胸腺素β4
药用蛋白胸腺素β4的生物学功能及临床应用前景

药用蛋白胸腺素β4的生物学功能及临床应用前景作者:张增琴来源:《课程教育研究》2019年第51期【摘要】研究表明胸腺肽β4(thymosin β4,Tβ4)是广泛存在于大多数的细胞、组织和器官类型中,浓度高达0.3-0.4 mM,占所有胸腺素成分的70-80%,同时Tβ4有许多生物学功能及临床应用前景。
文中拟从Tβ4的生物学功能,临床应用前景方面进行综述,以期对Tβ4的研究提供一些有用信息。
【关键词】药用蛋白 ;胸腺素β4 ;生物学功能 ;临床应用【中图分类号】R341 ;【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)51-0228-01研究发现,胸腺素家族的成员多达16个,其中Tβ4、Tβ10和Tβ15在人类中发现存在。
其中Tβ4是一个有43个氨基酸的细胞内酸性多肽,1981年Low等首次通过柱层析和凝胶过滤的方法从胸腺素提取物组分5中分离得到Tβ4。
Tβ4基因定位于Xq21.3-q22,编码一个由43个氨基酸组成的蛋白,分子量为5053,等电点为5.1,有较少疏水性氨基酸,以单链形式存在并发挥作用。
1.生物学功能1.1Tβ4促进细胞迁移和粘附Tβ4以一个伸展的构型与G-actin结合,这种结合会被空间阻力和盐诱导的actin聚合作用所阻止。
肌动蛋白亚基的聚合作用和去聚合作用是Tβ4促使细胞迁移的一个主要机理。
Tβ4也通过下調层粘连蛋白-5的表达量来在基因水平调控的细胞迁移[1]。
1.2Tβ4促进血管再生、细胞分化和肿瘤转移Tβ4是一个重要促进血管再生的分子,研究表明能够通过分化,内皮细胞的定向迁移和血管形成来促进血管的再生。
Tβ4可能通过诱导肿瘤血管生成,从而促进肿瘤转移。
1.3Tβ4防止细胞凋亡,促进细胞生存和组织再生Tβ4在体外能够降低酒精对人类角膜上皮细胞的促凋亡作用,这是通过降低损伤的线粒体改变,从线粒体中释放细胞色素C,增加bcl-2的表达和天冬氨酸酶活性来完成的[1]。
胸腺素β4在心脏保护和修复中的作用

胸腺素β4在心脏保护和修复中的作用汤涌【摘要】The expression of thymosin beta-4 in many kinds of tissues and cells plays an important role in cardiac development, and promotes coronary development and angiogenesis. Meanwhile, thymosin beta-4 plays another important role in tissular regeneration,remodeling,healing, and promotes angiogenesis in injured tissue,and endothelial differentiation,cardiac and endothelial cells migration,collateral development in coronary artery disease,increases survival and cardiac repair,and enhances heart function,which all suggest that thymosin beta-4 is important in cardiac protection and repair.%胸腺素β4在多种组织和细胞中都有表达,在心脏的发育过程中起着重要的作用,促进冠状血管的发生,诱导新生血管形成.胸腺素β4在损伤组织的再生、重构和愈合中发挥着重要的作用,促进了血管生成、内皮细胞的分化和生长,促进心肌细胞和内皮细胞的迁移,促进冠心病患者侧支循环的形成,增加心肌细胞的存活和修复,改善心脏功能.这些均显示了胸腺素β4在心肌保护和修复作用中的重要地位.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2013(019)003【总页数】3页(P392-394)【关键词】胸腺素β4;血管生成;心脏保护;修复【作者】汤涌【作者单位】南京市胸科医院心内科,南京,210029【正文语种】中文【中图分类】R5411966年Goldstein等[1]首先从小牛胸腺中提取出促淋巴细胞生长因子,命名为“胸腺素”。
胸腺素

胸腺素β4研究的进展摘要:胸腺素β4是真核生物细胞中的一种主要的肌动蛋白调节因子,广泛分布于脊椎动物和无脊椎动物的多种组织中及有核细胞中。
尽管其分子水平的作用机制尚不明确,但胸腺素β4却与人类的许多生理及病理过程密切相关。
近年来对胸腺素β4的研究,发现其具有多重生物学功能,与组织再生、重塑、创伤愈合、维持肌动蛋白平衡、肿瘤发病与转移、细胞凋亡、炎症、血管生成、毛囊发育、角膜及心肌修复等密切相关。
