CN102697832B - 金银花水提物和let-7a microRNA在制备预防及治疗登革病毒和登革热药物与保健品中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属中草药制药技术领域，具体涉及金银花水提物和let-7amicroRNA在制备预防及治疗登革病毒和登革热药物与保健品中的应用。本发明所述金银花用于提高体内microRNA免疫功能的新用途能够用于治疗机体登革病毒感染，以及金银花所调控的抗登革病毒的let-7amicroRNA在治疗登革热的药物与保健品中应用。
Description
一: 技术领域
本发明属中草药制药技术领域，具体涉及金银花水提物其在制备预防和治疗登革病毒的药物与保健品中的应用。
二: 背景技术
登革热是热带与亚热带地区的蚊虫传染病，每年全球约有5亿至10亿人感染病例，大多为居住在城市或城镇郊区的居民。其感染病症从发烧疼痛的dengue fever到严重内出血的dengue hemorrhagic fever与体内受损重创导致的休克型dengue shock syndrome，估计在每年全球10亿人感染病例中因感染登革热而衍发为严重内出血的dengue hemorrhagic fever约为50万病例及2万的死亡病例。然而，引起登革热的登革病毒dengue virus 其在体内会引起免疫相关的复杂反应，因而导致至今治疗登革病毒相关的登革热疾病只有"头痛医头，脚痛医脚"的治疗症状的"治标"药，而没有确实有效能抑制登革病毒活性与增生数量的"治本"药或是疫苗。寻找治疗或预防登革热的有效治疗药为本研发的起因。
中草药金银花(Lonicera japonica Thunb; honeysuckle)已知其具有治疗感染发热症状的疗效。本发明在于进一步的了解饮用金银花水提物是否能专门对抗dengue virus 引起的疾病，金银花水提物是否能调控体内抗病毒的microRNA 免疫机制，其调控的体内抗病毒的microRNA 是否能抗登革病毒，以及其抗病毒的机制。期望因此研究确立金银花治疗登革病毒的机制与功效，佳惠全世界的患者。
三: 发明内容
本发明需要解决的问题是确立金银花可抗登革病毒及其是以调控体内抗病毒的microRNA 免疫机制(microRNA immunity)来对抗登革病毒，本发明的技术方案如下：
1. 以小鼠为实验动物模式，按中医治疗方式喂食金银花水提物(即中医治病时病人所喝的金银花水提物，俗称"金银花茶"；制备方式为：金银花干花苞10克加水500毫升，大火煮开后文火煮20分钟即可。此为一次性服用剂量。治疗期须早晚各服一剂，连续服用4天)，然后采血，以Solexa deep sequencing 测血中microRNA表达谱的改变。
2. 将血中microRNA表达谱中因喝金银花水提物而高表达的microRNA做计算机分析预测其抗登革病毒RNA genome的可能性及其总量上的大幅度变化。此实验与分析证明金银花水提物可同时调控体内数个不同的microRNA，这些microRNA 中有许多可直接以登革病毒的各个基因为目标，因而推测喝金银花水提物可因同时调高多种抗登革病毒的microRNA达到同时攻击抑制或调控登革病毒的功效，并大大减少因病毒发生突变而产生的药作用点失效的可能性，保证了此金银花水提物在对抗不同品系的登革病毒的有效性与疗方的持久性 。
3. 将筛选出的"受金银花调控而高表达且计算机分析预测其极有可能可抗登革病毒RNA genome的microRNA" 以RNA 合成方式大量复制以便运用于细胞学研究。在此我们采用let-7a 为抗登革病毒RNA genome的microRNA代表(biomarker)，计算机分析预测其极有可能可抗登革病毒RNA genome的NS1 gene 为目标基因。
4. 细胞学研究中，我们以luciferase assay, real time-PCR, Western blot, immunofluorescence cytochemistry分别证明let-7a可抑制含有登革病毒NS1 gene的载体的活性，可抑制活体登革病毒制造NS1 gene 及生成NS1 蛋白质。因而证实let-7a确实可在细胞内抑制登革病毒RNA genome的NS1 gene并从而抑制登革病毒制造NS1 蛋白质，影响病毒的活性 。
5. 小鼠模式研究中，real time PCR 证实喝金银花水提物的小鼠其血液中let-7a会在开始喝后的第2天呈现高表达，并呈周期改变至8天。
6. 小鼠模式研究中，我们采用"先注射登革病毒入鼠大脑内使其感染登革病毒，再喝金银花水提物"以研究金银花水提物对感染登革病毒的疗效。
