靶向苯丙酮酸促进糖尿病伤口愈合以及抑制过度NLRP3炎症小体的激活

本发明属于医学，具体涉及靶向苯丙酮酸促进糖尿病伤口愈合以及抑制过度nlrp3炎症小体的激活。

背景技术：

1、糖尿病足溃疡(dfu)是糖尿病最常见和最具挑战性的慢性并发症之一，其发病时间长，治疗周期难治。在过去的几十年里，dfu一直是一个严重的全球医疗问题，并且仍然是非创伤性下肢丧失的主要原因。此外，dfu与糖尿病致残和死亡风险的增加密切相关，dfu患者的5年生存率比最常见的癌症患者差。正在进行的关于dfus的一个令人兴奋的研究领域集中在巨噬细胞的异常极化上，巨噬细胞在糖尿病伤口的慢性炎症中起着关键作用。具体地说，从促炎表型到促进愈合表型的受损转换会导致炎症介质的聚集，并阻碍糖尿病伤口的愈合。因此，探索糖尿病创面慢性炎症的致病因素，为个体化防治提供新的治疗方法具有重要的科学意义。

2、核苷酸结合的寡聚化结构域样受体(nlr)是一种含3个吡咯环的家族结构域(nlrp3)，它与含有半胱氨酸天冬氨酸酶招募结构域(asc)和半胱氨酸天冬氨酸氨基转移酶-1(caspase-1)的接头蛋白凋亡相关的斑点样蛋白相互作用，形成一个称为nlrp3炎症体的细胞内蛋白复合体。在存在无菌危险信号或某些微生物产物时，它充当先天免疫触发器，启动炎症反应。当炎症小体被激活时，在caspase-1的裂解下产生生物活性的il-1β和il-18，然后释放到微环境中，增强获得性免疫反应。nlrp3炎症小体的慢性激活强调了几种自身炎症性疾病的发病机制，包括类风湿性关节炎和痛风。新的证据表明，糖尿病患者体内nlrp3水平升高导致慢性炎症和氧化应激，从而损害伤口愈合。即便如此，还需要进一步的研究来充分了解糖尿病伤口中nlrp3的调节，并确定治疗这种疾病的最佳方法。

3、累积研究表明，糖尿病及其并发症中存在大量的代谢紊乱，可能是由高血糖引起的，也可能是独立发生的。代谢组的变化被认为反映了最接近个体表型的分子特征，因为它们整合了来自外源暴露的信息以及基因组、转录组和蛋白质组。代谢重新编程与适应性免疫和炎症调节密切相关。例如，谷氨酰胺分解产生的α-酮戊二酸(αkg)通过依赖于jmjd3的m2基因的代谢和表观遗传重新编程来协调巨噬细胞的激活。衣康酸及其衍生物通过直接修饰jak1上的半胱氨酸残基和抑制其磷酸化来削弱巨噬细胞的交替激。然而，dfu中的代谢扰动如何调节失控的局部适应性炎症反应尚未阐明。

技术实现思路

1、本发明第一方面的目的，在于提供ppt1作为苯丙酮酸的作用靶点在筛选治疗或辅助治疗糖尿病足溃疡的药物中的应用。

2、本发明第二方面的目的，在于提供ppt1促进剂的应用。

3、本发明第三方面的目的，在于提供提供编码含有k229n和g245a的苯丙酮酸结合位点缺陷的ppt1蛋白的核酸分子。

4、本发明第四方面的目的，在于提供与本发明第三方面的核酸分子相关的生物材料。

5、本发明第五方面的目的，在于提供本发明第三方面的核酸分子和/或本发明第四方面的生物材料的应用。

6、本发明第六方面的目的，在于提供一种产品。

7、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

8、本发明第一个方面，在于提供ppt1作为苯丙酮酸的作用靶点在筛选治疗或辅助治疗糖尿病足溃疡的药物中的应用。

9、优选地，所述药物可促进糖尿病伤口愈合和/或抑制过度nlrp3炎症小体的激活。

10、本发明第二个方面，在于提供ppt1促进剂(1)～(5)中任一项中的应用：

11、(1)制备用于抑制nlrp3棕榈酰化的产品；

12、(2)抑制nlrp3的表达上调；

13、(3)制备用于抑制nlrp3的表达上调的产品；

14、(4)降低nlrp3蛋白稳定性；

15、(5)制备降低nlrp3蛋白稳定性的产品。

16、优选地，所述nlrp3棕榈酰化、nlrp3的表达上调、m1特征基因的上调il-1β和il-18和肿瘤坏死因子α的分泌增加均由苯丙酮酸诱导而成。

17、优选地，所述ppt1促进剂为增加ppt1的活性、生成ppt1的物质和提高ppt1表达水平的物质中的至少一种。

18、本发明第三个方面，在于提供编码含有k229n和g245a的苯丙酮酸结合位点缺陷的ppt1蛋白的核酸分子，所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no:27所示。

