2)由一條聚合的多肌苷酸鏈和一條聚合的多胞嘧啶鏈配對(duì)而成的雙鏈RNA類似物；(3)N-棕櫚?；?S-[2，3-二(棕櫚?；趸?-ORS)_丙基]-[R]_半胱氨?；?[S]-絲氨?；猍S]-賴氨酰基-[S]-賴氨?；?[S]-賴氨酰基-[S]-賴氨酸· 3HC1 ；(4)H2N-Ala-Ala-Val-Ala-Leu-Leu-Pro-Ala-Val-Leu-Leu-Ala-Leu-Leu-Ala-Pro-Va I-Gln-Arg-Lys-Arg-Gln-Lys-Leu-Met-Pro-OH ；
9. 一種篩選調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)、或治療或預(yù)防與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病用的潛在物質(zhì)的方法，其特征在于，所述方法包括在測(cè)試組中，在表達(dá)NF-kB通路的體系中添加待篩選的候選物，并檢測(cè)NF-kB和泵鐵蛋白的表達(dá)情況；并且，在對(duì)照組中，在不添加所述候選物的、表達(dá)NF-kB通路的體系中，檢測(cè) NF-kB通路和泵鐵蛋白的表達(dá)情況；和將測(cè)試組中NF-kB和泵鐵蛋白的表達(dá)情況與對(duì)照組中NF-kB和泵鐵蛋白的表達(dá)情況進(jìn)行比較；其中，與對(duì)照組相比，能引起NF-kB的表達(dá)上調(diào)而泵鐵蛋白的表達(dá)下調(diào)、或者NF-kB的表達(dá)下調(diào)而泵鐵蛋白的表達(dá)上調(diào)的候選物為調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)或治療或預(yù)防與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病用的潛在物質(zhì)。
10.如權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述表達(dá)NF-kB通路的體系選自巨噬細(xì)胞、小腸細(xì)胞和肝細(xì)胞，或含有所述細(xì)胞的組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及泵鐵蛋白Ferroportin的調(diào)控及其應(yīng)用。具體而言，本發(fā)明涉及通過調(diào)控NF-kB通路而調(diào)控泵鐵蛋白。因此，本發(fā)明提供調(diào)控NF-kB通路的物質(zhì)在制備調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)用的藥物中的用途以及在制備治療與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病中的用途。本發(fā)明還涉及調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)的方法以及通過調(diào)控NF-kB通路而篩選能調(diào)控泵鐵蛋白表達(dá)的藥物或治療與鐵代謝直接相關(guān)或間接相關(guān)的疾病的藥物的方法。
文檔編號(hào)A61P35/00GK102580092SQ20111000602
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者張竹珍, 王福俤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院