Tnf受體相關(guān)因子1（traf1）在治療脂肪肝和ⅱ型糖尿病中的功能和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了TNF受體相關(guān)因子1（TRAF1）在治療脂肪肝和Ⅱ型糖尿病中的功能和應(yīng)用。通過高脂飲食誘導(dǎo)的模型研究TRAF1基因的功能，發(fā)現(xiàn)HFD飼養(yǎng)的TRAF1基因敲除小鼠的體重、空腹血糖水平均低于WT小鼠；通過腹腔注射葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TRAF1基因敲除小鼠對(duì)葡萄糖耐受能力明顯增強(qiáng)；小鼠肝臟大體外觀、肝臟重量、肝臟/體重比及脂質(zhì)成分病理染色結(jié)果均說明HFD組的TRAF1-KO小鼠脂肪肝病變明顯好轉(zhuǎn)，脂質(zhì)蓄積顯著減少，表明TRAF1基因敲除具有能夠顯著改善脂肪肝、Ⅱ型糖尿病的作用。針對(duì)該作用，其可作為篩選治療脂肪肝和/或Ⅱ型糖尿病的藥物靶標(biāo)，其抑制劑可用于制備治療脂肪肝和/或Ⅱ型糖尿病的藥物。
【專利說明】[0001] TNF受體相關(guān)因子1 (TRAF1 )在治療脂肪肝和II型糖尿病 中的功能和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于基因的功能與應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種TNF受體相關(guān)因子1 (TRAF1) 作為藥物靶標(biāo)在篩選治療脂肪肝和/或II型糖尿病疾病的藥物中應(yīng)用，以及TRAF1的抑制 劑在制備和/或篩選預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝和/或II型糖尿病疾病的藥物中應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0003] 糖尿病是一種嚴(yán)重危害人類健康的慢性代謝性疾病。在過去的二三十年里，糖尿 病患者數(shù)量已經(jīng)翻倍，對(duì)全球人類的健康是一個(gè)極為嚴(yán)重的威脅。在2010年，世界范圍 內(nèi)2. 85億人口患有糖尿病，其中90%的患者為II型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus， T2DM)，預(yù)計(jì)到2030年患者的數(shù)量將增加到4. 39億，這意味著在全球20-79歲成年人中將 會(huì)有7. 7%是糖尿病患者。當(dāng)前兒童，青少年及青年人群中II型糖尿病及II型糖尿病前期發(fā) 病率劇增，這也意味著在未來的糖尿病的發(fā)病人群將擴(kuò)大，防治難度將會(huì)大增。糖尿病的早 期診斷，防治糖尿病慢性并發(fā)癥對(duì)減輕患者負(fù)擔(dān)尤為重要。
[0004] 糖尿病疾病本身，同時(shí)加上它可怕的且不易逆轉(zhuǎn)的并發(fā)癥對(duì)患者的生活質(zhì)量和生 命健康影響極大，也是當(dāng)前臨床與研究界的重要難題。I型糖尿病(胰島素依賴型）和II型 糖尿?。ǚ且葝u素依賴型）患者繼發(fā)性并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，是與糖尿病的病程持續(xù)時(shí)間和血糖的 控制程度密切相關(guān)。胰島素（insulin)是由胰腺β-細(xì)胞分泌，由A、B兩條多肽組成，分子 量為56KDa的酸性蛋白質(zhì)，是體內(nèi)唯一的降低血糖的激素，也是迄今為止作用最強(qiáng)的降血 糖藥物。胰島素主要作用于肝臟、肌肉及脂肪等組織，對(duì)機(jī)體代謝(糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)的代謝和貯存）和細(xì)胞生長(zhǎng)起著調(diào)控作用。在II型糖尿病中，由于胰島素作用缺陷， 導(dǎo)致糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝異常，隨病程延長(zhǎng)，可致眼、腎、神經(jīng)、心臟和血管等多系統(tǒng)進(jìn)行 性損害，引起功能衰竭，使患者的生活質(zhì)量降低，壽命縮短，病死率增高。在我國(guó)，II型糖尿 病的發(fā)病日趨低齡化，給社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來沉重的負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重危害人民的生命健康。
[0005] 糖尿病慢性并發(fā)癥是導(dǎo)致糖尿病患者致死致殘的主要原因，不僅累及心腦血管、 腎臟、視網(wǎng)膜、神經(jīng)等重要臟器和組織，肝臟也是其重要的靶器官之一。肝臟是糖代謝最主 要的器官之一，是物質(zhì)代謝的中樞，它具有許多重要的生理功能，如葡萄糖的合成和分解， 脂質(zhì)合成和分解，膽汁合成和分泌等。肝臟是人體生化工廠，脂質(zhì)由肝臟合成和輸出。隨著 糖尿病病程的延長(zhǎng)，發(fā)生肝臟病變的危險(xiǎn)性及其病變程度也隨之增加。
