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论著-头颈部

重组人骨靶向干扰素γ的骨靶向性和对巨噬细胞向破骨细胞分化的影响*

作者:王志宇 曹广祥 付加芳 宗工理 李俊玲 张佩佩 王世立

所属单位:山东省医药生物技术研究中心/山东第一医科大学(山东省医学科学院)/国家卫生健康委生物技术药物重点实验室/山东省罕少见病重点实验室(山东 济南 250062)

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摘要

目的 对重组人骨靶向干扰素γ(rhIFNγ-D10)进行体外骨靶向性和促进巨噬细胞向破骨细胞分化的活性分析。方法 采用羟基磷灰石体外结合实验分析钙亲和力,表征目的蛋白靶向骨组织能力。分别测定重组人骨靶向干扰素 γ(rhIFNγ-D10)和非骨靶向性重组人干扰素γ(rhIFNγ)体外结合羟基磷灰石的能力并加以比较,分析天冬氨酸寡 肽对干扰素γ骨靶向性的影响。用RANKL、RANKL+rhIFNγ-D10、RANKL+rhIFNγ、rhIFNγ-D10和rhIFNγ分别诱导 小鼠巨噬细胞RAW264.7向破骨细胞分化,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色法评价rhIFNγ-D10对破骨细胞分化形成 的影响。结果 rhIFNγ-D10体外结合羟基磷灰石的能力明显高于rhIFNγ,说明天冬氨酸寡肽有助于将干扰素γ靶 向骨组织。与RANKL对照组相比,RANKL+rhIFNγ-D10组和RANKL+rhIFNγ组破骨细胞分化染色细胞明显减少,说明 在RANKL诱导破骨细胞分化条件下,rhIFNγ-D10和rhIFNγ对破骨细胞分化有抑制作用。结论 采用大肠杆菌表达的 rhIFNγ-D10具有骨靶向性,但未显示预期的促进小鼠巨噬细胞向破骨细胞分化的作用,相反表现出一定的抑制作 用,其分子机制有待进一步研究。

【关键词】干扰素γ;骨靶向系统;活性;破骨细胞;骨硬化病

【中图分类号】R34

【文献标识码】A

【DOI】10.3969/j.issn.1009-3257.2020.06.019

前言

  骨硬化病又称石骨症,是一种少见的全身性骨结构发育异常的先天性疾病,以骨密度增高、破骨细胞吸收功能障碍为主要特点[1]。2000年,美国FDA批准重组人干扰素γ(rhIFNγ-1b,商品名 Actimmune)上市用于治疗骨硬化病。资料显示,该药用于骨硬化病治疗存在周期长、副作用大等缺点,究其原因与药物的平均组织分布有关[2-4]。我们课题组拟制备能够靶向骨组织的干扰素γ。研究表明由天冬氨酸或谷氨酸组成的寡肽能够选择性输送至骨组织,并且在骨组织内长期保留[5]。已有研究证实偶联有上述酸性氨基酸寡肽的雌激素、左氧氟沙星、碱性磷酸酶、β-葡糖苷 酸酶等药物能够选择性靶向骨组织,使药物在骨组织内富集[6-8]。基于上述酸性氨基酸寡肽的骨靶向系统,是否能够应用于干扰素,使IFNγ更多富集于骨组织,目前尚不清楚。将10个天冬氨酸残基连接于人干扰素γ羧基端, 在大肠杆菌内融合表达并纯化[9]。本研究探讨纯化获 得的重组人干扰素γ在体外的生物学活性,包括是否 具有骨靶向性以及是否能够促进破骨细胞分化。