A20结合的核因子抑制蛋白1（abin1）在治疗心肌肥厚中的功能及应用
【专利说明】A20结合的核因子抑制蛋白1 (ABIN1)在治疗心肌肥厚中 的功能及应用
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于基因的功能与应用领域，特别涉及一种A20结合的核因子抑制蛋白1 (A20-Binding Inhibitors of NF-κΒ 1，ABIN-1)在治疗心肌肥厚中的功能及应用。
【背景技术】
[0003] 心肌肥厚是心肌细胞应对神经体液因子刺激及机械应力负荷改变所做出的适应 性代偿反应，是一个复杂的而且合并众多因素参与调节的动态过程，同时也是高血压病、瓣 膜病、心肌梗死、心肌病等大多数心血管疾病发生发展中所需要共同经历的病理过程[1]。 心肌肥厚是心脏对血流动力学负荷、血管紧张素、生长因子以及激素等多种心血管刺激因 素所做出的适应性代偿反应，能够使心室壁压力降低，维持甚至能够提高心脏排血量；然而 长期的应激将会导致持续性病理性心肌肥大，并伴随有心脏形态和功能上的恶化，表现出 炎症、纤维化及异常基因表达等变化。持续的心肌肥厚能导致扩张性心肌病、心力衰竭甚至 猝死，因此心肌肥厚明显增加了心力衰竭的发病率和病死率，已经成为了心力衰竭等心血 管疾病的独立危险因素及不良预后的信号[2]。近几十年来，随着我国人民生活水平的提 高，饮食习惯随之改变，高血压、冠心病等常见心血管疾病的发病率的不断提高，心肌肥厚 继而导致的室性心律失常、心源性猝死、心肌缺血及心力衰竭等心血管事件的发生率正在 逐年上升，较之前提高了 6~10倍[3-5]。近年来，全世界众多学者对心肌肥厚的发生发 展机制开展了大量研究，发现了一些参与心肌肥厚病理生理过程的关键基因及重要信号传 导通路，并且对其中的可干预因素进行了深入研究[6-8]。然而，心肌肥厚的发生发展机制 至今仍未完全明确，现有的研究及发现在临床实践中仍具有一定的局限性，尚不能形成真 正有效的针对心肌肥厚的防治措施。因此，发现参与心肌肥厚的特异性分子及信号传导通 路，对进一步系统阐明心肌肥厚发生发展机制，从细胞分子水平对心肌肥厚进行调控，探索 新的防治心肌肥厚的治疗靶点，具有非常重要的理论和实践意义。
[0004] A20 结合的核因子抑制蛋白 I (A20-Binding Inhibitors of NF-κ B 1，ABIN-1) 于1999年被Heyninck等首先发现，其可与锌指结构蛋白A20结合并抑制肿瘤坏死因子诱 导的核因子-κ B的活性。人编码ABIN-I的基因位于染色体5q32_33. 1，在小鼠中位于11 号染色体。由于选择性剪切导致该蛋白具有2种亚型：ΑΒΙΝ1-α、ABINl-β。其在全身各 组织及细胞中广泛表达，且其表达受T淋巴细胞的调节，T细胞活化有助于上调ABINl的 表达。有研究表明，ABIN-I在抑制细胞凋亡方面发挥着不可替代的作用，其主要通过抑制 caspase-8的活性来阻止下游的细胞清除和凋亡反应，且能直接结合泛素化反应链和反应 器[9]，发挥抗凋亡的作用。ABINl具有多种生物学活性，当其在呼吸道过表达后可以显著 抑制过敏性哮喘，在肝脏中过表达则可以显著抑制TNF诱导的肝衰竭。除此之外，ABIN-I基 因单核苷酸突变还被发现与银肩病及系统性红斑狼疮的发病有关。然而，到目前为止，尚未 见报道发现ABIN-I在心血管疾病，尤其是心肌疾病中的作用。
[0005] 参考文献： 1. Heineke J， Molkentin JD. Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular signalling pathways. Nat Rev Mol Cell Biol. 2006; 7 (8) : 589-600. 2. Hill J A, Olson E N. Cardiac Plasticity. N Engl J Med. 2008; 358 (13) : 1370-80. 3. Zile MR, Gottdiener JSj Hetzel SJj McMurray JJj Komajda Mj McKelvie RjBaicu CF, Massie BMj Carson PE. Prevalence and significance of alterations in cardiac structure and function in patients with heart failure and a preserved ejection fraction. Circulation. 2Qll\l2A(2?>) :2491-501. 4. Mudd JOj Kass DA. Tackling heart failure in the twenty-first century. Na ture. 2008;451(7181):919-928. 5. van Berio JHj Maillet M， Molkentin JD.Signaling effectors underlying pathologic growth and remodeling of the heart. J Clin Invest. 2013:123(1) :37-45. 