一种微生物用于降低人体腔内三甲胺水平的应用,尤其是用于治疗三甲胺尿症或细菌性...的制作方法

文档序号:9203513阅读:1037来源:国知局
一种微生物用于降低人体腔内三甲胺水平的应用,尤其是用于治疗三甲胺尿症或细菌性 ...的制作方法
【专利说明】-种微生物用于降低人体腔内三甲胺水平的应用,尤其是 用于治疗三甲胺尿症或细菌性阴道炎以及预防心血管疾病
[0001] 本发明涉及一种微生物的应用,在至少一个包含可以生成三甲胺(TM)的菌群的 人体腔(以下简写为"人腔")中,这些微生物可以进行TM的代谢,从而降低人腔内的TM 水平。
[0002] 本发明涉及所述微生物在肠道内用于降低TM水平的应用。本发明的目的尤其是 用于治疗三甲胺尿症,和/或降低氧化三甲胺(TMAO)的水平,从而有可能防止动脉粥样化 斑块的形成,以及为预防心血管疾病提供另外的方法。
[0003] 本发明还涉及用来进行TM的代谢的酶的原位递送。
[0004] 三甲胺尿症(或称为TMAU、TMA引起的尿毒症、或臭鱼综合征)是一种遗传性疾 病,由于患者体内一种酶的基因缺损(含黄素单氧化酶3, FM03),肝脏内的TM不能被有 效地转化为ΤΜΑ0。而在某些病例中,这种转化能力的缺损是阵发性的,后天获得的。从而, 三甲胺在体内大量蓄积,最终随着汗液、尿液和呼出的气体排出体外,并带有浓重的鱼腥臭 味。虽然没有实际的研宄对此病的总体发病率进行描述,但是推测美国人群中的发病率大 概就是1%这个数字。在下文中,这样的人被确定为TM-代谢缺陷型患者。
[0005] 肠道内TM来源于食物,主要是取决于转化成TMO的效率,食物引入的胆碱或卵 磷酯(主要是蛋类、肉类、肝脏、小麦胚芽、鱼类等)。这些物质在肠道内可被肠道菌群转化 成三甲胺。
[0006] 此外,在具有活化的FM03酶的人群中,TM在肝脏内被转化为ΤΜΑ0,这种代谢物 会再出现在血流中。Wang等人.(《Nature》2011年第472卷7341期,第57-63页;另见 《Nature》新闻与观点,2011年第472卷,第40-41页中K Rak和D J Rader的《心血管疾 病》(Cardiovascular Disease))的研宄发现,血液中循环的TMAOs可能造成动脉内动脉粥 样化斑块的形成,从而导致心脏疾病。
[0007] 细菌性阴道炎是女性发生在的一种良性病变,其发病原因是阴道内微生物菌群失 衡。这种失衡是因为乳酸杆菌菌群的减少,造成主要包含阴道加德纳氏菌的厌氧菌群大量 繁殖。细菌性阴道炎的主要特征是阴道脱落物或分泌液呈灰白色且带有腥臭味。这些阴道 脱落物或分泌液发出腥臭味道是由于其中包含TMA (Wolrath等人,《APMIS》2002年,第110 期,第819-824页;另见Wolrath等人,《APMIS》2005年,第113期,第513-516页)。
[0008] 本发明还涉及所述微生物在阴道内的应用,用来降低阴道分泌液的TM水平。本 发明的目的尤其在于处理细菌性阴道炎发生时的阴道分泌液,或治疗由于局部TM生成引 起的任何紊乱或疾病,从而有可能减少阴道脱落物或分泌液散发的强烈腥臭的气味。
[0009] 本发明的目的还在于一种新型的微生物,其可以用于上述应用。
[0010] 产甲烷古菌是一种能在厌氧环境下产生甲烷的微生物。某些特定的古菌存在于动 物的消化系统中,比如反刍类动物;也存在于特定的人群中,特别是老年人。
[0011] 因此,B. Dridi (《国际微生物分类进化学杂志》(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology),2012 年第 62 期,第 1902-1907 页)的 研宄团队报告称,他们分离出一种名为鲁米叶甲烧马赛里球菌(Methanomassiliicoccus luminyensis)的微生物,这种古菌可在4气体环境中将甲醇还原为甲烷。文中还描述了这 种微生物不能在CO2气体环境中利用三甲胺和一些其它底物生成甲烷。在A.Gorlas,《细 菌学杂志》(Journal of Bacteriology),2012年9月,第194卷17期,第4745页上公开 并提到了这种古菌的全部基因组序列,并且该基因组序列已经被收录进GenBank数据库, 登陆号码从 CAJE01000001 到 CAJE01000026。
