一種高蛋白血癥的家蠶模型的制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種高蛋白血癥的家蠶模型的制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 蛋白質(zhì)代謝以氨基酸為核心。食物蛋白要首先降解為氨基酸才能被機(jī)體利用，體 內(nèi)蛋白也要先分解為氨基酸才能繼續(xù)氧化分解或轉(zhuǎn)化。游離氨基酸可合成自身蛋白，可氧 化分解放出能量，可轉(zhuǎn)化為糖類或脂類，也可合成其他生物活性物質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)外液中所有游 離氨基酸稱為游離氨基酸庫，其含量雖然不足體內(nèi)氨基酸總量的1 %，卻可反映機(jī)體氮代謝 的概況。循環(huán)血液中的蛋白質(zhì)和氨基酸水平能夠反映機(jī)體蛋白質(zhì)代謝的整體復(fù)雜結(jié)果。
[0003] 蛋白質(zhì)（氨基酸）代謝疾病是以循環(huán)系統(tǒng)中蛋白質(zhì)（氨基酸）異常升高或降低 為基礎(chǔ)的重大代謝疾病，是影響人類健康的重要疾病之一。循環(huán)血蛋白水平與病情嚴(yán)重 程度和病死率有密切關(guān)系（HorowitzIN,TaiK.Hypoalbuminemiaincriticallyill children.Archivesofpediatrics&adolescentmedicine, 2007, 161(11):1048-1052. )〇
[0004] 循環(huán)系統(tǒng)中蛋白質(zhì)（氨基酸）異常降低的臨床癥狀稱為低蛋白血癥，主要出現(xiàn)于 腎病綜合征、肝硬化、重度妊高癥、肺心病及重型顱腦損傷、嚴(yán)重?zé)齻?，可影響許多疾病、 尤其是危重癥的預(yù)后診斷。低蛋白血癥可引起血漿膠體滲透壓下降，使大量液體滯留于組 織間隙，有效循環(huán)血量減少，導(dǎo)致血液黏度增高，進(jìn)一步促進(jìn)微循環(huán)障礙，導(dǎo)致重要器官灌 注不足，造成多器官功能不全。此外，血蛋白下降可致參與合成抗體的各種酶數(shù)量減少、活 性降低，使機(jī)體免疫力下降，感染機(jī)會增加，加重病情。低蛋白血癥可作為預(yù)測預(yù)后不良的 指標(biāo)之一，是預(yù)測危重癥病死率、發(fā)病率的重要指標(biāo)。
[0005] 循環(huán)系統(tǒng)中蛋白質(zhì)（氨基酸）異常升高的臨床癥狀稱為高蛋白血癥。其中由于 氨基酸代謝障礙所引起的遺傳性氨基酸升高疾病已發(fā)現(xiàn)了超過100種，主要包括苯丙酮尿 癥、胱氨酸尿癥、亞氨基甘氨酸尿癥、組氨酸血癥、Hartnup病、其他高苯丙氨酸血癥、高脯 氨酸血癥、高賴氨酸血癥等。氨基酸代謝病也稱氨基酸?。╝minoacidopathy)或稱為氨基 酸尿癥（aminoaciduria)，可分為氨基酸分解代謝阻滯的酶缺陷型和氨基酸吸收轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng) 缺陷類型。
[0006] 動(dòng)物疾病模型在代謝疾病發(fā)病機(jī)制與防治藥物開發(fā)與臨床治療方法研宄中具有 重要作用。由于血清蛋白濃度過高而引發(fā)或?qū)е碌南嚓P(guān)疾病及危害還未研宄清楚，因此， 價(jià)廉、穩(wěn)定、可重復(fù)性強(qiáng)的動(dòng)物模型有望為高蛋白血癥的研宄帶來希望。目前有大量的高 血糖或高血脂動(dòng)物模型建模方法，能夠?yàn)樯镝t(yī)學(xué)基礎(chǔ)和臨床研宄提供各種類型的高血糖 或高血脂動(dòng)物模型，這些動(dòng)物模型不僅僅是脊椎動(dòng)物中的鼠、犬、豬和猴等哺乳類，還包括 果蠅、線蟲等無脊椎動(dòng)物。由于哺乳動(dòng)物作為體內(nèi)代謝的疾病模型，在藥物初篩階段進(jìn)行 大規(guī)模代謝檢測需要耗費(fèi)大量財(cái)力，還會引發(fā)一系列倫理問題，而這已成為發(fā)達(dá)國家制約 藥物發(fā)展的一個(gè)重要原因，也成為阻礙我國進(jìn)行對外合作研宄和醫(yī)藥產(chǎn)品貿(mào)易的壁皇。因 此，使用低成本的無脊椎動(dòng)物替代哺乳動(dòng)物作為動(dòng)物模型進(jìn)行藥物篩選及評價(jià)具有巨大的 發(fā)展前景（BergerJ.Preclinicaltestingoninsectspredictshumanhaematotoxic potentials.LabAnim2009,43 (4):328-332.)〇
[0007] 家蠶是中國特色的無脊椎模式動(dòng)物，被廣泛用于遺傳和發(fā)育研宄。中國擁有世界 現(xiàn)存家蠶基因資源總量的90%以上，目前國內(nèi)保存的家蠶純系多達(dá)上千種，在目前保存的 400個(gè)左右的家蠶突變體中，包括眾多具有重大基礎(chǔ)理論和使用價(jià)值的生物模型系統(tǒng)，如疾 病模型、行為遺傳模型、神經(jīng)傳導(dǎo)模型、生長發(fā)育模型等，還有長壽、色素異常、肢體（附肢） 發(fā)育異常、免疫缺陷，致死、痛風(fēng)、神經(jīng)傳導(dǎo)障礙以及某些癌癥的基因突變品系。除了這些生 物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必須的基礎(chǔ)條件外，家蠶作為中藥候選成份的藥效評價(jià)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，相比于 體外實(shí)驗(yàn)、以及常用的果蠅和哺乳動(dòng)物模式生物具有獨(dú)特的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：