随着研究的进一步深入,胸腺素β4在临床上的潜在应用价值将被开发,这对于一些疾病的诊断、治疗及预防均具有重要意义。
文中拟对近年来胸腺素β4在生物学功能上所取得的进展进行综述。
关键词胸腺素β4;肌动蛋白调节因子;伤口愈合;肿瘤转移;瘢痕疙瘩胸腺素(Thymosins)是由胸腺产生的一种淋巴生长因子,由Goldstein和White于1966年首次从胎牛胸腺蛋白提取液中发现,是一组小分子多肽,含有40多种组分[1]。
胸腺素根据等电点不同可分为α、β、γ三类,其中等电点位于5.0~7.0的为β族胸腺素(β-thymosins,Tβ)。
Tβ含40~44个氨基酸,结构高度保守,相对分子质量约为5000,广泛存在于脊椎动物和无脊椎动物中。
迄今已发现的Tβ成员有15个,人体内有3种,即Tβ4、Tβ10和Tβ15。
其中,胸腺素B4分布最广泛、含量最多,占β族胸腺素总量的70-80% [2,3]。
近年来,Tβ4的生物学功能倍受人们关注,它在许多生理和病理活动中起重要作用。
研究证明,Tβ4具有多重生物学功能,与组织再生、重塑、创伤愈合、维持肌动蛋白平衡、肿瘤发病与转移、细胞凋亡、炎症、血管生成、毛囊发育、角膜及心肌修复等密切相关。
目前,人工合成的Tβ4已大量用于实验中,以探讨其在不同生理和病理活动中的作用机制。
1 Tβ4的结构与分布Tβ4首先于1981年由Low等从胸腺中分离所得,含43个氨基酸,相对分子质量为4921(乙酰化后为4963),等电点为5.1。
重组胸腺素β4的研究与开发(军科院)

重组胸腺素β4的研究与开发军事医学科学院生物工程研究所一、项目简介1、胸腺素β4(Tβ4)介绍胸腺素(Thymosins)是由胸腺产生的一种淋巴生长因子,由G oldstein和White于1966年首次从胎牛胸腺蛋白提取液中发现,是一组小分子多肽,含有40多种组分。
根据这些多肽在等电聚焦电泳分析图谱上的位置,可以划分为α、β、γ三个型:PI(α)<5,5<PI (β)<7,PI(γ)>7。
目前已经有20多种β胸腺肽异构体被鉴定出来,而人体内主要存在三种:Tβ4、Tβ10和Tβ15,其中Tβ4含量最高。
Tβ4是由43个氨基酸组成,结构高度保守的水溶性多肽,N 末端具有乙酰化修饰(Ac-SDKPDMAEIEKFDKSKLKKTETQEKNPL PSKETIEQEKQA GES),平均分子量为4964Da,等电点为5.1。
Tβ4被认为是主要的球形肌动蛋白(G-actin)结合肽,能与G-actin单体结合从而阻断其聚合。
研究表明Tβ4是具有抗炎、促进创伤愈合的多肽,应用于皮肤创伤愈合、眼角膜损伤修复、干眼症治疗、心肌损伤修复、神经损伤修复以及化妆品领域。
2、Tβ4促进角膜损伤愈合的机制图1 Tβ4促进角膜损伤愈合的机制炎症反应是影响角膜修复的重要因素,急性炎症反应正是由于多形核白细胞(PMN)快速浸透角膜所致,并由此引发后续的慢性炎症。
Sosne课题组研究发现,在角膜修复过程中用Tβ4处理伤口能显著降低炎症相关因子的表达水平,如IL-1β、巨噬细胞炎症蛋白MI P-1α、MIP-1β、MIP-2,单核细胞化学引诱蛋白-1(MCP-1)和角质化细胞趋化因子(KC),通过下调这些趋化因子来抑制PMN的渗透,进而达到抑制炎症的效果。
最近,Sosne又发现了Tβ4抑制炎症的一种新途径,通过抑制NFκB的激活和磷酸化阻止其进入细胞核,使NFκB丧失了调控相关炎症蛋白的表达,从而抑制炎症。
除此之外,Tβ4内化进细胞后其组氨酸残基被胞内的H2O2或氧自由基等氧化剂氧化成Tβ4氧化物,这种氧化物已经被证明是一种新的炎症抑制因子,这也是一种炎症抑制途径。
《胸腺素β4对小鼠毛发生长的影响及其作用机制》范文

《胸腺素β4对小鼠毛发生长的影响及其作用机制》篇一一、引言胸腺素β4(Thymosin β4,Tβ4)是一种重要的细胞内生长因子,其涉及细胞内众多生理活动。
在近年来,研究已表明Tβ4与毛发组织的关系十分密切,尤其是其对毛发生长的重要作用。
本研究通过探究Tβ4对小鼠毛发生长的影响及其作用机制,旨在为毛发相关疾病的预防和治疗提供新的思路和理论依据。
二、材料与方法1. 实验材料本实验选用健康的小白鼠作为实验对象,Tβ4由特定实验公司提供。
2. 实验方法(1)实验分组:将小鼠随机分为对照组和实验组,实验组小鼠通过注射Tβ4进行干预。
(2)观察指标:观察并记录小鼠毛发生长情况,包括毛发生长速度、毛发密度等。
(3)检测方法:通过显微镜观察、毛发生长分析软件分析等手段,对小鼠毛发生长进行评估。
三、实验结果1. Tβ4对小鼠毛发生长的影响实验结果显示,实验组小鼠的毛发生长速度和密度均显著高于对照组。
具体表现为实验组小鼠的毛发更加浓密,生长速度更快。
