本領(lǐng)域涉及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,具體而言涉及mirna在制備促進(jìn)血管新生的藥物中的用途。
背景技術(shù):
血管新生是指內(nèi)皮細(xì)胞以出芽方式在原有血管的基礎(chǔ)上,通過增殖、遷移和重塑,從而形成新生血管的過程[1]。血管新生與生長發(fā)育、炎癥、組織損傷修復(fù)、組織缺血、腫瘤生長等多種生理和病理的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[2,3]。
血管新生是一個復(fù)雜而有序的過程,主要包括內(nèi)皮細(xì)胞活化、增殖、內(nèi)皮細(xì)胞遷移侵襲、內(nèi)皮細(xì)胞出芽、基底膜形成和新生血管成熟等多個步驟[4-6]。在這一過程中,多種細(xì)胞因子、信號通路以及基質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成的微環(huán)境通過調(diào)控眾多的正性與負(fù)性血管新生調(diào)節(jié)因子的平衡,使血管新生維持在生理范圍[7]。
針對腫瘤生長、糖尿病視網(wǎng)膜病變等疾病,抑制血管新生可減緩疾病的發(fā)展。然而,當(dāng)某些原因?qū)е缕鞴倩蚪M織出現(xiàn)缺血,以及組織損傷修復(fù)過程中,通過外源手段促進(jìn)血管新生,改善局部血供情況,可有效改善組織缺血、促進(jìn)組織修復(fù)[8,9]。
mirna是一類高度保守內(nèi)源性非編碼小分子rna,長度為20-24nt。其主要通過完全或部分互補(bǔ)結(jié)合同源mrna3’-utr區(qū),導(dǎo)致靶mrna的降解或翻譯抑制,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。目前得到確認(rèn)的mirna超過1000個(sangermirbase)。在生長發(fā)育、細(xì)胞增殖與分化、形態(tài)發(fā)生、組織代謝等多種生理和病理過程,發(fā)揮重要的調(diào)控作用[10]。對血管新生調(diào)控機(jī)制的研究也表明,mirna可通過調(diào)控血管新生過程中的多個步驟,影響血管的形成[11-14]。
近幾年,研究發(fā)現(xiàn)一種小分子調(diào)節(jié)物質(zhì)microrna,可以通過調(diào)控這些與內(nèi)皮細(xì)胞功能密切相關(guān)的基因的表達(dá)而參與內(nèi)皮細(xì)胞和血管功 能的調(diào)節(jié)。特別是一些血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性和高表達(dá)的microrna,在血管的生理和病理進(jìn)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控功能。mir-125是目前報導(dǎo)的與血管內(nèi)皮細(xì)胞功能密切相關(guān)的microrna。mir-125家族有兩個成員mir-125a和mir-125b。在球囊損傷內(nèi)皮引起內(nèi)膜增生的血管中,mir-125表達(dá)明顯降低,而在單核巨噬細(xì)胞中,mir-125a能夠?yàn)檠趸兔芏戎鞍状碳にT導(dǎo)表達(dá)增加,并能抑制單核巨噬細(xì)胞對脂質(zhì)的攝取和炎癥因子的分泌,提示mir-125a和mir-125b參與了動脈粥樣硬化疾病的血管炎癥反應(yīng)和血管內(nèi)皮損傷及內(nèi)膜增生等血管病理進(jìn)程[15]。
pengche等人2014中報道m(xù)ir-125a-5p通過下調(diào)rtef-1在年老小鼠中導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞血管新生的損傷[16]。daij等人2015報道m(xù)ir-125a調(diào)節(jié)胃癌中vegf-a的旁分泌,從而抑制腫瘤中的血管新生[17]。
然而,目前尚未有報道m(xù)ir-125a通過促進(jìn)血管新生來治療方面的報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)一些實(shí)施方式,本公開提供mir-125a在制備促進(jìn)血管新生的藥物中的用途。
根據(jù)一些實(shí)施方式,本公開提供mir-125a在制備改善組織缺血或組織損傷的藥物中的用途。尤其是,mir-125a在治療組織缺血性疾病的藥物中的用途。在一些實(shí)施方式中,組織缺血性疾病選自:缺血性心臟病、閉塞性動脈硬化癥、缺血性腦卒中和糖尿病足。
在一些實(shí)施方式中,mir-125a對疾病的治療是指促進(jìn)缺血性組織或損傷組織中的血管新生。
在一些具體實(shí)施方式中,所述的治療或改善是指改善選自以下的至少一項(xiàng):內(nèi)皮細(xì)胞的尖端細(xì)胞數(shù)目增加、管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分支數(shù)目增加、管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的長度增加、新生血管的數(shù)目增加。
在本說明書中,血管包括動脈、靜脈和微血管(也作毛細(xì)血管)。
在一些實(shí)施方式中,mir-125a是mirna的成熟形式,其選自mir-125a-5p和mir-125a-3p;更優(yōu)選地,mir-125a是mir-125a-5p。
在一些具體實(shí)施方式中,mir-125a的核苷酸序列如seqidno.1 所示。seqidno.1為ucccugagacccuuuaaccuguga,其登錄號為mirbaseaccessionnumbermimat0000443,見網(wǎng)頁:http://www.mirbase.org/cgi-bin/mature.pl?mature_acc=mimat0000443。
