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人胸腺素β4(Thymosin β4,Tβ4)是一个由43个氨基酸组成的酸性小肽,在物种中高度保守,广泛分布于除红细胞外的大部分细胞中。它参与人体许多重要的生命活动,能够促进伤口愈合,促进毛发生长、抗炎、促进组织修复,抗内毒素性休克、促血管生成,维持细胞骨架的动态平衡等。目前Tβ4对于多种创伤性疾病以及心肌梗死后心脏保护作用的研究均已进入临床试验阶段。然而现阶段使用的Tβ4均来源于化学合成。长度为43个氨基酸的多肽化学合成效率低,造价高,且环境污染严重,大规模生产限制性大。Tβ4的基因工程产品又因其分子较小,原核表达后易降解而难于纯化。在前期研究中,我们利用基因工程方法制备了Tβ4二聚体蛋白,克服了化学合成和原核表达的缺陷。该二聚体蛋白的促伤口愈合活性明显高于单体且纯化方法简单易行。该二聚体蛋白的构建,纯化方法和大规模生产工艺,获得两项中国发明专利(ZL200810232709.9;ZL201110376361.2)。对于该二聚体蛋白促伤口愈合功能的研究获得国家新药创制重大专项的资助(2011ZXJ09104-01)。本课题在上述基础上,将进一步研究Tβ4二聚体蛋白在心肌梗死后的心脏保护作用,并对其作用机制进行初步探讨,为拓展该基因工程药物的适应症奠定基础。本实验通过结晶紫实验、划痕实验、小管形成、流式细胞术及激光共聚焦检测Tβ4②的生物学活性,通过构建小鼠心梗模型验证Tβ4②对心肌梗死后的心脏保护功能,通过荧光实时定量PCR对Tβ4二聚体的作用机制进行初步探讨。结晶紫实验证明了Tβ4二聚体促进人脐静脉内皮细胞(HUVECs)增殖;划痕实验证明了Tβ4二聚体促进内皮细胞迁移;小管形成实验证明了Tβ4二聚体能够促进内皮细胞的血管形成;激光共聚焦实验证明了Tβ4二聚体能够抑制心脏成纤维细胞分泌胶原;流式细胞术证明了Tβ4二聚体能够抑制缺氧引发的心肌细胞凋亡。通过构建小鼠心梗模型,证明了Tβ4二聚体能够增加梗死区边缘的血管密度,减少梗死面积,控制心肌肥大,提高心脏功能。荧光实时定量PCR证明了Tβ4二聚体可上调Angiopoietin-2以及CCR2、CCR3基因mRNA的转录水平。并且在上述实验中,二聚体的生物学活性均高于单体。这些结果表明我们构建的Tβ4二聚体具有明显的心脏保护作用,可作为心肌梗死后的心脏保护药物进行开发研究。