[发明专利]TGFBI作为调控间充质干细胞成脂分化的标志物的应用

说明书

本发明公开了TGFBI在制备调控间充质干细胞成脂分化的产品中的应用。本发明人通过实验发现，TGFBI基因通过PPAR‑γ信号通路调节间充质干细胞(MSC)成脂分化；具体地，利用siRNA瞬时转染技术将TGFBI siRNA导入传代培养后的人脐带来源的间充质干细胞(huMSC)，通过敲低TGFBI基因使得成脂关键转录因子PPAR‑γ和晚期成脂分化基因Adi的表达明显下调，从而抑制huMSC成脂分化能力。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及TGFBI作为调控间充质干细胞成脂分化的标志物的应用。

背景技术

间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是一种存在于多种组织(如骨髓、脐带血和脐带组织、胎盘组织、脂肪组织等)、具有多向分化潜力的非造血干细胞，是一种能够分化为包括脂肪和骨骼在内等多个间质组织的多源细胞。

MSC作为脂肪细胞和成骨细胞的祖细胞，能够维持其良好的平衡分化。大量体外试验证实脂肪诱导因子抑制了成骨细胞的形成，反之，成骨诱导因子抑制了成脂细胞的形成。一些化学、物理和生物因素可以调控MSC的微环境，促进成脂细胞及成骨细胞之间的平衡分化。这些因素触发了不同的信号通路，激活转录因子，调控MSC的分化。脂肪成骨平衡的失调与一些病理生理过程有关，如衰老、肥胖、骨质疏松、骨化病和骨质疏松症。近年来对MSC分化的调控越来越受到人们的关注。对其外界影响的因素及其调控的信号通路展开了研究，从而调控了MSC向成脂细胞的分化能力，维持成脂及成骨细胞的分化平衡。TGFBI基因(transforming growth factor-βinduced gene,TGFβi)也称为big-H3，首次发现是在A549肺腺癌细胞形成的基因克隆。TGFBI基因所表达的产物被称为角膜上皮蛋白(keratoepithelin,KE蛋白)，由683个氨基酸组成。TGFBI基因蛋白是由N-末端分泌信号，四个FAS1同源内部区域及C端RGD区域组成。TGFBI广泛分布于细胞质及细胞核，是TGF-β诱导的一种分泌蛋白。它与胶原蛋白结合，形成细胞外基质的一部分，并与细胞表面的整合素相互作用。TGFBI作为一种双功能蛋白，能够在一些功能紊乱的细胞中，调控细胞外基质与细胞间的粘连与迁移，通过调控细胞微管组织影响细胞周期，从而发挥作用。TGF-β调控TGFBI的表达，在高糖及TGF-β刺激下，TGFBI可以在平滑肌细胞、角质细胞、星形细胞、近端小管上皮细胞等几类细胞中产生。我们通过基因转录测序发现，TGFBI在MSC中高表达，已有研究证明，骨髓来源的MSC可以诱导小鼠体内造血干细胞及祖细胞(hematopoietic stem andprogenitor cell,HSPC)中TGFBI的表达，影响HSPC的迁移及分化能力。HSPC细胞中TGFBI的表达降低，将影响该细胞的稳定与迁移分化能力。

过氧化物酶体增殖体激活受体-γ(peroxisome proliferator activatedreceptorγ，PPAR-γ)，是重要的细胞分化转录因子，在哺乳动物的脂肪组织、血管平滑肌组织、心肌组织中均有表达。PPAR-γ是由配体激活的核转录因子，活化后可以调控多种核内靶基因的表达。研究发现，PPAR-γ是成脂关键转录因子，具有调节脂肪代谢和调节炎症、免疫以及细胞分化等作用，参与诸多慢性免疫性疾病的发生及发展。

晚期成脂分化基因adipsin(降脂素，Adi)是广泛存在于体内的一种脂肪因子，在脂肪组织合成的生物学过程中发挥着重要的作用。adipsin是一种丝氨酸蛋白激酶，在3T3-F442A脂肪细胞中发现，主要由脂肪组织合成并释放入血液。人类adipsin与补体D因子为同一物质，表明adipsin和补体旁路途径在脂肪组织的生理功能和能量代谢中扮演着重要的角色。研究发现adipsin是促酰化蛋白(acylation stimulating protein,ASP)合成的必需因子之一，脂肪分化中后期adipsin表达水平增强，对脂肪细胞合成分泌ASP具有重要意义，adipisn-ASP系统上调脂肪组织对血浆游离脂肪酸的吸收率，显著促进脂肪细胞甘油三酯(TG)合成和抑制脂肪分解。

发明内容