在一些實(shí)施方式中,mir-125a制備成基因藥物的形式。技術(shù)人員知曉,任何現(xiàn)有的以及將來的適用于將核酸分子導(dǎo)入靶細(xì)胞的基因藥物形式都能夠用來實(shí)施本申請。在一些具體的實(shí)施方式中,基因藥物是轉(zhuǎn)染型的基因藥物,因此這樣的藥物包含轉(zhuǎn)染試劑。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)染試劑是脂質(zhì)體,包括但不限于lipofectamine2000。
在一些具體實(shí)施方式中,mir-125a的轉(zhuǎn)染濃度為50nmol/l至200nmol/l范圍;優(yōu)選100nmol/l。
附圖說明
圖1a:人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞cd31染色。標(biāo)尺代表50μm。
圖1b:人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞hoechst染色。標(biāo)尺代表50μm。
圖1c:人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞cd31染色與hoechst染色疊加。標(biāo)尺代表50μm。
圖2:人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞形成管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。標(biāo)尺代表200μm。
圖3a:轉(zhuǎn)染mir-125a和nc后,ang1和flk1的表達(dá)水平。□:nc;■:mir-125a。
圖3b:轉(zhuǎn)染mir-125a和nc后,vash1和tsp1的表達(dá)水平?!酰簄c;■:mir-125a。
圖4a:轉(zhuǎn)染nc對照后,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞形成的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
圖4b:轉(zhuǎn)染mir-125a后,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞形成的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
圖5a、5b和5c:轉(zhuǎn)染有nc對照的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞。5a:cd34染色,5b:hoechst染色,5c:cd34與hoechst疊加。標(biāo)尺代表50μm。
圖5d、5e和5f:轉(zhuǎn)染有mir-125a的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞。5d:cd34染色,5e:hoechst染色,5f:cd34與hoechst疊加標(biāo)尺代表50μm。
具體實(shí)施方式
以下提供了本公開實(shí)施方式中所使用的具體材料及其來源。但是, 應(yīng)當(dāng)理解的是,這些僅僅是示例性的,并不意圖限制本發(fā)明,與如下組織、細(xì)胞、試劑和儀器的類型、型號、品質(zhì)、性質(zhì)或功能相同或相似的材料均可以用于實(shí)施本發(fā)明。
實(shí)施例1:臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞分離培養(yǎng)
無菌條件下取長度為15cm至20cm新生兒臍帶(經(jīng)知情同意),立即于超凈工作臺內(nèi)減去臍帶兩段的止血鉗夾痕并修齊斷面,找到管壁較薄,官腔較大的臍靜脈。
用注射器輕輕插入靜脈腔內(nèi),用鑷子固定,pbs反復(fù)清洗靜脈腔至流出的液體物色透明。
用注射器將0.1%的膠原酶p注入靜脈腔內(nèi),直至臍靜脈充盈飽滿,兩端用止血鉗夾緊,37℃消化12分鐘。
去下止血鉗,用含有10%fbs的dmem/f12沖洗臍靜脈。
收集培養(yǎng)基于離心管內(nèi),300g離心5分鐘,棄上清,加入m200培養(yǎng)基(購自gibco;m-200-500),將細(xì)胞接種于10cm培養(yǎng)皿中,至于37℃,5%co2細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
24小時后換新鮮m200培養(yǎng)基,之后每隔3至4天換新鮮m200培養(yǎng)基,直至細(xì)胞生長至80%融合狀態(tài)。
實(shí)施例2:內(nèi)皮細(xì)胞表型及功能鑒定
1.免疫熒光鑒定:
當(dāng)實(shí)施例1中的細(xì)胞生長至80%融合狀態(tài)時,用pbs洗滌細(xì)胞3次。采用預(yù)冷的4%多聚甲醛將細(xì)胞固定10min,pbs蕩洗3次,每次5min。10%羊血清室溫(22至28℃)封閉30min,加入cd31抗體(稀釋度1∶100,購自:bd),對照組以pbs代替cd31抗體,置于室溫孵育2小時。pbs洗滌4次,每次5min。加入fitc標(biāo)記的羊抗兔igg二抗(稀釋度1∶100),37℃避光孵育30min。pbs洗滌4次,每次10min。熒光倒置顯微鏡下觀察并采集圖片。
2.matrigel體外成管實(shí)驗(yàn):將matrigel膠(購自bd)按每孔200μl加至預(yù)冷的24孔板中,不要有氣泡;將24孔板37℃孵育15分鐘,每孔細(xì)胞數(shù)約1×105個,37℃孵育8至10h,于倒置顯微鏡觀察并拍照。
實(shí)施例3:mirna的轉(zhuǎn)染
1.試劑:
(1)轉(zhuǎn)染試劑為lipofectamine2000(invitrogen);