[0012] 目前,尤其是在人群中,能在体内利用和进行TM的代谢的微生物,特别是古菌, 还未见报道。
[0013] 发明人从取自人类个体的未脱盐标本中,成功鉴定出一种产甲烷古菌的新菌种, 该菌种包含编码TM甲基转移酶的基因(mttB基因)和编码可以接受从TM转移来的甲基 基团的类咕啉蛋白的基因(mttC基因)。某些器官或者这些器官围成的腔室,比如肠道、人 类的结肠或阴道,会出现存在氢气的厌氧环境,在这种条件下,该菌种能进行TM的代谢, 因此本发明建议利用这些微生物来进行TM的代谢,从而降低其水平,尤其是降低其在肠 道内和阴道内的水平。进一步的研宄发现,该古菌菌株还包含耐胆盐的基因,特别是编码胆 盐水解酶的基因,从而促进菌株存活,维持这种微生物在肠道内的数量。这种微生物在下文 中被确定为菌株1,或者被称为(Methanomethylophilus alvus)。发明人还确定了另外一 种鲁米叶甲烧马赛里球菌(Methanomassiliicoccus Iuminyensis)古菌菌株,该菌株曾经 也被D. Didri等人.(如上所述)描述过,在下文中往往被称为菌株2,它也包含编码TMA甲 基转移酶的基因和编码可以接受从TM转移来的甲基基团的类咕啉蛋白的基因,菌株2能 在肠道内存在氢气的环境下进行TM的代谢。人们相信,TM的代谢生成了甲基化蛋白(甲 基化类咕啉蛋白),即该甲基化蛋白捕获了 TM的甲基基团。之后,这种甲基化蛋白很可能 进入了甲烷生成的代谢通路,从而产生甲烷。
[0014] 显然地,我们这里指的是能围成腔室的某种器官,同样也指的腔室本身,只要它包 含厌氧微生物菌群,进而能产生或者生成TMA。也可以将这种器官或腔室称为包含能利用微 生物菌群产生TM的器官或腔室。通常情况下,在氢气源存在的条件下,由微生物的代谢生 成这种TM。
[0015] 因此,本发明的目的是一种组合物,其包含表达TMA甲基转移酶的微生物。根据上 述定义,这种微生物能在存在氢气的上述人体器官或腔室环境内,进行三甲胺(TMA)的代 谢。所述组合物可用作一种药物,用来处理、降低或者抑制人体器官和腔室中的TMA,和/或 用来治疗以存在TM为特征的或由于其存在而引起的任何病变、烦恼或紊乱。
[0016] 根据本发明所述的一种组合物,其包含表达TMA甲基转移酶的微生物,在至少一 个包含可生成TM的菌群的人体腔中,所述TM甲基转移酶能够在存在氢气的条件下进行 TM的代谢,因此可用作处理、降低或抑制人体腔内的TM水平的药物。
[0017] 根据第一方面,本发明涉及一种组合物,其包含表达TM甲基转移酶的微生物,能 在存在氢气的肠道环境内进行TM (TM)的代谢,因此可用作降低或抑制肠道和/或肝脏内 的TM水平的药物。
[0018] 更具体地,在第一个实施例中,所述应用旨在治疗三甲胺尿症。接受治疗的患者存 在TM代谢缺陷,特别是指那些缺少活化FM03酶的人群。
[0019] 在第二个实施例中,所述应用旨在降低肝脏内TM代谢物的水平,即ΤΜΑ0,尤其是 血浆中的ΤΜΑ0。这种应用的目的还在于可能防止动脉粥样化斑块的形成和/或预防心血管 疾病。目标患者或者是有能力进行TM的代谢的患者,或者是存在TM代谢缺陷但是通过 药物可以重建TM转化为TMAO代谢通路的患者。例如,如果在TM代谢通路的上游应用本 发明的所述组合物,就可以限制肝脏生成ΤΜΑ0。
[0020] 根据本发明所述组合物的应用,TM代谢缺陷型患者有可能将下面这两种效果结 合起来,一是进行TMA的代谢或治疗三甲胺尿症,二是降低血浆TMAO含量,防止形成动脉粥 样化斑块和/或预防心血管疾病。
[0021] 本发明的目的还在于一种组合物,其包含表达TM甲基转移酶的微生物,能在存 在氢气的肠道环境内代谢三甲胺(TMA),用于治疗三甲胺尿症。
[0022] 因此,本发明的目的还在于一种组合物,其包含表达TM甲基转移酶的微生物,能 在存在氢气的肠道环境内进行三甲胺(TMA)的代谢,用作降低血浆TMAO水平,防止形成动 脉粥样化斑块和/或预防心血管疾病的药物。