2. Tβ4的作用机制(1)促进毛囊生长:Tβ4能够促进毛囊的生长和发育,从而增加毛发的数量和密度。
(2)调节毛囊细胞周期:Tβ4能够调节毛囊细胞的增殖和凋亡,维持毛囊细胞的正常功能。
(3)增强毛囊血管生成:Tβ4能够促进毛囊周围的血管生成,为毛囊提供充足的营养和氧气,从而促进毛发生长。
四、讨论本研究结果表明,Tβ4对小鼠毛发生长具有显著的促进作用。
其作用机制可能包括促进毛囊生长、调节毛囊细胞周期以及增强毛囊血管生成等方面。
这些作用机制不仅有助于解释Tβ4在毛发生长过程中的重要作用,也为治疗毛发相关疾病提供了新的思路。
然而,本研究仍存在一定局限性。
首先,实验对象仅限于小白鼠,其结果可能不适用于其他物种。
其次,关于Tβ4的具体作用途径和分子机制仍需进一步研究。
此外,关于Tβ4的安全性和副作用等问题也需进一步探讨。
五、结论本研究通过探究Tβ4对小鼠毛发生长的影响及其作用机制,发现Tβ4能够显著促进小鼠毛发生长,其作用机制可能包括促进毛囊生长、调节毛囊细胞周期以及增强毛囊血管生成等方面。
胸腺素β4研究概况及展望

胸腺素B4研究概况及展望1261旦医学预防,诊断治疗用生物制品分册胸腺素研究概况及展望军事医学科学院卫生学环境医学研究所(300050)王先远. 金宏高兰兴审校无津市第一中心医院国际诊疗中心(300192)朱晓颖综述摘要胸朦素是一由43 个氰基酸残基组成的多肚,在机体内分布广泛胸腺素与机体免疫功能,神经系统发育,刨伤愈台及叽动蛋白功能均密切相关.本文综述了国外有关胸腺翥 4 研究的进展情况.关键词啕腺索免疫功能神经发育创伤愈合肌动蛋白胸腺素4是从胸腺素片段5和5A中分离得到的,属于胸腺素p 家族中的一员. 尽管胸腺素阻是从胸腺中分离得到的,但机体众多组织中均育它的踪迹,在参与调节细胞及生理活动等一系列过程中呈现功能多样性,因此自它诞生时起,就引起生物医学工作者的注意.本文对国外胸腺素p4 的研究概况作一综述.化学结构胸腺素p4是由43个氨基酸残基组成的多肽,分子量4963,等电点5.1,在哺乳动物中高度保守.与胸腺素 a 原或类胸腺素不同,胸腺素84是胞浆蛋白而非核蛋白].并且它只含有较少的疏水性氨基酸,不含有Iys—LysXaa—Iys 结构区域其氨基酸序列如下一:1SetAs p—Lys—Pro—AMet —Aia —Giu—IieGIu 一10 1】LysPke—Asp—Lys—Ser—Iys—Leu—Lys—Lvs--Thr —-2021Gin—Thr-Gin—-Glu—.Lys——Ash—.Pro—.Leu—PTo—-Ser—-30 31Lys—Glu—Thr—lie—Glu—Gin—Giu—Lys—Gk—Ala 一4041Giy—-Giu—-Ser 化学构象研究表明,胸腺素阻是以单链形式存在及发挥作用,其第31〜43残基和第18〜3O残基间是一内部重复区域,有6个氨基酸相同.虽然存在第4〜12 残基和第32〜40 残基两个高度螺旋区,但是胸腺素阻没有p 转角形成. 生物学分布及表达情况因为胸腺索口 4 首先是从胸腺中分离纯化得到的.因此最早人们认为它是一种胸腺激素作用于T 细胞成熟早期,但是胸腺素p4 叉广泛存在于其他组织,器官和细胞中,其中台量最高的分别是脾脏,胸腺,肺和腹膜巨噬细胞, 其次是脑,肝,肾脏,睾丸,心脏,甚至非网状内皮系统的细胞如啦叽细胞啦纤维细胞等也能合成胸腺素 3.胸腺细胞中胸腺素阻mRNA 含量高于胸腺基质细胞7 倍,并且各型血细胞中均有胸腺素S4 表达..研究胸腺素84eDNA 发现,胸腺素p4 缺少信号肽.尽管体内也存在一些没有信号肽的分泌蛋白如白细胞介素1(IL 一1),内皮生长因子等,但专家们依然认为胸腺素阻不太可能是分泌蛋白,而有可能是某些细胞基本功能所必需. 科学家从急性淋巴性白血病人的白细胞中提取Po|y(A)RNA 构建eDNA 文库时,得到一重组质粒含有插入的人胸腺素4 基因. 对该质粒进行研究发现,人与大鼠胸腺素口4 生墨堑鲞整塑有93 的同源性. 用重组干扰素(IFN 一)处理单核细胞系时,胸腺素84mRNA 水平降低,而用佛波酯处理时胸腺素口4 转录增加.此外,成熟粒细胞中胸腺素口4mRNA 水平明显高于未成熟粒细胞.胸腺素口 4 基因表达模式与B细胞中HLA抗原,Fc受体,补体受体相同.在骨髓瘤细胞中,胸腺素84mRNA水平与HLAI类抗原,Fc受体及补体受体同步降低.现有研究结果表明,对于血清中胸腺素B4 的含量看法各异,有人认为随年龄增加有上升趋势一.有人认为没有明显变化••也有人认为•由于胸腺素S4不是分泌蛋白,所以血中的胸腺素阻可能来自损伤或死亡的淋巴细胞-.这可能由于观察的对象及其年龄不同或检测方法不同所致. 