家蚕表达重组人乳铁蛋白及其口服治疗溃疡性结肠炎药物研究

【摘要】乳铁蛋白（Lactoferrin，LF）是主要存在于哺乳动物乳汁中的一种铁结合糖蛋白，具有多种生物学功能，已成为在抗病毒、抗肿瘤和抗炎等领域备受瞩目的潜在药物开发对象。目前，用于药物研究的LF主要来源于从哺乳动物乳汁中提取的天然LF和利用基因重组技术得到的重组LF，都需要经过纯化、浓缩等加工过程，不仅产量低，而且工艺复杂、成本高，使药物的开发和大规模生产都受到一定限制。基于家蚕在我国资源丰富，易饲养，家蚕表达系统具有翻译后修饰的功能，且蚕蛹安全、可食等优势，并结合LF具有抗炎和调节机体免疫功能的特点，本研究利用含人乳铁蛋白（hLF）基因的重组杆状病毒感染家蚕蛹，在蚕蛹中表达重组人乳铁蛋白（rhLF），将表达rhLF的蚕蛹经匀浆、冻干成蚕蛹粉后通过口服对小鼠溃疡性结肠炎（UC）进行治疗，不经纯化，可节省时间，降低成本，以探究一种新型、廉价的治疗UC的方法。首先，将重组病毒vBm-hLF接种蚕蛹，在蚕蛹中成功表达了分子量80kDa左右的rhLF，且表达量最高可达0.38mg/mL蚕蛹匀浆上清液，将蚕蛹冻干后检测蚕蛹粉中rhLF的相对含量约为1.2mg/g。以E.coliTG1菌种为对象进行体外抑菌活性研究，发现rhLF蚕蛹粉能够抑制其生长甚至将其杀死，表明rhLF具有良好的抑菌活性。为了初步评价rhLF蚕蛹粉的安全性，以最大给药量（10g/kg）灌胃小鼠进行急性毒性试验研究，观察期内小鼠未表现出明显的毒性反应，各主要脏器未见明显异常，说明口服rhLF蚕蛹粉对小鼠的毒性极低。在确定了rhLF蚕蛹粉的生物学活性和安全性后，考察其对小鼠急性UC的治疗作用。通过5%DSS诱导建立小鼠急性UC模型，分别以rhLF蚕蛹粉高、中、低（5、2.5、1.25g/kg）三个剂量给以灌胃，并以柳氮磺胺吡啶（SASP）和正常蚕蛹粉分别作为阳性和阴性对照，发现rhLF蚕蛹粉能明显减轻小鼠的炎症反应和结肠的炎症损伤，降低DAI分数和MPO、OPN的含量，说明rhLF蚕蛹粉对小鼠急性UC具有一定的治疗作用。为了进一步探究rhLF蚕蛹粉的作用机制，ELISA检测小鼠血清中IL-1α、IL-4、IL-6、IL-10细胞因子的含量，发现经rhLF蚕蛹粉治疗后，血清中促炎细胞因子IL-1α、IL-6水平显著下降，抗炎细胞因子IL-4、IL-10水平显著上升，推测rhLF蚕蛹粉主要是通过调节细胞因子网络平衡来促进结肠组织的炎症恢复，达到治疗UC的目的。本研究在蚕蛹中成功表达了具有生物学活性的rhLF，初步探究了rhLF蚕蛹粉对小鼠急性UC模型的治疗作用及作用机制，为今后rhLF蚕蛹粉的临床研究及药物开发奠定了基础。
【作者】赵红玉；
【导师】张耀洲；
【作者基本信息】浙江理工大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】人乳铁蛋白；蚕蛹粉；抑菌活性；溃疡性结肠炎；细胞因子；

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