[0023] 根据第二方面,本发明涉及一种组合物,其包含表达TM甲基转移酶的微生物,能 在存在氢气的阴道环境内代谢三甲胺(TMA),目的是处理、降低或抑制存在于阴道内或阴道 分泌液中的TM。
[0024] 特别地,尽管不希望受理论的限制,人们相信存在于阴道内或阴道分泌液中的TMA 来源于阴道菌群对化合物的转化,该化合物包含一个含氮基团,而该含氮基团会被三个甲 基取代。
[0025] 在一个实施例中,所述应用旨在处理细菌性阴道炎发生时的阴道分泌液,以及减 少或抑制该阴道分泌液中因包含TM而产生的腥臭味。
[0026] 本发明的目的是保证所述的微生物能进行TM的代谢,更优选地,将TM的甲基转 移给其它分子。
[0027] 在一个实施例中,所述微生物还能表达类咕啉蛋白,该类咕啉蛋白可作为甲基受 体。特别地,所述类咕啉蛋白是可以接受从TM转移来的甲基基团的类咕啉蛋白。
[0028] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码TM甲基转移酶基因的微生物,该基 因包括序列1(SEQ ID N0:1)或序列2(SEQ ID N0:2),或者是与其序列一致性高于90%的 等同序列(编码能够作用于TM的具有甲基转移酶活性的基因序列),尤其是与序列1或序 列 2 的一致性达到 90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的基因序列。
[0029] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码TM甲基转移酶基因的微生物,该基 因包括序列3(SEQ ID N0:3)或序列4(SEQ ID N0:4),或者是与其序列一致性高于90%的 等同序列(编码能够作用于TM的具有甲基转移酶活性的基因序列),尤其是与序列3或序 列 4 的一致性达到 90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%的基因序列。
[0030] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码可以接受从TM转移来的甲基基团的 类咕啉蛋白基因的微生物,该基因包括序列5(SEQ ID N0:5)或序列6(SEQ ID N0:6),或者 是与其序列一致性高于90%的等同序列(在甲基转移酶作用下,编码能捕获TM的甲基并 接受甲基基团的类咕啉蛋白的基因序列),尤其是与序列5或序列6的一致性达到90%、 91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或 99% 的基因序列。
[0031] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码可以接受从TM转移来的甲基基团的 类咕啉蛋白基因的微生物,该基因包括序列7(SEQ ID N0:7)或序列8(SEQ ID N0:8),或者 是与其序列一致性高于90%的等同序列(在甲基转移酶作用下,编码能捕获TM的甲基并 接受甲基基团的类咕啉蛋白的基因序列),尤其是与序列7或序列8的一致性达到90%、 91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98% 或 99%。
[0032] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码TM甲基转移酶基因的微生物,该基 因包括序列1(SEQ ID NO: 1)或如上所述的序列1的等同序列,还包含编码可以接受从TMA 转移来的甲基基团的类咕啉蛋白基因序列,其包括序列5(SEQ ID N0:5)或如上所述的序列 5的等同序列。
[0033] 在一个实施例中,所述组合物包括含有编码TM甲基转移酶基因的微生物,该基
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网友询问留言 已有1条留言
  • 访客 来自[中国] 2020年07月20日 23:47
    这个治疗三甲胺尿证的药什么时候出来啊
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