大豆RNA提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用的制作方法

专利2022-06-29  59


本发明属于生物技术领域,具体涉及大豆rna提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用。



背景技术:

肠炎类疾病为多发病和常见病,严重影响人们的身体健康,该类疾病顽固难愈、病程长、易反复发作。其中,结肠炎在肠炎性疾病中较多,分为急性期和慢性期两类。急性期患者,若得到恰当控制,其症状可以缓解并最终治愈,反之则炎症反复发作,最后转变成慢性,增加转变为结肠癌的风险,是胃肠道最严重的疾病之一,被世界卫生组织列为现代难治疾病之一。因此,有效的预防手段对于肠炎的预防和治疗具有重要意义。

micrornas(mirnas)是一种含有19-24个核苷酸的单链小rnas,可通过与靶基因碱基互补配对调控靶基因的表达。研究显示超过60%的基因受mirnas调控,参与了大多数生理过程的调控。在早期的研究中,人们已经注意到植物性饮食中含有大量的核酸类成分,然而直到近几年,人体中的植物mirnas才被发现,mirnas的跨物种调控现象引起了研究人员的重视。目前,植物来源的mirnas已被发现与心血管疾病、流感、乳腺癌等多种疾病的治疗紧密相关,这些研究揭示了植物mirnas在未来疾病治疗中的新地位。

现有技术中缺乏高效、安全的用于预防及治疗肠炎的药物。



技术实现要素:

本发明的目的是提供大豆rna提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用,大豆rna提取物具有安全、高效、来源广泛的特点。

本发明的另一目的是提供大豆rna提取物在制备具有预防和治疗肠炎性疾病的功能性食品中的应用。

本发明的又一目的是提供用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品。

本发明的目的采用如下技术方案实现:

本发明提供大豆rna提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用。

在本发明中,所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

在本发明中,所述所述肠炎包括结肠炎和其他肠炎性疾病。

本发明还提供大豆rna提取物在制备具有预防和治疗肠炎性疾病的功能性食品中的应用。

在本发明中,所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

本发明还提供用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品,含有大豆rna提取物。

本发明还提供序列如seqidno:1所示的mirna在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用,用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品,其特征在于含有序列如seqidno:1所示的mirna。

在本发明中,所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

体外实验表明大豆rna提取物及gma-mir159a对正常结肠上皮细胞ncm460增殖活性无影响,具有良好的安全性。体内实验结果表明大豆rna能够显著改善结肠炎模型小鼠的结肠病理及炎症水平,提高了小鼠的健康水平。因此,大豆rna提取物及gam-mir159a能够有效预防和治疗肠炎性相关疾病。大豆rna提取物及gam-mir159a直接来源于大豆,具有特异性靶向,具有安全、高效、来源广泛的特点。大豆rna提取物及gam-mir159a提取纯化简便,在食品、医药等领域具有广阔的前景,因此可以应用于制备预防及治疗肠炎的药物或功能性食品。

附图说明

图1为大豆rna提取物中mirnas家族种类及水平(top15),其中横坐标为mirnas家族名称,纵坐标为拷贝数。

图2为大豆rna提取物及gma-mir159a对人正常结肠上皮细胞ncm460增殖活性的影响。

图3为大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠结肠长度的影响。*:与正常组相比有显著差异(p<0.05);**:与正常组相比有极显著差异(p<0.01);#:与模型 乱序rna组相比有显著差异(p<0.05);##:与模型 乱序rna组相比有极显著差异(p<0.01),下同。

图4为大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠结肠病理的影响。

图5为大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠结肠中cd11b蛋白表达的影响。

图6为大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠中tnf-α及il-1β含量的影响。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

1.材料:caco-2细胞株、ncm460细胞株购自上海中科院细胞库;胎牛血清(fetalbovineserum,fbs)、dmem培养基、edta-胰酶(0.05%)、penicillin-streptomycin(100×)、pbs磷酸盐缓冲液购自美国gibco公司;mirnamimics、rnase-freeh2o购自生工生物工程(上海)股份有限公司;lipofectamine3000、opti-mem培养基购自美国invitrogen公司;二甲基亚砜(dmso)购自美国sigma公司;噻唑蓝(mtt)、1%多聚甲醛溶液购自北京索莱宝科技有限公司;c57bl/6雄性小鼠购自无锡菩禾生物医药技术有限公司;福尔马林购自美国sigma公司;葡聚糖硫酸钠(dextransodiumsulfate,dss,mw:36000-50000da)购自美国mpbio公司;苏木素、伊红、cd11b抗体、二抗(hrp标记山羊抗兔)购自武汉赛维尔生物科技有限公司;其他试剂为国产分析纯。

