重组胸腺素β4的研究与开发

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1、重组胸腺素β4的研究与开发　　军事医学科学院生物工程研究所　　一、项目简介　　1、胸腺素β4（Tβ4）介绍　　胸腺素（Thymosins）是由胸腺产生的一种淋巴生长因子，由Goldstein和White于1966年首次从胎牛胸腺蛋白提取液中发现，是一组小分子多肽，含有40多种组分。根据这些多肽在等电聚焦电泳分析图谱上的位置，可以划分为α、β、γ三个型：PI(α)＜5，5＜PI（β）＜7，PI（γ）＞7。目前已经有20多种β胸腺肽异构体被鉴定出来，而人体内主要存在三种：Tβ4、Tβ10和Tβ15，其

2、中Tβ4含量最高。Tβ4是由43个氨基酸组成，结构高度保守的水溶性多肽，N末端具有乙酰化修饰（Ac-SDKPDMAEIEKFDKSKLKKTETQEKNPLPSKETIEQEKQAGES），平均分子量为4964Da，等电点为5.1。　　Tβ4被认为是主要的球形肌动蛋白（G-actin）结合肽，能与G-actin单体结合从而阻断其聚合。研究表明Tβ4是具有抗炎、促进创伤愈合的多肽，应用于皮肤创伤愈合、眼角膜损伤修复、干眼症治疗、心肌损伤修复、神经损伤修复以及化妆品领域。　　2、Tβ4促进角膜损伤愈合

3、的机制　　图1Tβ4促进角膜损伤愈合的机制　　炎症反应是影响角膜修复的重要因素，急性炎症反应正是由于多形核白细胞（PMN）快速浸透角膜所致，并由此引发后续的慢性炎症。Sosne课题组研究发现，在角膜修复过程中用Tβ4处理伤口能显著降低炎症相关因子的表达水平，如IL-1β、巨噬细胞炎症蛋白MIP-1α、MIP-1β、MIP-2，单核细胞化学引诱蛋白-1（MCP-1）和角质化细胞趋化因子（KC），通过下调这些趋化因子来抑制PMN的渗透，进而达到抑制炎症的效果。最近，Sosne又发现了Tβ4抑制炎症的一

4、种新途径，通过抑制NFκB的激活和磷酸化阻止其进入细胞核，使NFκB丧失了调控相关炎症蛋白的表达，从而抑制炎症。除此之外，Tβ4内化进细胞后其组氨酸残基被胞内的H2O2或氧自由基等氧化剂氧化成Tβ4氧化物，这种氧化物已经被证明是一种新的炎症抑制因子，这也是一种炎症抑制途径。　　细胞凋亡是诸如干眼综合症、紫外照射和感染等引起的角膜创伤的病理机制，而死亡受体和线粒体途径介导的信号通路是导致细胞凋亡的主要途径。胱冬肽酶（caspase）是细胞凋亡级联反应中一类重要的酶，其中caspase2，8，9和10

5、被认为是凋亡起始者，caspase3，6和7是执行者，起始者活化执行者。经Tβ4处理过的创伤人角膜上皮细胞（HCEC）的凋亡被显著降低，这主要是由于Tβ4抑制了四个起始者胱冬肽酶的活性，尤其是caspase8的活性。研究发现Tβ4可以抑制FasL介导的caspase8激活，并可以减少线粒体有害的结构变化和细胞色素C的释放，最终降低caspase9的活性。此外，Tβ4还能提高Bcl2基因的表达，Bcl2是一种原癌基因，它能够延长细胞的存活，抑制细胞凋亡。Ho等人还发现H2O2诱导的凋亡细胞经Tβ4处

6、理后超氧化物歧化酶（SOD）表达上调，SOD消除胞内氧自由基压力，抑制细胞凋亡。Tβ4是G-actin结合多肽，外源Tβ4顺利内化进HCEC对抑制其凋亡非常关键。有研究者发现细胞松弛素D能够阻止Tβ4的内化，这说明Tβ4的内化与胞内的细胞骨架结构密切相关，Tβ4可能正是利用它G-actin结合肽的性质来实现内化并最终实现抑制细胞凋亡的，但是Tβ4抑制细胞凋亡的具体机制还需要进一步去研究和证实。　　MMPs能够降解胞外基质（ECM），阻碍角膜修复，Tβ4能够下调HCEC中MMP-2、MMP-9以及M

7、T6-MMP（membrane-typeMMP）的表达，通过调控MMP/TIMP（金属蛋白酶组织抑制因子）的平衡来促进角膜修复和ECM重构，这种作用与皮肤创伤愈合中截然相反，说明Tβ4对MMPs的调控作用显然是细胞特异性的。研究还发现Tβ4能促进眼角膜上皮细胞形成，并能通过增加层粘连蛋白-5表达而促进角膜上皮细胞和结膜上皮细胞的迁移，但对细胞增殖却不起作用。Tβ4处理过的角膜间质水肿也显著降低，间质薄层的层次和上皮细胞连接的排列也更规则，细胞层间的空泡化程度也更低，这些作用都促进了角膜的修复。　　

8、总结，Tβ4治疗角膜损伤的机制如下：　　1）Tβ4可以抑制炎症反应，促进角膜修复。　　2）Tβ4可以抑制细胞凋亡，促进角膜修复。　　3）Tβ4可以抑制MMPs表达，促进角膜修复。　　4）Tβ4能促进眼角膜上皮细胞形成，促进角膜修复。　　3、Tβ4的临床应用进展　　雷根内克斯（RegeneRx）生物制药有限公司目前正在开发Tβ4药物。临床试验进展如下。　　1）滴眼液：干眼症治疗，处于II期。神经营养性角膜炎，处于II期。　　2）皮肤外用：压力性溃疡、静脉阻赛性溃疡，已完成II期。