【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医药，具体而言，涉及一种干预弹性蛋白酶为主的胞外基质降解酶在预防和拮抗衰老中的作用机制及其应用。
技术介绍
1、下列描述仅仅是方面阅读者理解本专利技术，并不构成对本专利技术的任何限制。
2、衰老以及多种老年病会伴随细胞外基质(extracellular matrix，ecm)不正常重塑和过度降解，使血清、尿液、滑液等液体中游离态ecm片段增加，而近年的研究表明ecm降解产物并非惰性，会进一步导致组织损伤和代谢紊乱。
3、胞外间质片段在血液中的浓度升高被发现会导致炎症，同时还会造成组织器官的损伤，比如含vgvapg基序的edp(elastin-derived peptide)对单核细胞、淋巴细胞和中性粒细胞等几种免疫细胞具有趋化特性，还通过刺激mapk-ap-1-nf-kb通路使人血淋巴细胞向th1极化，诱导mmps表达并正反馈增强弹性蛋白水解。在诱导组织器官损伤方面，向小鼠体内注射edp片段会加速粥样动脉硬化进程。
4、在衰老过程中，细胞和细胞外间质发生退行性改变。当前，抗衰老研究主要集中在细胞层面，对通过细胞外基质减缓衰老的探索相对较少。衰老时，细胞外间质会大量降解和异常重塑，致使血清、滑液等体液中游离态细胞外间质成分增加。以弹性蛋白为例，其在衰老中受损，在多种蛋白酶作用下降解生成弹性蛋白片段，具有“gxxpg”等生物活性序列。弹性蛋白片段中的e-motif能与弹性蛋白受体复合物结合，61kda的膜蛋白neu1负责信号转导，虽已知其介导部分疾病，但neu1与系统性衰老的关系
5、因此，急需找到干预弹性蛋白酶为主的胞外基质降解酶在预防和拮抗衰老中的作用机制及其应用，通过深入探究弹性蛋白酶对胞外基质的降解作用路径，以及其与机体衰老相关的生理生化过程之间的关联，从而明确如何精准有效地抑制弹性蛋白酶的过度活性，维持胞外基质的稳定与平衡，起到延缓甚至逆转衰老进程的作用，为抗衰老领域开辟新的方向和策略。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种干预弹性蛋白酶为主的胞外基质降解酶在预防和拮抗衰老中的作用机制及其应用，通过系统深入地研究弹性蛋白酶与胞外基质降解的具体作用过程，解析其在衰老相关生理生化变化中的关键作用靶点，从而精准揭示该酶在衰老进程中的调控机制，解决了以往无法有效针对弹性蛋白酶进行干预以预防和拮抗机体衰老的技术难题，为抗衰老研究和应用提供了全新的理论依据和实践方法，具有良好的应用前景。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下方案实现：
3、一方面，本专利技术提供一种标志物用于制备预测个体是否处于衰老进程的试剂的用途，所述标志物包括选自如下的任意一种或多种：弹性蛋白片段、胶原蛋白片段、纤连蛋白片段和透明质酸片段。
4、进一步地，所述标志物为弹性蛋白片段。
5、在抗衰老的研究领域中，由于衰老现象复杂且严重，急需找到准确指示衰老进程的生物标志物，基于细胞外基质在维持组织和器官功能方面的关键作用及与衰老的可能关联，在一些实施方式中，对多种血清中游离态的细胞外基质片段包括弹性蛋白片段(eln)、胶原蛋白片段(col)、纤连蛋白片段(fn)和透明质酸片段(ha)展开研究。收集了不同年龄段人群和小鼠的血清样本，对这些片段的含量进行精确测定，结果表明多种ecm片段的血清含量和年龄呈正相关，其中弹性蛋白片段与年龄增长的正相关关系最为显著且稳定。
6、然而，需要注意的是，相关并不一定意味着就是标志物，而是标志物的一定是相关。虽然图1中的细胞外基质片段都与衰老相关，但并不是都能作为标志物。只有相关并且会导致衰老，才等于真正意义上的衰老标志物。随着衰老，会有很多物质出现，但是反过来，如果这些物质出现，并不是一定意味着衰老。相反，如果某种物质出现就会导致衰老，不出现就不衰老，这样的物质才有作为标志物的重要意义。
7、并进行相应的实验验证，结果发现，胶原蛋白片段、纤连蛋白片段和透明质酸片段虽有一定影响，但并未显著导致衰老。而弹性蛋白片段的作用则极为显著，在小鼠年龄约90周时，有50％的老鼠死亡。对比之下，ha、fn以及col组即便出现某些表征，其导致死亡的情况在三者之间差异并不显著。然而，eln组与其他三组及对照相比，均达到显著水平。这充分证明，只有弹性蛋白片段才是本专利技术中指示衰老的重要标志物。
8、因此在本专利技术中，胶原蛋白片段、纤连蛋白片段和透明质酸片段，仅仅与衰老呈正相关，但并不是这些片段出现就必然会导致衰老，因此，它们都不能作为衰老的标志物。而弹性蛋白片段不仅与衰老相关，其出现更确切地会导致衰老，效应最为显著，因此在本专利技术中，只有弹性蛋白片段才可作为衰老的重要标志物。
