携带KGF基因的减毒沙门氏菌(SPK)的构建及其治疗作用

摘要

角质细胞生长因子(keratinocyte growth factor，KGF)可调节多种上皮细胞的增殖、迁移和分化过程，目前已用于治疗多种疾病。但是，KGF蛋白在体内的半衰期较短，而大剂量多次给药又会引起严重的不良反应，加之KGF重组蛋白价格昂贵，限制了其临床应用。因此，本研究拟采用减毒沙门氏菌作为载体，观察KGF基因药物对于疾病的治疗效果。
　　 通过基因工程方法，将KGF基因连接至真核表达载体，经电转化方法将其导入减毒沙门氏菌中，并鉴定出了携带KGF基因的阳性菌株，命名为Salmonella-plasmid-KGF菌株，简称为SPK菌株，然后观察了SPK对三种常见难治性疾病的治疗效果。
　　 辐射复合皮肤损伤是一种难愈合的创面，伤口愈合缓慢，而且易出现感染、水肿等并发症，目前仍无有效的治疗方法。首先用SPK菌株转染人角质形成细胞系HaCaT细胞，证明KGF基因可在细胞内高效表达，并促进细胞增殖。在大鼠辐射复合皮肤损伤模型中，局部伤口周围注射SPK菌株可抑制炎症反应，促进血管新生和肉芽组织的形成，提高皮肤伤口愈合速率。
　　 放射治疗可引起辐射性肺炎、肺纤维化等严重的副作用，极大地影响病人的生活质量，干扰肿瘤治疗效果。通过气管滴注SPK菌株，可显著降低X射线引起的大鼠肺组织损伤，抑制炎症反应，降低肺灌洗液中的总细胞数；使得肺组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性升高，同时丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量下降，抵御了氧自由基(reactive oxygen species，ROS)积累造成的损伤；此外，给予SPK还可调节某些细胞因子的表达水平，维持肺脏正常的生理功能。
　　 溃疡性结肠炎是一种病因不明、复发率高、难治愈的炎症性肠病，目前尚缺乏有效的治疗药物。在乙酸诱导的大鼠溃疡性结肠炎中，口服SPK菌株，可明显缓解结肠炎症状；抑制肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)的过量表达，降低炎症反应；降低ROS对机体造成的损害；同时SPK治疗还能提高KGF受体(keratinocyte growth factor receptor，KGFR)的表达水平，促进肠上皮细胞的增殖和受损组织的修复。
　　 三种动物模型的实验结果表明，SPK可有效感染上皮细胞，促进细胞增殖和迁移、抗氧化和抗炎症反应等，调节病理过程，修复损伤组织。SPK可能成为一种治疗上皮组织损伤的新型有效方法。