一种HDAC6抑制剂在奶牛乳房炎中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种HDAC6抑制剂在奶牛乳房炎中的应用。该抑制剂通过靶向抑制HDAC6活性从而显著改善金黄色葡萄球菌诱导的牛乳腺上皮细胞炎性因子大量分泌，以及减轻牛乳腺上皮细胞焦亡。此外，在金黄色葡萄球菌性乳房炎模型中，HDAC6抑制剂也能够减少炎性因子分泌和炎性细胞浸润，减轻乳腺上皮细胞焦亡，从而减轻感染引起的组织炎性损伤。本发明专利技术为治疗或预防细菌感染引起的奶牛乳房炎提供了新思路。防细菌感染引起的奶牛乳房炎提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种HDAC6抑制剂在奶牛乳房炎中的应用


[0001]本专利技术涉及HDAC6抑制剂在细菌感染引起的乳房炎中的干预作用及其应用。

技术介绍

[0002]奶牛乳房炎是奶牛乳腺系统的一种炎症反应，症状包括乳腺水肿、乳腺肺泡损伤和炎性细胞浸润。哺乳期间乳腺组织发育和重塑，易遭受细菌感染，其中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是最常见的诊断细菌之一(Hassel C,Gausser
è
s B,Guzylack
‑
Piriou L,Foucras G.Ductal Macrophages Predominate in the Immune Landscape of the Lactating Mammary Gland.Front Immunol.2021Oct 20；12:754
‑
661.)。金黄色葡萄球菌可引起急性和临床乳房炎，乳汁肉眼可见改变；也可演变为慢性和亚临床乳房炎，没有乳汁肉眼可见改变，但乳腺中体细胞数量和细菌持久性增高。乳房炎的发生极大制约了奶牛业的经济效益。目前，抗生素作为治疗和预防乳房炎的主要手段，虽能够有效的杀灭致病菌，但是会造成严重的耐药性、破坏奶牛乳腺菌群平衡，并且其既无法抑制病原体残留的内毒素引起的剧烈炎症反应，也无法修复乳腺组织损伤。所以目前亟待毒副作用小、残留少、耐药性低，且具有显著抗炎作用的药物的出现。
[0003]组蛋白去乙酰化酶6(Histone deacetylase 6,HDAC6)是主要定位于细胞质的IIb类HDACs成员，与其他核定位的HDAC成员不同，HDAC6是一种对非组蛋白底物具有去乙酰化酶活性且定位于细胞质中的重要调控分子，α
‑
微管蛋白(α
‑
tubulin)是其内源性底物。HDAC6通过去乙酰化α
‑
tubulin、皮质激素和HSP90调节细胞迁移、趋化和自噬。有证据表明，抑制HDAC6可减轻炎症：例如通过诱导α
‑
tubulin乙酰化，HDAC6抑制剂Tubastatin A对LPS刺激表现出抗炎作用(Vishwakarma S,Iyer LR,Muley M,Singh PK,Shastry A,Saxena A,Kulathingal J,Vijaykanth G,Raghul J,Rajesh N et al:Tubastatin,a selective histone deacetylase 6inhibitor shows anti
‑
inflammatory and anti
‑
rheumatic effects.Int Immunopharmacol 2013,16(1):72
‑
78.)；HDAC6的缺失可增加小鼠对LPS诱导的败血症的耐受反应(Chattopadhyay S,Fensterl V,Zhang Y,Veleeparambil M,Wetzel JL,Sen GC:Inhibition of viral pathogenesis and promotion of the septic shock response to bacterial infection by IRF
‑
3are regulated by the acetylation and phosphorylation of its coactivators.mBio 2013,4(2).)。但在已报道的应用，如中国专利CN114732908A等中，抑制HDAC6对病原菌诱导的乳房炎的作用及其潜在机制尚未阐明。
[0004]另外，由于在乳房炎期间大量分泌的炎性因子，如白细胞介素1(IL