9、进一步地，所述弹性蛋白片段包括基序“(gxxpg)n”，其中“x”为除脯氨酸以外的任意氨基酸，n为≥1的整数。
10、进一步地，所述弹性蛋白片段包括基序vgvapg、pgaipg、gavpg中的任意一种或多种。
11、进一步地，所述弹性蛋白片段包括基序vgvapg。
12、在一些实施方式中，当选择弹性蛋白片段基序为vgvapg(即e-motif)时，对小鼠衰老具有最为显著的影响，且弹性蛋白片段e-motif与弹性蛋白受体复合物结合后，激活下游通路导致衰老相关生理变化的具体作用机制为：弹性蛋白中的e-motif与弹性蛋白受体复合物结合后，61kda的膜蛋白neu1发挥关键的信号转导作用，将激活信号传递至细胞内，如激活erk 1/2通路以调节细胞增殖、分化和存活，同时上调mmp1表达，导致细胞外基质降解和重构。此外，e-motif对单核细胞有趋化和促炎效应，激活cd4+t细胞并诱导产生炎性细胞因子，通过激活mapk-ap-1-nf-kb通路使th细胞极化，引发炎症反应和免疫异常，从而导致衰老相关的生理变化，如组织损伤和免疫功能失调等。
13、进一步地，所述试剂用于检测个体血清样本中的弹性蛋白片段的有无或相对丰度或浓度。
14、进一步地，所述衰老包括动物细胞、组织、器官或个体的衰老。
15、在一些实施方式中，衰老个体为小鼠；组织层面的衰老为脂肪组织、肌肉组织、结缔组织；器官层面的衰老为心、肝脏、脾脏、肺、脑、肌肉、骨、肾脏。
16、具体地，所述机体的慢性炎症状态包括衰老、肥胖、细胞衰老及其衰老相关的分泌表型、降解细胞组分的再循环和消除受损、慢性感染以及有缺陷的免疫细胞、小肠屏障通透性的改变等造成的慢性炎症状态。
17、另一方面，本专利技术提供一种预测个体是否处于衰老进程的试剂盒，所述试剂盒包括如上技术方案中任一项所述用途的标志物的检测试剂。
18、再一方面，本专利技术提供一种预测个体是否处于衰老进程的系统，所述系统包括数据分析模块；所述数据分析本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.靶向弹性蛋白片段的试剂用于制备预防或拮抗衰老的试剂的用途，其特征在于，所述靶向弹性蛋白片段的试剂包括抑制弹性蛋白片段生成的试剂，和/或促进弹性蛋白片段水解的试剂。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白片段生成的试剂包括抑制弹性蛋白酶表达的试剂，抑制弹性蛋白酶活性或降低其含量的试剂，或抑制弹性蛋白酶基因表达的试剂中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白酶表达的试剂包括消除、敲除、敲减弹性蛋白酶基因表达的试剂；所述抑制弹性蛋白酶基因表达的试剂包括靶向弹性蛋白酶基因的siRNA、shRNA或dsRNA中的任意一种或多种。
4.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白酶活性或降低其含量的试剂包括弹性蛋白酶抑制剂、弹性蛋白酶的抗体、靶向弹性蛋白酶的PROTAC试剂中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述弹性蛋白酶抑制剂包括细胞外基质酶抑制剂、中性粒细胞弹性蛋白酶抑制剂、基质金属蛋白酶抑制剂、丝氨酸蛋白酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂中的任意一种或多种。<...
【技术特征摘要】
1.靶向弹性蛋白片段的试剂用于制备预防或拮抗衰老的试剂的用途，其特征在于，所述靶向弹性蛋白片段的试剂包括抑制弹性蛋白片段生成的试剂，和/或促进弹性蛋白片段水解的试剂。
2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白片段生成的试剂包括抑制弹性蛋白酶表达的试剂，抑制弹性蛋白酶活性或降低其含量的试剂，或抑制弹性蛋白酶基因表达的试剂中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白酶表达的试剂包括消除、敲除、敲减弹性蛋白酶基因表达的试剂；所述抑制弹性蛋白酶基因表达的试剂包括靶向弹性蛋白酶基因的sirna、shrna或dsrna中的任意一种或多种。
4.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述抑制弹性蛋白酶活性或降低其含量的试剂包括弹性蛋白酶抑制剂、弹性蛋白酶的抗体、靶向弹性蛋白酶的protac试剂中的一种或多种。...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。