[发明专利]一种利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法

说明书

本发明公开一种利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法，包括，在神经元细胞内表达由设计药物专门激活的人工设计的蛋白受体，然后通过所述设计药物激活所述人工设计的蛋白受体，从而激活或抑制神经元活动，实现对血管内皮细胞异质性的控制。本发明方法可以实现局部调控感神经活动度，从而控制血管内皮细胞异质性，并能够实现双向调控。本发明通过操纵交感神经来控制骨血管内皮细胞异质性，控制骨血管内皮细胞的亚型，从而影响与其偶联的骨密度，在治疗或预防骨质疏松领域具有重要的临床意义。

技术领域

本发明涉及骨和血管，具体涉及一种利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法。

背景技术

血管内皮细胞是分布在血管内壁的单层细胞，具有明显的异质性，通过密集的毛细血管分支，血管内皮在各个器官内与几乎所有的细胞建立联系。血管内皮细胞的异质性表现为表型异质性和功能异质性，具体来说，内皮细胞在不同器官、同一器官不同位置，血管内皮有着显著的形态特异性，同时，不同器官的血管内皮细胞有着不同的转录因子簇，对应不同的器官和需求表达，分泌不同的血管分泌因子以支持器官的生理功能。内皮细胞异质性与细胞基因修饰的内在因素和细胞外微环境诱导的外在因素相关。

骨内的血管内皮存在丰富的异质性，其中一类亚型血管内皮—H亚型骨血管内皮，主要呈拱柱状，分布在骨生长板及骨内膜附近，是一类生长代谢高度活跃的内皮细胞亚型，通过 Notch信号通路将自身和骨代谢偶联起来，促进骨质生成。随着年龄的增长，H亚型内皮细胞中两种标记抗体CD31与EMCN的表达降低，H亚型内皮转变为L亚型内皮，不再保留高度活跃的生长代谢和促进骨质生成的性质，骨量开始逐渐流失，从而出现骨质疏松。研究表明，缺氧诱导因子、Notch信号通路、血流、由破骨细胞前体分泌的血小板衍生生长因子，以及由成骨细胞分泌的衔接蛋白Schnurri311等，都与H亚型内皮细胞的体内水平相关。当前，现有技术主要是通过基因改造或服用药物来控制骨血管内皮细胞亚型，从而提高骨密度。例如，通过药物甲磺酸去铁胺促进L亚型血管内皮逆向转变成H亚型，从而增加老年C57BL/6J 雄鼠的骨密度。

目前没有利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法。因此，研究利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法具有重要的临床意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法。

药理遗传学利用遗传修饰的G蛋白耦联受体，也被称为“由设计药物专门激活的设计受体”(Designer receptor exclusively activatedby designer drugs，DREADD)，通过注射不参与机体正常生理活动的设计药物激活人工设计的蛋白受体，从而选择性激活或抑制神经元活动。

本发明利用药理遗传学原理，通过操纵交感神经来控制血管内皮细胞异质性，特别是控制骨血管内皮细胞异质性。

本发明第一个方面提供一种利用交感神经控制血管内皮细胞异质性的方法，包括，在神经元细胞内表达由设计药物专门激活的人工设计的蛋白受体，然后通过所述设计药物激活所述人工设计的蛋白受体，从而激活或抑制神经元活动，实现对血管内皮细胞异质性的控制；

所述人工设计的蛋白受体为在所述设计药物的激活作用下能够激活或抑制神经元活动的蛋白受体。

上述方法中，所述人工设计的蛋白受体为hM4Di或hM3Dq；

所述设计药物为氯氮平一氧化氮或去氯氯氮平；优选地，所述设计药物为氯氮平一氧化氮；

所述神经元细胞为哺乳动物的神经元细胞；优选地，所述哺乳动物为幼龄哺乳动物；更优选地，所述哺乳动物为3～14周龄的小鼠；

优选地，所述血管内皮细胞为骨血管内皮细胞；

优选地，所述人工设计的蛋白受体为hM4Di时，通过所述设计药物激活hM4Di，抑制神经元活动，减少骨血管H亚型内皮细胞数量。