19、所述核苷酸序列如下：

20、atggcgtcgtcctgttcgcggaggctgctagctgccgctctgctgccttggtgctgcgccgcctgggccctggggcatctggacccaccttcaccaccaccgctggtgatctggcatgggatgggggacagctgttgtaaccccatgagcatgggtgtcattaaaaagatggttgaaaaagaaatacctgggatttacgtcctgtctctagagattgggaagaacatgatggaggatgtggagaacagcttcttcttgaatgttaatgtccaagtcaacatggtgtgtcagattctggaaaaggatcctaagttgcagcagggatacaatgctattggcttctcccagggaggccagttcctgagggcagtggctcagagatgcccaacacctcccatgatgaccctgatctcagttggaggacaacatcaaggtgtctttggactcccccgatgcccaggagagagttctcacatctgcgacttcatcaggaagtcacttaatgccggtgcttactccaaacttgtgcaagaacgcctggtgcaagcacagtactggcatgaccctatcaaggagagtgtgtaccgaaactacagcatcttcttggcagacataaatcaagagaggtgtgtcaatgagtcctacaagaagaacctgatggccctcaagaagtttgtgatggtgaacttctttaatgattccattgtggaccctgtcgactctgagtggtttgcattttacagaagtggccaagctaaggaaaccattcccctccaggagagcactctatacacagaggaccgcctggggctaaagaaaatggacaaagcaggaaagctagtgtttctggctaaggaaggggaccatcttcaaatatctaaagaatggtttactgcccacatcataccttttcttaag(seq id no:27)。

21、本发明第四个方面，在于提供与本发明第三方面的核酸分子相关的生物材料；所述生物材料为(a1)～(a3)中任一种：

22、(a1)表达盒，含有本发明第三方面的核酸分子；

23、(a2)载体，含有本发明第三方面的核酸分子或(a1)中的表达盒；

24、(a3)细胞系，含有本发明第三方面的核酸分子、(a1)中的表达盒或(a2)中的载体。

25、优选地，所述载体为质粒载体、病毒载体或细胞载体。

26、优选地，所述质粒载体可以是任选的质粒，所述病毒载体可以任选的病毒，所述细胞载体不包括繁殖材料。

27、优选地，所述含有本发明第三方面的核酸分子的载体的为pires2-flag-ppt1-mut，其核苷酸序列如seq id no:26所示。

28、本发明第五个方面，在于提供本发明第三方面的核酸分子和/或本发明第四方面的生物材料在(b1)～(b9)中任一项中的应用：

29、(b1)制备促进糖尿病伤口愈合的药物；

30、(b2)抑制过度nlrp3炎症小体的激活；

31、(b3)制备抑制过度nlrp3炎症小体的激活的产品；

32、(b4)抑制苯丙酮酸诱导的nlrp3表达水平；

33、(b5)制备用于抑制苯丙酮酸诱导的nlrp3表达水平的产品；

34、(b6)抑制苯丙酮酸诱导的炎症因子il1β、il18和tnfα的分泌；

35、(b7)制备用于抑制苯丙酮酸诱导的炎症因子il1β、il18和tnfα的分泌的产品；

36、(b8)抑制苯丙酮酸诱导m1特征基因的上调；

37、(b9)制备用于抑制苯丙酮酸诱导m1特征基因的上调的产品。

38、优选地，所述m1特征基因包括nos、tnf和il6。

39、本发明第六个方面，在于提供一种产品，所述产品包括本发明第三方面的核酸分子和/或本发明第四方面的生物材料。

40、本发明的有益效果是：

41、本发明通过lip-map和mst等实验验证得到ppt1是苯丙酮酸的作用靶点，在ppt1敲低后，nlrp3的棕榈酰化被上调，而且ppt1和nlrp3之间存在相互作用，证明ppt1是nlrp3蛋白的去棕榈酰化酶。

42、鉴于结合位点和活性位点的空间构象接近，苯丙酮酸盐处理可以明显地减轻ppt1棕榈酰-coa水解酶的活性。通过实验表明，在ppt1的结合位点发生突变后，其突变体ppt1逆转了苯丙酮酸介导的nlrp3表达的上调，逆转了苯丙酮酸处理诱导的nlrp3蛋白棕榈酰化增加。