[0006] 腫瘤壞死因子（TNF)受體相關(guān)因子家族（TNF receptor-associated factor， TRAF)是一類結(jié)構(gòu)相似的銜接蛋白，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子在TNFR超家族、Toll樣/白介素 1受體（Toll/IL-1 receptor，TIR)超家族和RIG樣受體（RLR)家族上游信號(hào)傳導(dǎo)中發(fā)揮 重要作用。目前哺乳動(dòng)物中TRAF家族共有7個(gè)成員，分別為TRAF1-7。TRAF包含一個(gè)大 約230氨基酸長(zhǎng)的C末端特征性TRAF結(jié)構(gòu)域，介導(dǎo)TRAF蛋白形成同源或異源二聚體或結(jié) 合其他銜接分子及信號(hào)傳導(dǎo)分子。該結(jié)構(gòu)域可分為高度保守的近C端（TRAF-C)和差異較 大的近N端（TRAF-N)兩個(gè)亞結(jié)構(gòu)域，這種差異決定TRAF在特定環(huán)境和細(xì)胞類型下結(jié)合不 同的受體或信號(hào)活化物。除TRAF1以外，TRAF2-7還包含一個(gè)高度保守的N末端指環(huán)結(jié)構(gòu) 域（RING finger domain)。TRAF具有調(diào)控宿主防御、炎癥和自身免疫等重要生物學(xué)功能，并 在細(xì)胞分化、增殖、凋亡發(fā)揮重要作用。TRAF1最早通過酵母雙雜交篩選作為TNFR2的信號(hào) 傳導(dǎo)分子被發(fā)現(xiàn)。盡管其他TRAF家族成員在不同組織細(xì)胞中廣泛分布，TRAF1的mRNA僅 能在脾、肺、睪丸等少數(shù)組織中檢測(cè)到。但是研究表明，多種刺激如白介素 1 (IL-1)、腫瘤 壞死因子α (TNF-α )、⑶40配體和EB病毒感染均可顯著誘導(dǎo)TRAF1表達(dá)。已有研究表 明TRAF1是可溶性腫瘤壞死因子樣弱凋亡誘導(dǎo)物的主要祀基因 （TNF Receptor-Associated Factor 1 is a Major Target of Soluble TWEAK. Carmona Arana JA et al. Front Immunol. 2014 Feb 18;5:63.);TRAF1可通過激活A(yù)SK1信號(hào)通路，從而在腦卒中疾病中 發(fā)揮著重要的作用（Yan-Yun Lu, et al. TRAF1 is a critical regulator of cerebral ischemia-reperfusion injury and neuronal death. Nature communication (2013), 4:2852)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種TRAF1基因的表 達(dá)與脂肪肝、II型糖尿病之間的相互關(guān)系，提供一個(gè)用于治療脂肪肝、II型糖尿病的靶基因 TRAF1的新用途，進(jìn)而把TRAF1基因應(yīng)用于脂肪肝、II型糖尿病的治療。
[0008] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 本發(fā)明以野生型C57小鼠與TRAF1基因敲除小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過高脂飲食誘導(dǎo)的肥 胖小鼠模型（diet induced obesity，DI0)研究TRAF1基因的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高脂飼料（High fat diet，HFD)飼養(yǎng)的TRAF1基因敲除小鼠的體重及空腹血糖水平均低于對(duì)照組WT小鼠， 進(jìn)一步通過腹腔注射葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TRAF1基因敲除小鼠對(duì)葡萄糖的耐受能力明顯 增強(qiáng)。從小鼠肝臟大體外觀、肝臟重量、肝臟/體重比以及脂質(zhì)成分病理染色結(jié)果等均說明 HFD組的TRAF1-K0小鼠脂肪肝病變明顯好轉(zhuǎn)，脂質(zhì)蓄積顯著減少。這表明TRAF1基因敲除 會(huì)顯著改善脂肪肝、II型糖尿病的發(fā)生，TRAF1基因具有惡化脂肪肝、II型糖尿病的作用，為 研究防治脂肪肝、II型糖尿病的新靶點(diǎn)和新策略提供了理論依據(jù)和臨床基礎(chǔ)。