免疫学功能胸腺素B4 不但在胸腺依赖性淋巴细胞的调节与分化方面具有重要功能,可显着增强胸腺细胞,骨髓细胞末端核苷酰转移酶活性(该酶是一种特异的DNA 聚合酶,不需要模板即可催化任一脱氧桉苷三磷酸在脱氧寡聚或多聚核苷酸引物的3LOH 端的聚合反应),抑制巨噬细胞游走活性;胸腺素口 4 还可刺激下丘脑促黄体激素释放激素以及黄体激素的分泌,诱导T 细胞系分型转变,在CD4 细胞增殖抑制时激活CD8 细胞. 氧硫基胸腺素阻是单核细胞在糖皮质激素刺激下产生的一种抗炎物质.它作为一种信号分子抑制炎症反应.在体外氧硫基胸腺素口 4 抑制中性粒细胞趋化性反应,在体内可抑制角叉菜胶引起的鼠爪肿.胸腺素B4 的这种活性可能与氧化形式增强其细胞外信号功能有关一]研究还发现胸腺索阻对白血病细胞系有抑制作用,但只有高浓度时才发挥作用,此时对正常细胞没有影响.此外胸腺素口 4 可与粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子(GM —CSF)协同作用促进骨髓祖细胞分化,并且胸腺素阻的这种作用与肿瘤坏死因子(TNF)相同,也具有双重性.低剂量刺激骨髓细胞分化增殖,高剂量则起抑制作用.胸腺素口 4 参与免疫作用的另一个证据是人们在研究HIV —I感染的T细胞,巨噬细胞时,发现被感染的细胞胸隙素口 4 翻译量降低2〜3倍,AIDS病人淋巴细胞中胸腺素84mRNA 量减少5 倍.此外,研究发现成纤维细胞株NIH3T3中胸腺素B4高表达的细胞,对抗TNF或紫外线诱导的细胞凋亡的能力强2倍而有意思的是,在静息期用TNF或紫外线处理细胞,其对抗凋亡的能力则丢失.由于在胸腺素阻高表达细胞和对照细胞中,bcI2 含量没有差别,而在胸腺素口 4 高表达细胞中PP125FAK(—种激酶,与细胞凋亡相关)表达增加 1 .4倍,同时,该激酶磷酸化程度也较对照高两倍.这些证据表明,胸腺素口4可能具有抗损伤诱导型细胞侗亡的功能. 当然,对于胸腺素口4的免疫作用也有不同意见如Bonnet认为由于胸腺素B4含有独特的N 一末端,与生血抑制因子乙酰四肽序列(Ac —N—SerAsp—lys—Pro)相同,所以胸腺素阻抑制正常骨髓祖细胞生长,妨碍粒细胞,巨噬细胞系及红细胞系祖细胞生长,减少它们S相的百分数一.而Moscinski等认为胸腺素B4 不但不抑制骨髓祖细胞分化,还可在实验后期(第五天)保持GM —CSF诱导的分化高峰.但是无GM —CSF 时,胸腺素阻则没有这种作用.Zalvide 等在NIH3T3 细胞株培养时发现,如无血清或细胞处于静息期.则检测不到胸腺素[34mRNA; 一旦恢复血清供应,细胞开始增殖,细胞处于G1/S转换期,胸腺素84mRNA 水平即显着增加.据此他认为胸腺素口 4 基因被细胞分化所调节,而不是一个细胞周期调节基因,所以胸腺素口 4 不太可能具有调节T 细胞分化功能.128 在神经系统发育中的重要作用胸腺素阻的重要性还体现在神经系统的发育过程中.研究发现胸腺素p4 在脑发育中显示复杂的表达模式,尽管在体内未成熟的粒细胞表达较高,当粒细胞分化后减弱至消失,但在星形神经胶质细胞及小神经胶质细胞中一直高水平表达.原位杂交表明,胸腺素口 4 在中枢神经系统及外周神经节中与神经分化同步高效表达.大鼠前脑中胸腺素口 4 表达最高,其中尤以海马形式区,新大脑皮层,杏仁核,少突神经胶质细胞为高]给大鼠注射钾盐镁矶(kainite)2〜3 小时后,海马和新皮质中胸腺素4mRNA 水平明显增加.从长远来看,钾盐镁矶可诱导海马CA1,CA3 区神经元形成及相关功能结构,引起上述区域胸腺素4mRNA 降解, 但胸腺素阻mRNA 水平在钾盐镁矶注射2 星期以后即可恢复..结果说明大鼠前脑几个区域存在高水平胸腺素阻mRNA, 这提示晌腺素口 4 可能在大脑这些区域神经元的产生和再塑过程中起着重要调节作用. 促进创伤愈合国外最新报道表明胸腺素阻具有促进剖伤愈合功能.原位杂交研究发现,内皮细胞在形态学分化至形成管状时,胸腺素阻的mRNA量增加5倍”皿转染胸腺素口4的内皮细胞克隆显示内皮细胞附着及在培养基中伸展增加,管状形成加速.而使用胸腺素口 4 反义核酸则抑制管状形成. 这些研究提示胸腺素阻可能通过介导内皮细胞分化,从而在血管形成中起重要作用.对脐静脉内皮细胞来说,胸腺素阻是一种化学诱引剂,可使内皮细胞迁移增加 4 到 6 倍,并且胸腺素口 4 的促迁移活性是内皮细胞特异的.使用胸腺素B4 不但显着增加内皮细胞向培养单层《国外医学》预防,诊断,治疗甩生物制品分册刮擦损伤区域迁移,还可促进培养基金属蛋白酶产生(该酶可在血管生成时降解基底膜培养基).皮下移植实验还证实胸腺素口 4 在体内也可刺激细胞迁移.这些证据则表明胸腺素 4 促血管生成功能的第二条途径可能是通过刺激内皮细胞迁移实现的. 血管生成是机体损伤后修复的一个基本步骤,因而血管再生程度是剖伤愈合的一个重要指标.在大鼠完全厚度损伤模型研究中发现,无论是表面应用还是静脉注射胸腺素口4,均可使伤口上皮形成增加. 与盐水对照组相比,伤后 4 天上皮再生增加42,伤后7 天增加61.