2.主要仪器与设备:生物安全柜购自thermofisher(中国)公司;mze多功能酶标仪购自moleculardevices(美国)公司;sl16r台式离心机购自thermofisher(中国)公司;二氧化碳培养箱购自thermofisher(中国)公司;bh-2型显微镜购自olympus(日本)公司。

实施例1大豆rna提取物的制备及mirnas鉴定

采用常规方法从大豆种子中获得大豆rna提取物。具体方法如下:将大豆种子于液氮中快速研磨,将得到的大豆粉末立刻转移至含有trizol试剂(购自美国invitrogen公司)的离心管中,其中大豆粉末的总体积不能超过所用trizol体积的10%。室温下放置10min,然后加入trizol试剂体积1/5的氯仿,盖紧离心管,剧烈震动15s,常温放置5min,于4℃下12000g离心15min。离心后液体分为三层(上层无色液体为rna,中层白色为dna,底层红色为蛋白质),小心吸取上层无色液体移入新的离心管中,加入等体积异丙醇,混匀后室温放置10min,在4℃下12000g离心10min,去除上清,留取管底沉淀。加入trizol试剂相同体积的75%乙醇溶液,轻轻洗涤沉淀,在4℃、7500g离心5min,去除上清,再次重复75%乙醇溶液洗涤步骤。在超净台中自然静置干燥5-10min以去除残留乙醇,加入适量体积rnase-freeh2o溶解,得到大豆rna提取物。

对大豆rna提取物中的mirnas进行测序,由生工生物工程股份有限公司(上海,中国)完成。测序原理如下:经过3'末端衔接子连接,逆转录引物杂交和5'末端衔接子连接的处理后,小片段rna被反转录成cdna,并扩增17个循环。然后从page凝胶中分离出约140-150bp的片段,并使用hiseq2500进行测序。生成数据后,执行读取的质量控制和处理以获得干净的读取。最后,与mirbase数据库22.0进行比对,将与参考mirnas相比具有相同序列和长度的候选序列视为mirnas匹配序列。

由测序结果可知,大豆rna提取物中含有297个已知大豆mirnas,分属于120个已知大豆mirnas家族,其中含量排在前15位的mirnas家族占大豆rna提取物的99.9%。大豆rna提取物中排在前15位的mirnas家族的种类及水平如图1所示。

大豆rna提取物中含有序列(seqidno:1)如下的mirna:5'-uuuggauugaagggagcucua-3',该序列属于gma-mir159家族,命名为gma-mir159a,送生工生物工程股份有限公司(上海,中国)进行合成,以进行下述试验。

另外,设计乱序mirna模拟物作为阴性对照进行下述试验,其序列(seqidno:2)如下:5'-uucuccgaacgugucacgu-3',送生工生物工程股份有限公司(上海,中国)进行合成。

实施例2大豆rna提取物及gma-mir159a对正常结肠上皮细胞ncm460增殖活性的影响

通过mtt测定法检测实施例1制备的大豆rna提取物及采用化学合成法制备的gma-mir159a对正常结肠上皮细胞ncm460增殖活性的影响。

将ncm460细胞培养在96孔板中,每孔中有3×103个细胞,大豆rna组、gma-mir159a组、对照组及正常组分别设有6个孔。其中大豆rna组的每孔中添加终浓度为40μg/ml的大豆rna提取物,gma-mir159a组的每孔中添加终浓度为50nm的gma-mir159a,对照组中添加终浓度为50nm的乱序mirna模拟物,正常组不添加任何药物。另设空白组,无细胞。转染24h、48h和72h后,每孔中加入20μlmtt试剂(5mg/ml),并孵育4h。孵育后,除去培养基,并向每个孔中添加100μl二甲基亚砜(dmso),孵育15min后,在570nm下测量样品的吸光度。按照如下方法计算各组细胞增殖率:细胞增殖率=(样品od值-空白组od值)/(对照组od值-空白组od值)。

由图2实验结果可知,与正常组及对照组相比,大豆rna提取物及gma-mir159a处理24h、48h及72h,对ncm460的增殖活性无显著性影响(p>0.05),表明大豆rna提取物及gma-mir159a对人正常结肠上皮细胞无毒害作用,具有良好的安全性。