(2)待轉(zhuǎn)染的mirna:
mir-125a粉末為美國lifetechnologies公司合成;
采用公知技術(shù)合成與mir-125a長度相似的無關(guān)序列(seqidno.2:uucuucgaacgugucacgutt)作為nc對照。
2.待轉(zhuǎn)染的mirna儲備液配置:
將裝有待轉(zhuǎn)染的mirna的管低速離心5min,按照lipofectamine2000(invitrogen)說明書加入opti-mem溶解mirna,震蕩并瞬時離心配成20μm的儲備液。
3.細(xì)胞準(zhǔn)備:
取實(shí)施例1中第3代對數(shù)生長期且70%-80%匯合的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染。
4.轉(zhuǎn)染過程:
用opti-mem分別稀釋待轉(zhuǎn)染的mirna和lipofectamine2000,輕輕混勻后室溫放置5min;
將lipofectamine2000稀釋液緩慢逐滴加入待轉(zhuǎn)染的mirna稀釋液中,輕輕混勻獲得mirna和lipofectamine2000混合液,室溫孵育20min;
從培養(yǎng)箱取出待轉(zhuǎn)染細(xì)胞,吸出培養(yǎng)液,用dpbs液(杜氏磷酸緩沖液)洗3遍,吸凈洗液后每孔加入1.5mlopti-mem;
將孵育好的mirna-lipofectamine2000混合液緩慢逐滴入含有待轉(zhuǎn)染細(xì)胞的培養(yǎng)皿中。轉(zhuǎn)染量:mirna終濃度為100nmol/l,輕搖混勻后放培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng);
轉(zhuǎn)染6h后,去除轉(zhuǎn)染工作液,用dpbs洗3遍;
更換m200培養(yǎng)基;24h后,去除培養(yǎng)基,用dpbs洗3遍,隨后可更進(jìn)行血管新生檢測。
實(shí)施例4:mir-125a促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管新生
分別取實(shí)施例1第3代的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(未經(jīng)轉(zhuǎn)染)、實(shí)施例3所獲得的細(xì)胞(轉(zhuǎn)染有mir-125a、或轉(zhuǎn)染有nc對照)以2×104細(xì)胞/cm2的密度接種于t25培養(yǎng)瓶,貼壁培養(yǎng)48小時后,觀察細(xì)胞達(dá)70%-80%匯合后,收集細(xì)胞。
1.實(shí)時熒光定量pcr檢測血管新生相關(guān)基因
按照takara公司m-mlv產(chǎn)品說明書推薦的條件:合成cdna,在無菌無酶0.2mlep管中加入:2μg總rna、2μloligo(dt)18(500μg/ml)、3μldntp(10mmol/l)、1μlrna酶抑制劑(40u/μl)、1μlm-mlv、6μl5×m-mlv逆轉(zhuǎn)錄酶緩沖液(含dtt),depc水補(bǔ)至30μl;
混勻后,42℃反轉(zhuǎn)錄60min,75℃滅活10min,-20℃貯存?zhèn)溆茫?/p>
按照takara公司sybrpremixextaqtm試劑盒說明書,在0.1ml快速光學(xué)96孔反應(yīng)板內(nèi)加入:10μl2×sybrgreenimastermix、1μlcdna模板、0.8μl上游引物f、0.8μl下游引物r(引物序列見表1)、0.4μlrox校正染料,depc水補(bǔ)至20μl;
混勻后,貼上相應(yīng)的光學(xué)反應(yīng)膜,在steponeplustm實(shí)時定量pcr儀上運(yùn)行real-timepcr反應(yīng),反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30sec;95℃變性5sec,60℃退火,延伸30sec,循環(huán)40次。
實(shí)驗(yàn)中使用的引物,均跨越內(nèi)含子,并經(jīng)blast驗(yàn)證其特異性,引物序列見下表1,根據(jù)溶解曲線分析結(jié)果證實(shí)產(chǎn)物的特異性,每對引物的反應(yīng)均包括一個無模板的對照。
表1.rt-pcr引物
2.檢測人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞體外管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成能力
將matrigel膠按每孔200μl加至預(yù)冷的24孔板,不要有氣泡;將24孔板37℃孵育15分鐘,每孔細(xì)胞數(shù)約1×105個,37℃孵育8至10小時,于倒置顯微鏡觀察并拍照。
3.結(jié)果:
3.1.人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(未經(jīng)轉(zhuǎn)染)cd31染色為陽性(圖1a),體外可以形成管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖2)。該結(jié)果表明,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞在體外三維結(jié)構(gòu)中可以形成新生血管。
3.2.mir-125a促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管新生
(1)圖3a和3b為qrt-pcr檢測血管新生相關(guān)基因(圖3a為促進(jìn)血管新生相關(guān)基因、圖3b為抑制血管新生相關(guān)基因)。