与此同时,伤后7天伤口收缩至少11,伤口处胶原沉积和血管生成均增加•此外,10pg胸腺素p4作用4~ 5小时后,可刺激角化细胞迁移增加2~ 3倍.可见胸腺素 4 是一潜在的多功能性,具有临床应用价值的伤口愈合因子.肌动蛋白分离剂现在,人们倾向于认为,胸腺素阻在免疫系统,神经系统以及创伤愈合方面的作用, 均与胸腺素分离肌动蛋白并保持肌动蛋白单体库平衡有关,因为肌动蛋白是构成细胞内微丝系统功能的一个先决条件.一般认为胸腺素p4 是依化学计量法结合肌动蛋白并维持细胞中肌动蛋白单体库的稳定.胸腺素阻结合MgATP 肌动蛋白的自由能决定于反应起始时的焓(对CaATP 肌动蛋白来说决定于熵),二者结合伴随着结合水的分离.当胸腺素口 4 的 C 末端靠近并结合于MgATP肌动蛋白40位His 附近时,肌动蛋白水解位点(第二亚功能域46位Gly)的水解速度增加12倍.而Fein berg则认为胸腺素B4也可通过N —末端第5~ 20位氨基酸残基形成a螺旋与肌动蛋白单体结合•可见,胸腺素阻可改变肌动蛋白单体的构象和结构动力学.这可能正是胸腺素阻分离肌动至蔓鲞塑塑蛋白单体阻止核苷酸结合的独特性. 文献表明,在高移动性的血细胞中,胸腺素阻的浓度可达300 皮摩尔.而胸腺素阻作为G 一肌动蛋白分离剂时其浓度较低,只有不到20 皮摩尔.胸腺素阻浓度增加时,由于与F 一肌动蛋白相互作用, 使 F 一肌动蛋白解聚合能力降低.可见胸腺素34 可能不仅仅与一种或几种肌动蛋白起作用.这可能正是胸腺素阻具有调节细胞内微丝系统功能的因.小结综上所述,胸腺素阻不但在调节免疫系统,神经系统功能和发育方面具有重要作用, 还可调节肌动蛋白的聚合与分离.而最重要的.也是今后最有发展前途的则是其血管再生作用,因为血管再生是创伤后愈合的前提条件.目前基础医学研究和临床应用研究均集中于这一方面,这也是胸隙素口 4 将来应用于I 描床的主要方向参考文献129 2OGomezMarquezJetalBiochimBiophysActa,1996{1306(2—3):18719321GrantD6eta1.JCellsc】,1995{108(ptl2):3685369422MalindaKMeta1.FASEBJ,1997}ll(6):47448123MaliodaKMal_JlnvestDermatol,1999}113(3)384368L.wTLAe "MethOdsE nzy n~01,1.85; 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用于治疗抑郁症的胸腺素β4药物制剂与制备方法及其应用[发明专利]
![用于治疗抑郁症的胸腺素β4药物制剂与制备方法及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7163e546dd3383c4bb4cd2ef.png)
专利名称:用于治疗抑郁症的胸腺素β4药物制剂与制备方法及其应用
专利类型:发明专利
发明人:丁一,丁明星,刘爱,杨迪琦,尹瑞玲,南沙,张岩岩,雷蔷会
申请号:CN202010830592.5
申请日:20200818
公开号:CN111888463A
公开日:
20201106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种用于治疗抑郁症的胸腺素β4药物制剂与制备方法及其应用,属于疾病治疗技术领域。
本发明主要通过建立慢性社会挫败应激模型(CSDS)诱导小鼠抑郁样行为,此模型的优点在于其对于人类慢性应激中社会属性的模拟,随后连续7天经鼻给药Tβ4后,通过社会交互试验(social interaction test,SIT)、尾部悬挂试验(tail suspension test,TST)、糖水偏好试验(sucrose preference test,SPT)等行为学测试以评估抑郁水平,结果显示Tβ4在小鼠中有快速抗抑郁作用,在7天内可逆转CSDS诱导的抑郁样行为。
申请人:华中农业大学
地址:430070 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号
国籍:CN
代理机构:武汉开元知识产权代理有限公司
代理人:马辉
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胸腺素β4在治疗缺血性脑卒中的作用机制及进展

DOI:10.19368/ki.2096-1782.2023.14.185胸腺素β4在治疗缺血性脑卒中的作用机制及进展代青海1,舒凌峰1,李航1,朱鹏程1,吴涛21.河南中医药大学,河南郑州450046;2.河南中医药大学第一附属医院介入科,河南郑州450099[摘要]胸腺素β4是一种由43个氨基酸残基组成的小分子肽,存在于各种组织中,在大脑、肝脏、肾脏、睾丸、心肌、血小板和白细胞中高度表达,其中Tβ4的前四个氨基酸具有调节抗炎和抗纤维化作用:1~15氨基酸片段可抑制细胞凋亡,减少对细胞的毒性诱导损伤。