实施例3大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠的影响

(1)造模及给药

从菩禾生物医学技术有限公司(中国无锡)购买了6周龄的雄性c57bl/6小鼠。将50只小鼠随机分为5组,每组10只,分别为正常组、模型组、模型 乱序rna组、模型 rna组和模型 gma-mir159a组。除正常组外,其他组采用如下方法构建结肠炎小鼠模型:实验小鼠自由饮用2%dss(葡聚糖硫酸钠)水溶液,持续7天;然后再饮用正常饮用水(双蒸水)14天。将上述过程重复三个循环,以构建结肠炎小鼠模型。

在构建结肠炎小鼠模型过程中,模型组小鼠无其他药物灌胃;模型 rna组小鼠除了给予结肠炎模型药物外,每天采用大豆rna提取物灌胃,剂量为80μg/只;模型 gma-mir159a组小鼠,除了给予结肠炎模型药物外,每天采用gma-mir159a灌胃,剂量为0.3nmol/只;模型 乱序rna组小鼠,除了给予结肠炎模型药物外,每天采用乱序mirna模拟物灌胃,剂量为0.3nmol/只;另外,正常组小鼠正常饲养,不给予任何药物。

造模结束后,处死小鼠,测量小鼠结肠长度,然后收集结肠组织用于he染色及免疫组化分析,收集血浆以检测炎症因子。

(2)小鼠结肠长度检测结果

图3实验结果表明,与正常组相比(结肠长度为6.9±0.4cm),模型组及模型 乱序rna组的结肠长度显著降低(p<0.01),分别为5.9±0.7cm及5.5±0.3cm。与模型 乱序rna组相比,大豆rna提取物及gma-mir159a显著恢复了肠炎小鼠的结肠长度(p<0.05),分别为7.0±0.5cm及6.8±1.0cm。本实验结果表明,gma-mir159a及大豆rna提取物能够显著改善结肠炎小鼠的结肠长度。

(3)he染色结果

将各组小鼠的结肠组织进行he染色,具体方法如下:将结肠组织采用福尔马林固定,然后用pbs清洗3次,依次放入乙醇中进行梯度脱水1h。随后,将结肠组织取出,置于二甲苯溶液中进行透明处理2次,每次静置1h,再将组织转入54℃石蜡中进行浸蜡包埋。之后于56-58℃进行石蜡包埋,待室温冷却后切片,然后置于温水中使其展开,用载玻片捞取并烘干。然后再次置于二甲苯溶液中进行脱蜡处理,再将切片置于100%、95%、85%、75%乙醇溶液中复水各1min。然后,将切片用苏木素染色5min,1%盐酸溶液分化5-10s,水洗两次,再用伊红染色2min。再次进行乙醇脱水处理,再用二甲苯溶液分别处理3min、5min。最后用中性树胶封片,于光学显微镜下根据病理学的标准进行组织学分析。

由图4可见,与正常组相比,模型组及模型 乱序rna组中肠道粘膜遭到严重破坏,隐窝消失,而大豆rna提取物及gma-mir159a改善了肠道粘膜的损伤,隐窝恢复,证明了大豆rna提取物及gma-mir159a能够防止结肠炎小鼠中肠道组织的破坏。

(4)大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠结肠中cd11b表达的影响

检测各组小鼠结肠中cd11b表达情况,以大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠结肠中cd11b表达的影响。将小鼠的结肠组织进行石蜡切片,脱蜡并脱水。然后,将组织切片置于盛满edta抗原修复缓冲液(主要成分为乙二胺四乙酸二钠,ph9.0)的修复盒中于微波炉内进行抗原修复,自然冷却后用pbs洗涤3次,每次5min。放入3%双氧水溶液,室温避光孵育25min以阻断内源性过氧化物酶,将玻片置于pbs中在脱色摇床上晃动洗涤3次,每次5min。接下来,在组化圈内滴加3%bsa溶液均匀覆盖组织,室温封闭30min以封闭非特异结合位点。然后,轻轻甩掉封闭液,在切片上滴加pbs稀释的cd11b抗体,切片平放于湿盒内4℃孵育过夜。然后,玻片置于pbs(ph7.4)中在脱色摇床上晃动洗涤3次,每次5min。切片稍甩干后在圈内滴加与一抗相应种属的二抗(hrp标记山羊抗兔)覆盖组织,室温孵育50min。再次利用pbs洗涤3次,切片稍甩干后在圈内滴加新鲜配制的dab显色液,显微镜下控制显色时间,阳性为棕黄色,自来水冲洗切片终止显色。然后,苏木素复染3min左右,自来水洗,苏木素分化液分化数秒,自来水冲洗,苏木素返蓝液返蓝,流水冲洗。最后,将切片脱水透明,中性树胶封片。利用显微镜镜检,使用软件进行图像采集分析。苏木素染细胞核为蓝色,dab显出的阳性表达为棕黄色。

