一种携带有Klotho融合基因的间充质干细胞外泌体、制备方法及其应用与流程

    专利查询2025-11-26  17


    本发明涉及一种携带有klotho融合基因的间充质干细胞外泌体、制备方法及其应用,属于遗传工程。


    背景技术:

    1、心血管疾病(cvd)是一种普遍存在于人群中的疾病,是导致死亡的首要原因。klotho蛋白被认为是cvd发展的关键调节器。在一些临床研究中,已经观察到可溶性klotho蛋白水平低与心血管疾病的发生和严重程度以及心血管风险在高水平时的降低之间的关系。klotho蛋白通过促进一氧化氮(no)的产生改善内皮细胞功能障碍,介导抑制粘附分子表达、抑制wnt信号等抗炎、抗衰老作用;此外,该蛋白与血管钙化的减轻和心肌肥厚的预防有关。因此,klotho蛋白与cvd相关,并在维持功能血管完整性方面发挥作用。

    2、klotho基因包含5个外显子,编码i型单通道跨膜蛋白,胞内区很短,只有10个氨基酸。胞外区由2个弱同源性的结构域组成,命名为kl1和kl2。klotho基因在肾脏远端小管和大脑的脉络丛中高表达。klotho蛋白与多种fgfr结合形成复合共受体,与fgf23结合,参与调节磷酸盐平衡,分泌型klotho蛋白保护细胞和组织免受氧化应激。

    3、外泌体是一种直径在30-150nm之间由细胞释放到细胞外空间的膜结合小泡,外泌体携带多种内容物,包括蛋白质、脂质、rna和dna。外泌体可作为细胞间通讯的载体,外泌体在细胞间通讯中起着至关重要的作用,它们携带各种生物材料,并参与各种生理和病理过程。

    4、目前针对klotho的研究主要是在慢性肾病和抗衰老方面,cn117679530a公开了一种gp-pklotho纳米药物及其制备方法和应用,主要是利用gp-pklotho的纳米药物,治疗缺血再灌注引起的急性肾损(ir-aki)伤或慢性肾病(ckd)等。cn118059266a公开了一种治疗慢性肾脏病的纳米靶向药物及其制备方法和应用,利用纳米复合材料包裹klotho质粒,用于治疗肾脏纤维化、糖尿病肾病、慢性肾脏病、急性肾损伤等疾病。cn117797249a公开了基于mrna的抗衰老抗老年痴呆预防及治疗疫苗,采用含klotho的mrna疫苗,用于治疗抗衰老和抗老年痴呆等。

    5、目前并未检索到将klotho融合基因转染到间充质干细胞中制备外泌体,用于治疗心血管疾病。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的不足,本发明提供一种携带有klotho融合基因的间充质干细胞外泌体、制备方法及其应用,实现以下发明目的:提高携带有klotho融合基因的外泌体中klotho mrna和klotho蛋白的表达水平,提高携带有klotho融合基因的外泌体对于心肌细胞缺氧损伤和心肌肥大损伤的治疗效果。

    2、为解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:

    3、一种携带有klotho融合基因的间充质干细胞外泌体,所述klotho融合基因由分泌型klotho、自剪切多肽t2a、fgf23依次串联构成;所述分泌型klotho的核酸人工序列为seqid no.2所示。

    4、所述自剪切多肽t2a的核酸人工序列为seq id no.3所示;所述fgf23的核酸人工序列为seq id no.4所示。

    5、所述外泌体的制备方法为将klotho融合基因构建成重组表达载体,然后包装成腺相关病毒,再感染间充质干细胞,间充质干细胞分泌得到外泌体。

    6、所述的外泌体在制备治疗心肌细胞缺氧损伤和/或心肌肥大损伤的药物中的应用。

    7、与现有技术相比,本发明取得以下有益效果:

    8、(1)本发明对klotho基因的核苷酸序列进行了优化,提高klotho-fgf23外泌体中klotho mrna的表达水平和klotho蛋白的表达水平;

    9、(2)对h2o2诱导的心肌细胞炎症反应,本发明序列优化后制备的klotho-fgf23外泌体能够降低促炎因子mrna的表达水平,提高抗炎因子的mrna的表达水平,具有抗炎作用。在h9c2心肌细胞的缺氧损伤和angii诱导的心肌肥大损伤中,本发明序列优化后制备的klotho-fgf23外泌体都能高效改善心肌细胞的损伤,使损伤心肌细胞的形态趋于正常,具有治疗心肌缺氧损伤和心肌肥大损伤的效果。



    技术特征:

    1.一种携带有klotho融合基因的间充质干细胞外泌体,其特征在于:所述klotho融合基因由分泌型klotho、自剪切多肽t2a、fgf23依次串联构成;所述分泌型klotho的核酸人工序列为seq id no.2所示。

    2.根据权利要求1所述的一种携带有klotho融合基因的间充质干细胞外泌体,其特征在于:所述自剪切多肽t2a的核酸人工序列为seq id no.3所示;所述fgf23的核酸人工序列为seq id no.4所示。

    3.权利要求1所述间充质干细胞外泌体的制备方法,其特征在于:所述外泌体的制备方法为将klotho融合基因构建成重组表达载体,然后包装成腺相关病毒,再感染间充质干细胞,间充质干细胞分泌得到外泌体。

    4.权利要求1-2任一项所述的外泌体在制备治疗心肌细胞缺氧损伤和/或心肌肥大损伤的药物中的应用。


    技术总结
    本发明提供一种携带有Klotho融合基因的间充质干细胞外泌体、制备方法及其应用,属于遗传工程技术领域,所述Klotho融合基因由分泌型Klotho、自剪切多肽T2A、FGF23依次串联构成;所述分泌型Klotho的核酸人工序列为SEQ ID NO.2所示。本发明对Klotho基因的核苷酸序列进行了优化,提高Klotho‑FGF23外泌体中Klotho mRNA的表达水平和Klotho蛋白的表达水平;在H9C2心肌细胞的缺氧损伤和AngII诱导的心肌肥大损伤中,本发明序列优化后制备的Klotho‑FGF23外泌体都能高效改善心肌细胞的损伤的效果。

    技术研发人员:韩庆梅,刘明录,王立新,许淼,冯建海,金海锋,强邦明,张传鹏
    受保护的技术使用者:上海兴瑞一达生物科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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