线粒体活化miRNA与其装载化的葛根外泌体靶向抗帕金森症的应用
本发明属于生物应用领域，具体涉及线粒体活化mirna与其装载化的葛根外泌体靶向抗帕金森症的应用。
背景技术：
1、帕金森疾病的重要致病机制涉及线粒体功能障碍导致的细胞损害。线粒体功能障碍会从能量生产、氧化应激、代谢调控和细胞凋亡等多个方面影响细胞的功能。线粒体主要负责细胞内的能量生产，其功能受损会导致三磷酸腺苷(atp)生成减少，引发能量生产障碍。此外，线粒体功能受损时，线粒体膜电位降低，自由基生成增加，这会对细胞内脂质、蛋白质和dna造成损伤。线粒体参与多种物质代谢途径，其障碍导致的代谢紊乱会使脂质和糖类代谢受损。线粒体功能障碍也会导致凋亡信号传导、凋亡因子释放、凋亡相关蛋白表达受损，促进细胞凋亡。
2、mirna(微小rna)是治疗线粒体功能障碍的一种前沿的策略，旨在通过调节基因表达来恢复线粒体功能。mirna是一类小的非编码rna分子，通过与靶基因的mrna结合，抑制其翻译或促进其降解，从而调节细胞内的多种生物过程。在治疗线粒体功能障碍方面，mirna可靶向与线粒体功能相关的关键基因，从而调节线粒体生物合成、改善氧化应激水平或减轻线粒体相关的细胞凋亡。通过这些机制，mirna有望改善帕金森疾病的症状并延缓其进程。
3、通过mirna调控线粒体自噬相关基因的表达以促进线粒体自噬进而保障线粒体的正常功能是有效治疗帕金森疾病的潜在切入点。线粒体自噬通过清理受损线粒体、减少氧化应激以及促进线粒体更新，发挥着改善线粒体功能障碍的重要作用。线粒体自噬能够去除产生过多自由基并导致氧化应激的损伤线粒体，从而减轻对细胞的有害影响。此外，线粒体自噬有助于恢复线粒体功能，通过清除老旧线粒体并促进新线粒体的生成，维持细胞内线粒体的健康平衡。这一过程还可以减少由线粒体释放的凋亡因子，从而保护细胞免受不必要的程序性死亡。
4、然而，mirna药物开发面临多种困境。目前，mirna药物的有效递送仍然困难，传统的递送方法可能效率低或引发免疫反应，因此需要开发新的递送系统。此外，mirna在体内易被降解，因此提高其稳定性和延长半衰期是关键，这要求优化化学修饰或递送策略。最后，基因特异性mirna药物开发的困难性也限制其临床应用和商业化。
5、外泌体是一类直径约30-150纳米的细胞外囊泡，能够携带各种生物分子，包括mirna，且已被证明可通过其内部包含的mirna在多种疾病治疗中发挥潜在的应用价值，对mirna药物开发提供了显著帮助。外泌体作具有天然的生物相容性，且作为细胞来源的纳米囊泡，显示出高效的细胞内化特性，保证mirna的胞内递送。此外，外泌体内部的mirna较为稳定，不易被体内酶降解，从而延长了其半衰期。外泌体表面还可以装载特定的配体或抗体，增强对特定细胞或组织的靶向特异性。作为天然的mirna储库，外泌体的应用有望解决传统mirna药物递送系统中的一些挑战，并且提供了丰富的用于疾病治疗的mirna筛选库，以增加有效mirna分子发现的可能性，促进mirna药物的开发。
6、目前，针对帕金森疾病的治疗性mirna的报道较少，对此类mirna的发掘与针对性验证有望推动帕金森疾病的治疗进程。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的问题，本发明提出了线粒体活化mirna与其装载化的葛根外泌体靶向抗帕金森症的应用。本发明同时阐述了改善线粒体功能障碍是其抗pd主要机制之一。
2、第一方面，本发明首先提供了mirna在制备治疗帕金森疾病药物中的应用，所述mirna包含序列如seq id no.1～seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
3、进一步的，所述mirna采用外泌体作为载体，外泌体内部包封所述mirna。
4、进一步的，所述外泌体或内部包封所述mirna的外泌体为葛根(pueraria lobata)来源的提取物。
5、优选的，所述的提取物来源于由葛根制备的浆体，所述的浆体为鲜榨液、浸提液、煎煮液中的一种或多种。
6、进一步的，所述的提取物来源于新鲜葛根叶、葛根花、葛根根、葛根藤、葛根茎、葛根炮制品、葛根汤剂中的一种或多种。
7、进一步的，所述外泌体或内部包封所述mirna的外泌体为表面具有神经元靶向配体修饰的功能性外泌体。以提高本发明中葛根外泌体与其递送的mirna被病理性神经元特异性摄取的能力，增加对帕金森疾病的治疗效果。
8、进一步的，所述的靶向配体为小分子、多肽、抗体、脂质中的至少一种。
9、优选的，所述的神经元靶向配体通过化学偶联或物理吸附的方法固定在葛根外泌体的表面，实现对多巴胺能神经元的特异性靶向。
10、优选的，所述的小分子为能够靶向多巴胺受体的配体，为人工合成的选择性d1样或d2样受体激动剂和拮抗剂，以及天然产物，如多巴胺、左旋多巴胺、苄基四氢异喹啉生物碱、阿朴啡型生物碱、枯拉灵生物碱、菲类生物碱、小檗碱和四氢原小檗碱、麦角碱类中的一种或多种；所述的多肽为转铁蛋白、低密度脂蛋白、胰岛素、瘦素、rvg29、c(rgdyk)、c(rgdfk)、angiopep-2、thr、crt、g7、tgn、tat、synb1、rdp、kc2s、lcdx、dcdx、miniap-4、g23中的一种或多种；所述的蛋白质为抗多巴胺受体的抗体、抗多巴胺转运蛋白的抗体、神经黏附蛋白、神经钙蛋白中的一种或多种；所述的脂质为脑磷脂、神经酰胺、鞘脂、糖脂中的一种或多种。
11、第二方面，本发明提供了一种治疗帕金森疾病的药物，其特征在于，所述药物中包含mirna，所述mirna包含序列如seq id no.1～seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
