[发明专利]维持肠道阿克曼式菌丰度的抗菌肽的用途

说明书

本发明公开了抗菌肽在制备调节肠道菌群药物中的应用，抗菌肽为RNASE4。该抗菌肽使得阿克曼式菌在肠道中所占比例显著增加，而黏液螺旋藻菌在肠道中所占比例显著降低。本发明还公开了抗菌肽在制备治疗炎症性肠病的药物中的应用，抗菌肽为RNASE4；炎症性肠病包括溃疡性结肠炎、克罗恩病。

技术领域

本发明涉及一种改善肠道菌群的抗菌肽，其含有抗菌肽RNASE4作为有效成分，所述抗菌肽RNASE4可改善肠道菌群的丰度，尤其涉及肠道内阿克曼式菌(Akkermansiamuciniphila)丰度。

背景技术

肠道菌群是人体最复杂、最庞大的微生态系统。最新研究结果显示人体肠道含有上千种约10¹⁴个微生物，虽与人体细胞数目相当，但其编码的基因数量是人体自身基因数量的上百倍。在正常的机体内，共生菌(指与生物体共同生存的肠道菌群)主要分布于肠腔和黏膜表面，与宿主一同进化，可维持黏膜屏障系统的完整性，拮抗病原等有害微生物；然而，有害环境因素、不良生活方式以及自身遗传因素均会导致肠道共生菌结构和功能的紊乱，如果未能及时有效恢复，则会造成各种慢性肠道疾病的发生和发展。例如，虽然炎症性肠病的发病机制尚未明确，但是肠道菌群在该病的发生发展中的关键作用已达成共识，相比健康人群，炎症性肠病患者中肠道菌群的多样性显著减少、有害菌群显著增加，并引发异常的免疫反应，破坏黏膜屏障完整性，最终导致肠道稳态失衡。综上，基于调节肠道菌群的研究有望为炎症性肠病等慢性肠道疾病的预防和治疗提供新思路。

阿克曼式菌(Akkermansia muciniphila)作为肠道菌群中的“明星益生菌”，其丰度与多种疾病呈负相关。例如，与健康志愿者相比，炎症性肠病患者粪便样本中阿克曼式菌的丰度显著降低；肥胖儿童中，阿克曼式菌的丰度显著降低，而回补阿克曼式菌可以有效减脂减重；阿克曼式菌的丰度与I型糖尿病呈负相关，提示阿克曼菌在I型糖尿病中起保护作用。因此，阿克曼式菌对于维持机体健康扮演重要的角色。

宿主可以通过分泌抗菌肽分子而维持肠道菌群稳态，抑制有害菌生长，提高有益菌的丰度，从而参与炎症性肠病等疾病的发生发展。例如，抗菌肽LYPD8富集于肠道黏液层，作为黏膜免疫的成员，可与鞭毛菌结合进而限制其移动能力，而LYPD8基因缺失小鼠会表现出更严重的肠炎症状；通过给予外源性重组抗菌肽LL-37，可有效杀伤艰难梭菌，进而抑制由毒素A引起的肠道炎症；过表达抗菌肽REG3A可以改变肠道菌群结构，增加有益菌(Ruminococcaceae和Lachnospiraceae)含量，有效减轻肠炎的症状；抗菌肽RNASE5可以直接结合于α变形菌的细胞膜表面并在膜上形成孔洞，从而抑制这类细菌的生长。同时，抗菌肽作为一类宿主自身分泌的蛋白，不易产生耐药和副作用，是临床上理想的调控肠道菌群的药物/制剂。

核糖核酸酶4(Ribonuclease 4,RNASE4)是抗菌肽家族核糖核酸酶A的成员之一。成熟的RNASE4蛋白是一个由119个氨基酸残基组成的分泌型单链碱性蛋白质，相对分子量约为13.8kDa。该蛋白保留了家族共有的结构特性，即三个酶催化位点(His-12、Lys-40和His-116)、功能结构域“CKXXNTF”以及可形成分子内二硫键的8个半胱氨酸残基。已有文献报道，RNASE4可促进血管新生、诱导神经发育以及在应激条件下保护神经元存活而延缓神经退行性疾病进展；同时，RNASE4可参与宿主防御，在泌尿系统中高表达，并可以抵抗尿道致病大肠杆菌(Uropathogenic Escherichia coli)感染。然而，针对RNASE4在肠道菌群维持中的作用仍属于空白领域。