6. Maillet M，van Berio JHj Molkentin JD. Molecular basis of physiological heart growth: fundamental concepts and new players. Nat Rev Mol Cell BioL 2013;14(1) :38-48. 7. Shah AM, Mann DL. In search of new therapeutic targets and strategies for heart failure: recent advances in basic science. Lancet. 2011; 378 (9792) : 704-12. 8. Song Kj Nam YJj Luo Xj Qi Xj Tan Wj Huang GNj Acharya A，Smith CL, Tallquist MD, Neilson EG, Hill JAj Bassel-Duby R，Olson EN. Heart repair by reprogramming non-myocytes with cardiac transcription factors. Natu re. 2012;485(7400) :599-604. 9. Wagner S， Carpentier I， Rogov V， et al. Ubiquitin binding mediates the NF-KB inhibitory potential of ABIN proteins[J]. Oncogene, 2008, 27(26): 3739-3745。
【发明内容】
[0006] 为解决上述现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于确定ABINl的表达和心肌 肥厚的相互关系，提供一种ABINl在制备保护心脏功能、抗心脏纤维化和/或预防、缓解和 /治疗心肌肥厚的药物中的新应用。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现： 本发明通过试验确定了 ABINl表达与心肌肥厚之间的关系： UABINl基因敲除显著促进了心肌肥厚、纤维化，恶化心功能 本发明选用野生型小鼠、ABINl基因敲除小鼠进行试验，并将每种小鼠分成假手术组 (Sham)和手术组，每组10只小鼠。手术组给予主动脉弓缩窄手术（AB)，假手术组不予主动 脉弓缩窄，然后通过对假手术组和手术组的各组小鼠进行心脏心肌肥厚、纤维化及心功能 的测定，研究ABINl基因敲除对主动脉弓缩窄诱导的心肌肥厚的影响。结果表明敲除ABINl 基因所致的ABINl缺陷显著恶化心肌肥厚、纤维化及心功能（图1、图2、图3、图4)。
[0008] 2、ABINl基因过表达显著抑制了心肌肥厚及其纤维化，改善心功能 本发明选用心脏特异性ABINl转基因小鼠和非转基因小鼠进行试验，并将每种小鼠分 成假手术组和手术组，每组10只小鼠。手术组给予主动脉弓缩窄手术，假手术组不予主动 脉弓缩窄，然后通过对假手术组和手术组的各组小鼠进行心脏心肌肥厚、纤维化及心功能 的测定，研究ABINl基因过表达对主动脉弓缩窄诱导的心肌肥厚的影响。结果表明过表达 ABINl基因显著抑制心肌肥厚及纤维化，保护心功能（图5、图6、图7、图8)。
[0009] 由以上结果可知在发生心肌肥厚的模型中，抑制ABINl表达显著促进了心肌肥 厚、纤维化，恶化心功能，促进ABINl过表达则显著抑制了心肌肥厚、纤维化，保护心功能。 因此ABINl具有保护心功能和抑制心肌肥厚及纤维化的作用，特别是ABINl具有能够抑制 主动脉弓缩窄引起的心肌肥厚相关疾病发生的作用。
[0010] 一种ABINl在心肌肥厚中的功能，主要体现在ABINl具有保护心功能和抑制心肌 肥厚的作用，特别是ABINl具有能够抑制主动脉弓缩窄引起的心肌肥厚发生的作用。
[0011] 针对ABINl的上述功能，提供一种ABINl的应用，主要体现为ABINl在保护心脏、 抗心脏纤维化和治疗心肌肥厚中的应用，特别是ABINl在筛选或制备保护心脏功能、抗心 脏纤维化和/或预防、缓解和/或治疗心肌肥厚的药物中应用。所述的应用包括ABINl直 接作为保护心脏功能、抗心脏纤维化和/或预防、缓解和/或治疗心肌肥厚药物的有效成 分，能够促进ABINl表达的化学物质间接作为保护心脏功能、抗心脏纤维化和/或预防、缓 解和/或治疗心肌肥厚药物的有效成分。
[0012] 一种保护心脏功能的药物，包含ABINl。
[0013] 一种抗心脏纤维化的药物，包含ABINl。
[0014] 一种预防、缓解和/治疗心肌肥厚的药物，包含ABIN1。
[0015] 本发明具有如下有益效果： 本发明发现了 ABINl基因的新功能，即ABINl基因具有能够保护心脏功能、抗心脏纤维 化和抑制心肌肥厚的作用。因此，ABINl可作为靶基因，用于筛选保护心脏功能、抗心脏纤 维化和/或预防、缓解和/或治疗心肌肥厚的药物，用于制备保护心脏功能、抗心肌肥厚和 /或预防、缓解和/或治疗心肌肥厚的药物，为心肌肥厚的治疗提供了一条有效的新途径。
【附图说明】
[0016] 图1是野生型小鼠（WT)和ABINl基因敲除小鼠（ABINl-KO)采用主动脉缩窄手术 (八8)建立心肌肥厚模型4周后服作1、1^/81及服/11的统