[0008] (1)遺傳背景清晰，實(shí)驗(yàn)可操作性好。家蠶大小合適，具有比果蠅胚胎更好的可操 作性，還具有比線蟲更加復(fù)雜的遺傳和發(fā)育調(diào)控機(jī)制，很適合開展毒理、遺傳和發(fā)育研宄。
[0009] (2)實(shí)驗(yàn)條件可控性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)迅速簡便。家蠶在實(shí)驗(yàn)室完全可用人工飼料無菌飼 養(yǎng)，器具、環(huán)境條件簡單可控；相比果蠅，家蠶活動(dòng)不活潑，實(shí)驗(yàn)操作方便；家蠶個(gè)體大小適 中，解剖方便，病理樣本直觀；家蠶可以安全、可靠地進(jìn)行血淋巴注射和口腔注射，能夠達(dá)到 哺乳動(dòng)物的靜脈注射和經(jīng)口投藥處理效果。
[0010] (3)減少了動(dòng)物倫理爭議。采用家蠶等無脊椎模式生物實(shí)驗(yàn)手段代替高等動(dòng)物，減 輕或減少給高等動(dòng)物造成的疼痛和不安，也是國際動(dòng)物倫理福利3R原則的核心所在。
[0011] (4)生物安全性好。作為唯一馴化的昆蟲，家蠶離開人類已經(jīng)無法單獨(dú)生存和繁衍 后代，實(shí)驗(yàn)中不易逃逸。
[0012] 器官水平上的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)研宄證實(shí)，家蠶的中腸、脂肪體分別相當(dāng)于哺乳 動(dòng)物的腸道和肝臟；抗生素等外源性物質(zhì)在腸道內(nèi)的吸收情況在家蠶和哺乳動(dòng)物中 也非常相似(HamamotoH,KurokawaK,KaitoC,KamuraK,ManitraRazanajatovo I, KusuharaH,SantaT,SekimizuK.Quantitativeevaluationofthetherapeutic effectsofantibioticsusingsilkwormsinfectedwithhumanpathogenic microorganisms.AntimicrobAgentsChemother. 2004, 48 (3):774-779.)(Hamamoto H,KamuraK,RazanajatovoIM,MurakamiK,SantaT,SekimizuK.Effectsofmolecular massandhydrophobicityontransportratesthroughnon-specificpathways ofthesilkwormlarvamidgut.IntJAntimicrobAgents.2005,26(1):38-42.) (HamamotoH,TonoikeA,NarushimaK,HorieR,SekimizuK.Silkwormasamodel animaltoevaluatedrugcandidatetoxicityandmetabolism.CompBiochem PhysiolCToxicolPharmacol. 2009, 149(3) :-933.);在家香中存在與哺乳動(dòng)物相同 的藥物代謝機(jī)制（AsamiY,HorieR,HamamotoH,SekimizuK.Useofsilkwormsfor identificationofdrugcandidateshavingappropriatepharmacokineticsfrom plantsources.BMCPharmacol. 2010, 10:7.doi:10. 1186/1471-2210-10-7.)。利用家 蠶模型建立了人源黃色葡萄球菌和綠膿菌的家蠶感染模型，用于判定抗生素的治療效 果；通過NPV病毒對家蠶的感染機(jī)制，建立了人類病毒感染的無脊椎動(dòng)物模型，用來篩 選和評價(jià)人的病毒病感染治療藥物等（KaitoC,AkimitsuN,WatanabeH,Sekimizu K.Silkwormlarvaeasananimalmodelofbacterialinfectionpathogenic tohumans.MicrobPathog. 2002, 32(4):183-190. ) (Takemura-UchiyamaI1Uchiyama J,KatoS,InoueT,UjiharaT,OharaN,DaibataM,MatsuzakiS.Evaluatingefficacy ofbacteriophagetherapyagainstStaphylococcusaureusinfectionsusinga silkwormlarvalinfectionmodel.FEMSMicrobiolLett. 2013,347(I):52-60.)〇 利 用家蠶模型，解釋了哺乳動(dòng)物中還沒有查明的植物源抗腫瘤物質(zhì)傘形花內(nèi)酯在腸道和 脂肪體作用機(jī)制（FangY，WangH，ZhuW，WangL，LiuH，HeY