地区：上海市 宝山区
关键词：河北师范大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004904
成果描述：
| 人体许多重要的生命过程均有铁的参与，铁缺乏或铁超载都会对机体产生严重的伤害。铁缺乏可造成贫血、智障等；而铁过量则可促发产生大量自由基，引起神经退行性病变及与铁过载有关的许多疾病如心血管疾病、骨质疏松、糖尿病等。由此可知，机体铁代谢平衡是人体发挥正常生理功能的重要保证。最近关于hepcidin的研究显示，这种肝脏合成的具有抗菌功能的多肽是调节机体铁稳态的关键物质，是人们一直以来寻找的重要的铁调节激素。Hepcidin有望成为治疗此类铁代谢紊乱相关疾病的特效药物。因此，该课题在充分研究hepcidin对机体铁代谢调控作用机制的基础上，利用生物工程方法表达并纯化这一多肽，为铁代谢失衡相关疾病的临床预防、治疗以及疾病指标检测提供重要的理论基础和重要的物质保证。主要技术内容及创新点：1.Hepcidin的生理学作用研究：Hepcidin在肠铁吸收、铁储存和脑铁代谢中发挥重要的调控作用。该研究首次揭示了hepcidin在年龄增加，器官的铁累积过程中的变化和功能，发现了十二指肠铁吸收蛋白DcytB、DMT1以及铁释放蛋白FPN1的表达在控制机体铁水平过程中与hepcidin表达的相关性；首次发现了hepcidin表达降低在人促红细胞生成素促进十二指肠粘膜铁吸收增加骨髓造血功能的分子机制，以及hepcidin在调节巨噬细胞铁重新利用过程中的关键作用；在国内外，首次通过侧脑室微量注射hepcidin研究了对小鼠脑内DMT1、FPN1表达的影响，揭示hepcidin对脑内铁代谢相关蛋白也具有调控作用并具有明显的区域特异性。该研究为临床治疗铁代谢紊乱相关疾病提供了理论成果的支持。2.Hepcidin载体的构建及其诱导表达和纯化：以小鼠hepcidin1基因为模板，利用分子克隆技术成功构建了融合表达载体pET32b-Hepc，并已成功转化大肠杆菌。通过对诱导剂、诱导时间、培养温度的优化，得到了pET32b-hepc融合蛋白最大表达量的诱导条件。经检测，hepcidin融合蛋白表达量可达到全菌总蛋白的30%，为可溶性蛋白。依次利用亲和层析、离子交换层析和凝胶排阻层析法纯化融合蛋白，融合蛋白经肠激酶酶切、高效液相色谱法(HPLC)分离纯化获得了目的蛋白Hepc25，目的蛋白的纯度大于95%。该研究为大规模制备hepcidin药物及相关试剂奠定了技术上的突破。3.Hepcidin的的功能鉴定：利用FRET技术证实该项目制备的hepcidin可以和FPN1在细胞膜上发生直接的相互作用，引起FPN1分布由细胞膜转移到细胞质中，并逐渐降解。为基因工程制备的hepcidin的临床应用提供前期研究数据。该项目经河北省科技厅组织的项目鉴定专家组的鉴定，鉴定成果水平为国际先进。上述研究成果经文献检索查新证实，均属国内外首次报道。研究成果共发表论文8篇，其中SCI收录5篇，影响因子大于3的有3篇，总引用59次，SCI总引49次，SCI他引33次。上述鉴定结论及检索结果证实，该项目的研究结果已受到国内外同行的广泛关注与认可。此外，该项目整体技术已经在河北医科大学第三医院、河北中医学院、河北化工医药职业技术学院、国家纳米科学中心等单位进行应用，取得了良好的应用效果。 |