具體而言,從圖3a中可見,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染mir-125a后,促進(jìn)血管新生相關(guān)基因ang1及flk1表達(dá)升高。圖3b顯示人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染mir-125a后,抑制血管新生相關(guān)基因vash1及tsp1表達(dá)降低。這種差異表明mir-125a與nc相比,可以促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管新生。
(2)圖4a和4b為人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染mir-125a后血管新生能力結(jié)果(圖4a為nc對照組、圖4b為mir-125a組)。具體而言,從圖4a和圖4b中可見,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染mir-125a后,形成的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)數(shù)量和長度明顯增加。這種結(jié)果再次證明mir-125a與nc相比,可以促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管新生。
(3)mir-125a轉(zhuǎn)染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞后,內(nèi)皮細(xì)胞中尖端細(xì)胞的比例明顯增多(圖5a至圖5f)。這一結(jié)果表明mir-125a與nc相比,可以促進(jìn)尖端細(xì)胞形成,進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞血管新生。
綜上結(jié)果證實(shí),轉(zhuǎn)染mir-125a后,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞血管新生能力增加。
參考文獻(xiàn):
[1]adamsrh,alitalok.molecularregulationofangiogenesisandlymphangiogenesis.natrevmolcellbiol.2007;8(6):464-78.
[2]folkmanj.angiogenesis:anorganizingprinciplefordrugdiscovery?natrevdrugdiscov.2007;6(4):273-86.
[3]carmelietp.angiogenesisinhealthanddisease.natmed.2003;9(6):653-60.
[4]burriph,djonovv.intussusceptiveangiogenesis--thealternativetocapillarysprouting.molaspectsmed.2002;23(6s):s1-27.
[5]francisme,uriels,breyem.endothelialcell-matrixinteractionsinneovascularization.tissueengpartbrev.2008;14(1):19-32.
[6]lamalicel,leboeuff,huotj.endothelialcellmigrationduringangiogenesis.circres.2007;100(6):782-94.
[7]ucuzianaa,gassmanaa,eastat,greislerhp.molecularmediatorsofangiogenesis.jburncareres.2010;31(1):158-75.
[8]carmelietp.angiogenesisinlife,diseaseandmedicine.nature.2005;438(7070):932-6.
[9]ferraran,kerbelrs.angiogenesisasatherapeutictarget.nature.2005;438(7070):967-74.
[10]ambrosv.thefunctionsofanimalmicrornas.nature.2004;431(7006):350-5.
[11]schobera,nazari-jahantighm,weiy,bidzhekovk,gremsef,grommesj,megensrt,heyllk,noelsh,hristovm,wangs,kiesslingf,olsonen,weberc.microrna-126-5ppromotesendothelialproliferationandlimitsatherosclerosisbysuppressingdlk1.nat.med.2014;20(4):368-76.
[12]liyx,liudq,zhengc,zhengsq,lium,lix,tangh.mir-200amodulatehuvecsviabilityandmigration.iubmblife.2011;63(7):553-9.
[13]urbichc,kaluzad,
[14]hartmannd,thumt.micrornasandvascular (dys)function.vasculpharmacol.2011;55(4):92-105.
[15]李東,血管內(nèi)皮細(xì)胞mir125和mir126的功能研究.第二軍醫(yī)大學(xué)博士論文,2010。
[16]pengche等人,mir-125a-5pimpairsendothelialcellangiogenesisinagingmiceviartef-1downregulation.agingcell.2014oct;13(5):926-934。
[17]daij等人,mir-125aregulatesangiogenesisofgastriccancerbytargetingvascularendothelialgrowthfactora.intjoncol.2015nov;47(5):1801-10。