由氨基酸17~23编码的活性片段触发血管生成和毛囊生长。
胸腺素β4作为人体内主要的肌动蛋白调节分子之一,具有多重生物学功能,在以往研究中已证实其具有促进组织再生、重塑、创伤愈合的作用,在维持肌动蛋白平衡、肿瘤发病与转移、细胞凋亡、炎症、血管生成、毛囊发育等生理病理过程中扮演着极为重要的角色,近年来多位学者报道了其神经保护作用,可作为神经损伤和神经退行性疾病的修复/再生疗法。
本文将综述胸腺素β4在缺血性卒中治疗中的作用机制及在临床应用中的前景。
[关键词]胸腺素β4;缺血性脑卒中;神经保护;信号通路;综述[中图分类号]R4 [文献标识码]A [文章编号]2096-1782(2023)07(b)-0185-05The Mechanism and Progress of Thymosin β4 in the Treatment of Isch⁃emic StrokeDAI Qinghai1, SHU Lingfeng1, LI Hang1, ZHU Pengcheng1, WU Tao21.Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou, Henan Province, 450046 China;2.Interventional De‐partment, the First Affiliated Hospital of Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou, Henan Prov‐ince, 450099 China[Abstract] Thymosin β4 is a small molecular peptide composed of 43 amino acid residues, which exists in various tis‐sues and is highly expressed in brain, liver, kidney, testis, myocardium, platelets and white blood cells, in which the first four amino acids of Tβ4 have regulatory anti-inflammatory and anti-fibrotic effects: the 1-15 amino acid frag‐ments can inhibit apoptosis and reduce toxic induced damage to cells. Active fragments encoded by amino acids 17-23 trigger angiogenesis and hair follicle growth. As one of the main actin regulatory molecules in human body, thymo‐sin β4 has multiple biological functions. Previous studies have confirmed that it can promote tissue regeneration, re‐modeling and wound healing, and plays an extremely important role in the maintenance of actin balance, tumor patho‐genesis and metastasis, apoptosis, inflammation, angiogenesis, hair follicle development and other physiological and pathological processes. In recent years, many scholars have reported its neuroprotective effect, which can be used as a repair/regenerative therapy for nerve injury and neurodegenerative diseases. This article will review the mechanism of thymosin β4 in the treatment of ischemic stroke and the prospect of its clinical application.[Key words] Thymosin β4; Ischemic stroke; Neuroprotection; Signaling pathway; Review缺血性脑卒中是指脑血管因狭窄或梗塞等原因引起的脑组织缺氧、缺血和神经细胞死亡,是导[基金项目]河南省中医药科学研究专项课题(2018JDZX013)。