‑
1β)、白细胞介素6(IL
‑
6)和肿瘤坏死因子α(TNF
‑
α)会进一步扩大炎症反应，最后炎症的加剧导致乳腺组织炎性损伤。因此，选择抗炎药物可能成为防治奶牛乳房炎的主要手段。但目前临床上抗炎作用较强的激素类抗炎药物存在副作用等安全性上的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供HDAC6抑制剂在奶牛乳房炎中的应
用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0007]本专利技术通过向牛乳腺上皮细胞(BMECs)中接种1
×
108CFU金黄色葡萄球菌，体外构建感染模型。在细菌感染24h后给予不同剂量的Tubastatin A，24h后提取收集RNA及蛋白。通过激光共聚焦、Western Blot检测HDAC6底物α
‑
Tubulin乙酰化水平，明确Tubastatin A对HDAC6酶活性的抑制；检测HDAC6抑制剂Tubastatin A对金黄色葡萄球菌诱导的BMECs LDH释放以及炎性因子分泌的调控作用，检测HDAC6抑制剂Tubastatin A对金黄色葡萄球菌诱导的BMECs细胞焦亡的调控作用。结果表明，给予HDAC6抑制剂(例如Tubastatin A等选择性HDAC6抑制剂，靶向抑制HDAC6去乙酰化酶活性)的BMECs在感染金黄色葡萄球菌的情况下炎性因子分泌减少、细胞焦亡缓解，并且是通过靶向HDAC6活性实现的。
[0008]本专利技术还通过C57BL/6J野生型小鼠乳腺导管注射1
×
105CFU金黄色葡萄球菌，构建小鼠乳房炎模型。在细菌感染24h后给予Tubastatin A，观察记录不同组染菌小鼠临床症状，24h后取不同组染菌小鼠的乳腺组织，制作石蜡切片后观察组织病理变化，ELISA检测炎性因子分泌，Western Blot检测焦亡相关蛋白表达，流式细胞术检测乳腺组织中巨噬细胞和中性粒细胞数目及比例变化。结果表明，给予HDAC6抑制剂(例如Tubastatin A等选择性HDAC6抑制剂，靶向抑制HDAC6去乙酰化酶活性)的乳房炎小鼠与给予对照溶剂的乳房炎小鼠相比，炎性因子分泌减少、炎性细胞浸润减轻，细胞焦亡减轻，组织炎性损伤明显改善。
[0009]本专利技术的有益效果体现在：
[0010]本专利技术采用Tubastatin A作为特异性的HDAC6抑制剂，在致病菌(例如金黄色葡萄球菌)刺激的情况下可以减少BMECs炎性因子分泌和缓解BMECs细胞焦亡；本专利技术采用HDAC6抑制剂在乳房炎机体炎症反应平衡失调中进行了有效干预，可以减轻炎性细胞浸润及乳腺上皮细胞焦亡，从而明显改善组织炎性损伤。本专利技术为临床上奶牛乳房炎的预防及治疗提供新思路，并为奶牛乳房炎的防治药物的开发提供了依据。
[0011]进一步，本专利技术通过体内外构建的模型，发现了HDAC6在金黄色葡萄球菌诱发的乳房炎中的作用，阐明了抑制HDAC6对乳房炎的作用及其潜在机制(例如Tubastatin A减轻乳腺上皮细胞焦亡、减少其炎性因子分泌)，为药物治疗乳腺组织炎性损伤提供了潜在的途径。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.HDAC6抑制剂在制备用于防治奶牛乳房炎的药物中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述奶牛乳房炎的病原体来源于细菌。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述奶牛乳房炎的病原体为金黄色葡萄球菌。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述HDAC6抑制剂选用Tubastatin A及其药学上可接受的盐中的一种。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述HDAC6抑制剂减轻金黄色葡萄球菌诱导的乳腺上皮细胞炎性因子分泌水平的升高。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，童德文，王嘉欣，王晓亚，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：