由于cd11b参与单核细胞、巨噬细胞和粒细胞等炎症细胞的粘附相互作用,因此其含量在一定程度上反映了组织内的炎症水平。如图5所示,与正常组相比,模型组小鼠中cd11b阳性细胞的数量(深棕色区域)明显增加,但是大豆rna提取物及gma-mir159a减少了模型小鼠中cd11b阳性细胞的数量,表明大豆rna提取物及gma-mir159a可以有效防止免疫细胞的浸润,缓解结肠炎小鼠体内的炎症水平。

(5)大豆rna提取物及gma-mir159a对结肠炎模型小鼠中il-1β及tnf-α含量的影响

根据制造商的说明书,使用小鼠il-1β和tnf-αelisa试剂盒测定小鼠血浆中il-1β和tnf-α的含量。

从图6可见,正常组il-1β、tnf-α的含量分别为15.33±2.00pg/ml及115.70±17.95pg/ml;模型组中il-1β、tnf-α的含量分别为35.33±5.95pg/ml及282.74±67.78pg/ml;模型 乱序rna组il-1β、tnf-α的含量分别为38.74±4.17pg/ml及281.07±24.04pg/ml;模型 rna组小鼠,il-1β含量20.88±4.88pg/ml,tnf-α的含量为178.80±51.22pg/ml;模型 gma-mir159a组小鼠,il-1β含量31.08±3.07pg/ml,tnf-α的含量为215.64±12.01pg/ml。

与正常组相比,模型组及模型 乱序rna组中il-1β和tnf-α的含量显著增加(p<0.01),但是大豆rna提取物及gma-mir159a显著改善了结肠炎小鼠体内的炎症水平(p<0.01),il-1β含量分别降低为20.88±4.88pg/ml、31.08±3.07pg/ml,tnf-α的含量分别降低为178.80±51.22pg/ml、215.64±12.01pg/ml,表明大豆rna提取物及gma-mir159a在预防和改善结肠炎中的重要作用。

sequencelisting

<110>南京财经大学

<120>大豆rna提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用

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<213>大豆

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uuuggauugaagggagcucua21


技术特征:

1.大豆rna提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述应用,其特征在于:所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于:所述肠炎包括结肠炎和其他肠炎性疾病。

4.大豆rna提取物在制备具有预防和治疗肠炎性疾病的功能性食品中的应用。

5.根据权利要求4所述应用,其特征在于所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

6.用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品,其特征在于含有大豆rna提取物。

7.根据权利要求6用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品,其特征在于所述大豆rna提取物含有序列如seqidno:1所示的mirna。

8.序列如seqidno:1所示的mirna在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用。

9.用于预防及治疗肠炎的药物或功能性食品,其特征在于含有序列如seqidno:1所示的mirna。

技术总结
本发明提供大豆RNA提取物在制备预防及治疗肠炎的药物中的应用,属于生物技术领域。体外实验表明大豆RNA提取物及gma‑miR159a对正常结肠上皮细胞增殖活性无影响,具有良好的安全性。体内实验表明大豆RNA能够显著改善结肠炎模型小鼠的结肠病理及炎症水平,提高了小鼠的健康水平。因此,大豆RNA提取物及gam‑miR159a能够有效预防和治疗肠炎性相关疾病。大豆RNA提取物及gam‑miR159a直接来源于大豆,具有特异性靶向,具有安全、高效、来源广泛的特点。大豆RNA提取物及gam‑miR159a提取简便,在食品、医药等领域有广阔前景,可以应用于制备预防及治疗肠炎的药物或功能性食品。

技术研发人员:沈新春;刘峻呈;汪芳;宋海沼;黄宽晨
受保护的技术使用者:南京财经大学
技术研发日:2020.03.31
技术公布日:2020.06.09

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