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胸腺素β4
胸腺素β4(Thymosinβ4,Tβ4)是1966年Goldstein等首先从小牛胸腺中提取出的促淋巴细胞生成因子,是人体内广泛存在的一种43个氨基酸组成的肽类物质。
天然Tβ4由43个氨基酸组成,其氨基酸序列和二级结构如下图所示。
Tβ4的结构中缺乏疏水性氨基酸,属于水溶性蛋白。
Tβ4是人体内主要的肌动蛋白调节因子之一,具有广泛的生物学活性,与细胞骨架平衡、炎症反应、创伤愈合、血管再生、细胞调亡、角膜及心肌修复等密切相关。
众多研究结果显示,Tβ4与很多生理过程紧密相关,具有非常广泛的应用前景,可用于心肌梗死(Myocardialinfarction 简称MI)、干眼症、角膜损伤、压迫性溃疡、口腔粘膜炎症以及肺损伤等多种疾病的治疗。
目前针对Tβ4的开发已经进入临床研究阶段,拟用于治疗心肌缺血-再灌注损伤(MyocardialIschemia Reperfusion Injury,MIRI)、急性肺损伤(acutelung injury, ALI)、干眼症、角膜损伤、压迫性溃疡等,其中美国RegeneRX公司研发的重组胸腺素β4已经处于临床III期阶段。
心肌梗死,旧称心肌梗塞,是一种急性及严重的心脏状态。
急性心肌梗死(acutemyocardial infarction,AMI)是在冠状动脉病变的基础上,发生冠状动脉血供急剧减少或中断,使相应的心肌严重而持久地急性缺血所致的部分心肌急性坏死。
AMI是一组由急性心肌缺血引起的临床综合征,主要包括ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)。
AMI的治疗方法主要有经皮冠状动脉介入(PCI)、溶栓、和冠脉旁路搭桥术等。
临床上,PCI发挥着挽救AMI患者生命的重要作用,提高了患者的生存率,但同时也是MIRI的重要诱因。
MIRI的形成涉及一系列复杂的病理过程,包括氧自由基生成过多、细胞内钙离子超载、生理pH值快速恢复、mPTP开放、炎症反应等[1],最后出现不可逆的细胞凋亡和坏死。
目前,尚无有效治疗MIRI的药物获批上市,临床上关于MIRI的评估与治疗是近年来的研究热点之一,如何充分和有效地利用已知的MIRI机制来预防或治疗缺血性心脑疾病,是国内亟待解决的未满足临床需求。
目前关于减轻MIRI的研究中涉及到的防治策略包括缺血预适应、增加局部腺苷浓度、防止细胞内钙超载、抑制mPTP开放、减少ROS生成、NO代谢、心脏停搏液的代谢添加剂、抗炎症反应、吸入性麻醉剂、舒张血管、缺血后适应等[2]。
据国家心血管疾病医疗质量控制中心公布的数据统计,2009-2018年冠心病患者接受PCI手术例数的年复合增长率为16.68%,2014-2018年的年复合增长率为16.26%。
由于人口老龄化、我国冠心病患者数量增加。
近年来,我国国民健康意识不断提高,人均可支配收入不断提升,医疗资源也日益丰富,医保报销比例逐步上升。
此外,随着国内区县级医院PCI能力逐步提高,临床医生技术水平不断提高,我国主动脉疾病的检出率将不断提高,包括STEMI患者在内的急诊PCI比例将进一步提升,预期有关数量将会保持稳定增长,参考历史增长情况,假设2019-2025年我国冠心病患者接受PCI手术例数的年复合增长率为15%,预计2025年我国有243万例冠心病患者的PCI手术[3]。
根据2019年4月27日,在第二十二届全国介入心脏病学论坛(CCIF2019)上,北京大学第一医院、中国心血管健康联盟副主席霍勇教授代表国家心血管疾病医疗质量控制中心发布冠心病介入治疗数据,2018年接受PCI手术的冠心病患者中STEMI患者共23.8万例,占比为26%,NSTEMI患者共9.2万例,占比为10%,即2018年接受PCI 手术的冠心病患者中AMI患者占比共计36%。
据《中国心血管病报告2018》,2017年接受PCI手术的冠心病患者中AMI患者占比共计35%。
同时国家心血管疾病医疗质量控制中心还发布了我国STEMI患者直接PCI的比例由2009年的29.76%增长到2018年的45.94%,其中近五年的增长速度较快,说明PCI手术在AMI患者,尤其是STEMI患者治疗中的地位愈加重要。
假设按照2018年AMI接受PCI手术占比为36%估计,则2019年我国有27.4万例AMI患者接受PCI手术,随着冠心病患者接受PCI手术的增多,2025年将有87.6万例AMI患者接受PCI.