12、第三方面，本发明提供了一种治疗帕金森疾病的药物，其特征在于，所述药物包含葛根(pueraria lobata)来源的外泌体，所述外泌体内部包封有mirna，所述mirna包含序列如seq id no.1～seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
13、进一步的，所述外泌体为表面具有神经元靶向配体修饰的功能性外泌体。
14、根据本发明的优选方案，上述各方面所提供的所述mirna优选为序列如seq idno.1、seq id no.2、seq id no.4、seq id no.5、seq id no.12、seq idno.16、seq idno.19、seq id no.20、seq id no.21、seq id no.22、seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
15、本发明的有益之处在于：本发明所述的mirna及治疗帕金森疾病的药物可以改善线粒体功能障碍，包括促进线粒体自噬，提高线粒体膜电位，减少氧化应激，维持线粒体内膜呼吸链复合体完整性，增加atp生成中的一种或多种：进一步的，所述的线粒体自噬为pink1-parkin介导的线粒体自噬；所述的线粒体内膜呼吸链复合体为复合体i、ii、iii、iv、v中的一种或多种。
16、本发明所述的mirna及治疗帕金森疾病的药物改善线粒体功能障碍涉及的关键基因为：所述的mirna通过降低细胞内lrrk2、usp8、usp15的表达，增加tomm7、pink1、sqstm1、ndufb4、atp5j2的表达，改善线粒体功能障碍。
17、本发明所述的mirna及治疗帕金森疾病的药物可以通过增加细胞中内源性上述mirna中一种或多种的含量改善线粒体功能障碍，具体包括促进线粒体自噬，提高线粒体膜电位，减少氧化应激，维持线粒体内膜呼吸链复合体完整性，增加atp生成中的一种或多种。
18、本发明所述的mirna及治疗帕金森疾病的药物可以通过增加细胞中内源性上述mirna中一种或多种的含量可降低细胞内lrrk2、usp8、usp15的表达，增加tomm7、pink1、sqstm1、ndufb4、atp5j2的表达，从而促进pink1-parkin介导的线粒体自噬，以清除损伤线粒体并减轻其所引发的细胞损伤模式级联事件，并保障线粒体内膜呼吸链复合体i和v结构的完整性，以改善能量供应。
19、本发明提供的神经元靶向的葛根外泌体与其递送的mirna在治疗帕金森疾病的治疗中具有巨大的潜力，可以特异性地靶向神经元并广泛调控病理性神经元的线粒体功能障碍。此外，本发明中基于葛根外泌体的mirna上调剂安全性良好，基本无毒副作用。
技术特征：
1.mirna在制备治疗帕金森疾病药物中的应用，所述mirna包含序列如seq idno.1～seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述mirna为序列如seq id no.1、seq idno.2、seq id no.4、seq id no.5、seq id no.12、seq id no.16、seq id no.19、seq idno.20、seq id no.21、seq id no.22、seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述mirna采用外泌体作为载体，外泌体内部包封所述mirna。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述外泌体或内部包封所述mirna的外泌体为葛根(pueraria lobata)来源的提取物。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的提取物来源于新鲜葛根叶、葛根花、葛根根、葛根藤、葛根茎、葛根炮制品、葛根汤剂中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述外泌体或内部包封所述mirna的外泌体为表面具有神经元靶向配体修饰的功能性外泌体。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的靶向配体为小分子、多肽、抗体、脂质中的至少一种。
8.一种治疗帕金森疾病的药物，其特征在于，所述药物中包含mirna，所述mirna包含序列如seq id no.1～seq id no.23所示的mirna中的至少一种。
9.一种治疗帕金森疾病的药物，其特征在于，所述药物包含葛根(pueraria lobata)来源的外泌体，所述外泌体内部包封有mirna，所述mirna包含序列如seq idno.1～seq idno.23所示的mirna中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的药物，其特征在于，所述外泌体为表面具有神经元靶向配体修饰的功能性外泌体。
技术总结
本发明公开了线粒体活化miRNA与其装载化的葛根外泌体靶向抗帕金森症的应用，属于生物应用领域。本发明所述miRNA包含序列如SEQ ID No,1～SEQ ID No,23所示的miRNA中的至少一种。本发明中葛根外泌体与其递送的miRNA显示出对帕金森疾病良好的治疗效果，其主要通过改善线粒体功能障碍发挥作用，如促进线粒体自噬，提高线粒体膜电位，减少氧化应激，维持线粒体内膜呼吸链复合体完整性，增加ATP生成。本发明进一步公开采用神经元靶向修饰的葛根来源的外泌体作为所述miRNA载体的递送方案，其可以提高所述miRNA的靶向性、稳定性，克服miRNA药物递送效率低、易降解的问题。本发明有望通过神经元靶向的葛根外泌体与其递送的miRNA推动帕金森疾病的治疗进程。
技术研发人员：彭丽华,徐阳
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5