[0009] 因此，TRAF1基因可作為藥物靶點(diǎn)，構(gòu)建TRAF1基因過表達(dá)的體外細(xì)胞模型或動(dòng)物 模型，用于篩選預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝、II型糖尿病的藥物；TRAF1基因也可作為基因 治療中的靶基因，設(shè)計(jì)并制備預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝、II型糖尿病的藥物和/或生物 學(xué)試劑，通過基因工程技術(shù)達(dá)到預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝、II型糖尿病的目的。例如以 TRAF1為靶基因，設(shè)計(jì)可干擾TRAF1表達(dá)的雙鏈siRNA，通過化學(xué)方法合成以后，注射入人 體通過RNA干擾的方法使TRAF1基因沉默來治療脂肪肝、II型糖尿?。贿€可以設(shè)計(jì)并構(gòu)建 TRAF1的突變體，注射后進(jìn)入細(xì)胞，競(jìng)爭(zhēng)TRAF1原形的作用底物，從而抑制TRAF1的功能，起 到治療目的；此外，還可以以TRAF1為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)小分子化合物抑制劑，利用TRAF1基因過表 達(dá)的體外細(xì)胞模型或動(dòng)物模型，通過篩選，發(fā)現(xiàn)其中能夠特異性抑制TRAF1的分子，從而為 脂肪肝、II型糖尿病的治療提供新的治療性分子。
[0010] 針對(duì)TRAF1的上述功能，提供TRAF1作為藥物靶標(biāo)在篩選保護(hù)肝臟功能的藥物中 的應(yīng)用。
[0011] 針對(duì)TRAF1的上述功能，提供TRAF1作為藥物靶標(biāo)在篩選預(yù)防、緩解和/或治療脂 肪肝和/或II型糖尿病的藥物中的應(yīng)用。
[0012] 針對(duì)TRAF1的上述功能，提供TRAF1的抑制劑在制備保護(hù)肝臟功能的藥物中的應(yīng) 用。
[0013] 針對(duì)TRAF1的上述功能，提供TRAF1的抑制劑在制備預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝 和/或II型糖尿病的藥物中的應(yīng)用。
[0014] 一種保護(hù)肝功能的藥物，包含TRAF1的抑制劑。
[0015] 一種治療脂肪肝和/或II型糖尿病的藥物，包含TRAF1的抑制劑。
[0016] 所述的TRAF1的抑制劑優(yōu)選為TRAF1基因的siRNA、TRAF1基因的RNA干擾載體， TRAF1的抗體及其他能夠抑制TRAF1表達(dá)的抑制劑中的一種。
[0017] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果： (1)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)TRAF1基因的新功能，即TRAF1基因能夠惡化脂肪肝、II型糖尿病疾病 的作用。
[0018] (2)基于TRAF1基因在惡化脂肪肝、II型糖尿病中的功能，為脂肪肝、II型糖尿病 的藥物提供靶標(biāo)。
[0019] (3) TRAF1的抑制劑可用于制備保護(hù)肝功能和治療脂肪肝、II型糖尿病的藥物。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是WT和TRAF1-K0小鼠的體重、空腹血糖結(jié)果圖；A為小鼠體重結(jié)果圖，B為空 腹血糖水平統(tǒng)計(jì)圖

【權(quán)利要求】
1. TRAF1作為藥物靶標(biāo)在篩選保護(hù)肝臟功能的藥物中的應(yīng)用。 2. TRAF1作為藥物靶標(biāo)在篩選預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝和/或II型糖尿病的藥物中 的應(yīng)用。 3. TRAF1的抑制劑在制備保護(hù)肝臟功能的藥物中的應(yīng)用。
4. 一種保護(hù)肝臟功能的藥物，其特征在于：包含TRAF1的抑制劑。 5. TRAF1的抑制劑在制備預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝和/或II型糖尿病的藥物中的應(yīng) 用。
6. -種預(yù)防、緩解和/或治療脂肪肝和/或II型糖尿病的藥物，其特征在于：包含 TRAF1的抑制劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的應(yīng)用或權(quán)利要求4或6所述的藥物，其特征在于：所述 的TRAF1的抑制劑包括TRAF1基因的siRNA、TRAF1基因的RNA干擾載體、TRAF1的抗體。
【文檔編號(hào)】A61K45/00GK104087649SQ201410322130
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】李紅良, 張曉東, 汪濤, 杜成 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)