目前针对MIRI的研究还在不断的完善,国内外没有关于MIRI发生率的准确统计。
MIRI可引起患者心律失常、梗死面积扩大和持久性心室功能低下等状况。
随着对MIRI发病机制的认识,未来MIRI治疗药物可能会与PCI术后抗栓治疗上升至同等地位。
据文献[4],PCI术后的AMI患者如并发心力衰竭,则其住院费用增加7232.41元,而PCI术后AMI患者发生MIRI会发生恶性心律失常、心肌顿抑、梗死面积扩大、持久性心室收缩功能低下甚至死亡等,发生MIRI的AMI患者其预后更加难以处理,治疗费用应更高。
保守估计下,参考并发心力衰竭时增加的治疗
费用作为发生MIRI的AMI患者的治疗费用,综上,MIRI治疗的理论市场规模在2025年将达到63.4亿元。
急性肺损伤(acutelung injury, ALI)是指各种直接和间接致伤因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤,造成弥漫性肺间质及肺泡水肿,导致的急性低氧性呼吸功能不全。
以肺容积减少、肺顺应性降低、通气/血流比例失调为病理生理特征,临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫,肺部影像学上表现为非均一性的渗出性病变,其发展至严重阶段(氧合指数<200)被称为急性呼吸窘迫综合征(acuterespiratory distress syndrome,ARDS)。
根据治疗指南[5]的流行病学调查显示ALI/ARDS属于临床常见危重症。
根据1994年欧美联席会议提出的ALI/ARDS诊断标准,ALI发病率为每年18/10万。
2005年的研究显示,ALI的发病率为每年79/10万,ARDS的发病率为每年59/10万。
据此,推测2030年国内ALI/ARDS患者数将达200.8万人。
ALI 可导致肺泡上皮、血管内皮细胞损伤和肺血管通透性增加,主要临床表现为低氧和、低肺顺应性和高生理死腔,其病死率为30%-45%[6]
目前,针对ALI的治疗方式包括:原发病治疗、呼吸支持治疗和药物治疗。
机械通气是临床上危重呼吸系统疾病的常用治疗措施,也是ALI的经典治疗方式,然而,当机械通气达到10-15mL/kg较大潮气量时,可导致肺泡过度膨胀,反而引起机械通气相关性肺损伤[6]。
ALI患者病死率多年来居高不下,目前并无特效的治疗药物和方法,在2020年之前,国内一直无有效的治疗药物获批上市。
注射用西维来司他钠是全球唯一一个获批用于治疗ALI的药物,其属于一种中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂,主要是通过阻断中性粒细胞介导的肺部炎症反应来治疗ALI。
西维来司他钠的原研公司为日本小野制药,原研
药于2002年4月11日在日本获批上市。
另一方面,2020年1月全国爆发COVID-19疫情,并迅速蔓延至全球,截至2020年6月24日,全球确诊COVID-19的病例数已经达到918万人,死亡人数达到47.5万人,致死率约为5.17%。
由COVID-19引起的肺损伤的治疗也成为世界上亟待解决的关键问题,中国通过27天的应急审评审批、现场检查核查,最终于2020年3月12日批准了由上海汇伦江苏药业有限公司提出的可以治疗ALI的药物注射用西维来司他钠的ANDA申请。
西维来司他钠的年治疗费用[7]为1.7万元,目前ALI/ARDS治疗以呼吸支持为主,之前无有效治疗药物,但是药物治疗相对呼吸支持治疗的护理费用更具有成本效益,药物治疗可以降低费用,因此假设当ALI/ARDS治疗药物增多时,药物治疗占比为50%,则预计2030年ALI/ARDS药物市场规模将达170.7亿元。
干眼是由于泪液的量或质或流体动力学异常引起的泪膜不稳定和(或)眼表损害,从而导致眼不适症状及视功能障碍的一类疾病。
根据PeigeSong等人的Meta分析,2010年中国5-89岁人群中,根据症状和体征分类的干眼症的患病率为13.55%,患病人数为1.709亿人[8]。
2018年全球眼科市场规模250亿美元左右,其中干眼症用药占比15%,市场规模约为37.5亿美元[9]。
根据MarketScope预测,2023年全球干眼症市场规模将增长至62亿美元[10]。
根据MarketScope分析,2019年中国眼科市场规模达到29亿美元,干眼症市场规模占到其中的7.5%,即2019年中国干眼症市场规模约为2.18亿美元,合人民币15.45亿元[11]。
目前,人工泪液是治疗干眼症的主要治疗方案,我国主要使用的是玻璃酸钠产品。
2018年玻璃酸钠滴眼液在中国公立医疗机构终端的销售额为10.97亿元[12]。
中国干眼症患者中已
经获得治疗的仅占一小部分,未来随着干眼症患者人群的进一步增长以及治疗率的进一步提升,中国干眼症的市场规模将会进一步扩大。
随着Tβ4在分子水平的作用机制进一步阐明和在临床应用研究不断深入,其临床应用价值将得到验证,未来应用前景值得期待。