实验证明金银花水提物可抑制登革病毒在脑内制造NS1 gene，并明显降低其所生成的NS1 蛋白质，与减少感染鼠脑内的登革病毒数量。感染鼠的疾病征兆比较轻微，存活期较长。感染鼠体内let-7a表达量呈现组织特异性: 在血液中比阴性对照组高，在脑中大为减少。喝金银花水提物而没感染登革病毒的鼠其血中脑中let-7a 表达量提高。感染鼠喝金银花水提物者虽然其脑内NS1 与其脑内的登革病毒数量下降，但其体内let-7a表达量在血与脑中和感染鼠没喝金银花水提物者相当。我们推测此为金银花调控的各个免疫系统与病毒感染的竞争关系。 此实验建议金银花水提物其活性成份与体内调控机制以直接与间接的方式达到抑制登革病毒的疗效。其可作用于抑制足以引起致命性出血型登革热与休克型登革热的登革病毒剂量 ，但其对改变病毒引起的细胞素风暴(cytokine storm)相关的病兆影响较微。我们依此认为 金银花为能确实有效能抑制登革病毒活性与增生数量的"治本"药，在治疗登革热时可进一步尝试将金银花与现有的一些治疗病兆症状的"治标"药配伍以达到"标，本"兼治的效果 。
7. 小鼠模式研究中，我们采用"先喝金银花水提物，再注射登革病毒入鼠大脑内使其感染登革病毒"以研究金银花水提物对预防防治登革病毒的疗效。
实验证明金银花水提物可抑制登革病毒在脑内制造NS1 gene，其在没有明显降低其所生成的NS1 蛋白质状况下，可减少感染鼠脑内的登革病毒数量。感染鼠的疾病征兆没有明显的比较轻微。感染鼠体内let-7a表达量呈现组织特异性: 在血液和脑中与阴性对照组相当。喝金银花水提物而没感染登革病毒的鼠其血中let-7a 与阴性对照组相当，其脑中let-7a被高表达。感染鼠喝金银花水提物者虽然其脑内NS1 gene 与其脑内的登革病毒数量下降，但其体内let-7a表达量在血中呈现被抑制状态，在脑中和感染鼠没喝金银花水提物者相当。我们推测此为金银花调控的各个免疫系统与病毒感染的竞争关系。此实验建议 金银花水提物其活性成份与体内调控机制以直接与间接的方式达到抑制登革病毒的疗效。其可作用于抑制足以引起致命性出血型登革热与休克型登革热的登革病毒剂量 ，但其不改变病毒引起的细胞素风暴相关的病兆。我们依此认为 金银花为能确实有效抑制登革病毒活性与增生数量的"治本"药，在治疗登革热时可进一步尝试将金银花与现有的一些治疗病兆症状的"治标"药配伍以达到"标，本"兼治的效果。
本发明与现有技术相比，其有益效果是证实喝金银花水提物可调控体内抗登革病毒microRNA 免疫系统 (microRNA immunity)，其中的抗登革病毒microRNA let-7a的高表达可抑制登革病毒的活性。金银花水提物可同时调控多个不同的抗登革病毒microRNA，金银花水提物从而以直接与间接的方式达到抑制登革病毒的活性与数量及治疗登革热的疗效。此研究确立金银花治疗登革病毒的机制与功效为能确实有效抑制登革病毒活性与增生数量的"治本"药。依此我们认为在治疗登革热时可进一步尝试将金银花与现有的一些治疗病兆症状的"治标"药配伍以达到"标，本"兼治的效果。本发明所要求金银花水提物和let-7a microRNA可制备成预防和治疗抗登革病毒的药物，也可治备成抗登革热的保健食品。
四: 附图说明
图1. 金银花可调控小鼠血中microRNA表达谱。Solexa sequencing 数据(以统计学的standard deviation 标准偏差数据显示)。其中各个高表达且能抗登革病毒DV2 PL046 RNA genome的目标基因的microRNA有特别注明。
图2. 金银花可高表达小鼠血中抗登革病毒microRNA表达量总量。Solexa sequencing 数据以统计图呈现。
图3. let-7a 可抗登革病毒RNA genome的NS1 gene 为目标基因。
图4. let-7a可在细胞内抑制登革病毒RNA genome的NS1 gene并从而抑制登革病毒制造NS1 蛋白质。(a).以表达量载体做细胞学实验，let-7a 的量越高，对登革病毒基因表达抑制力越大。(b).左图显示let-7a对正常的登革病毒NS1基因有抑制力，右图显示let-7a对突变的登革病毒NS1基因失去抑制力；因此证明let-7a确实是作用在登革病毒NS1基因上。(c, d, e).当细胞感染活的登革病毒时，let-7a也有同样的抑制病毒活性的能力，let-7a量越高，活病毒能制造的NS1 gene就越少(c)，其制出的NS1 protein 量也下降(d, e)。let-7a对登革病毒引起的不正常细胞Ras protein表达也具有抑制作用(d)。
图5. 金银花调控体内抗登革病毒的let-7a microRNA 在血中的量呈周期改变: let-7a的量于喝后第2天上升，呈周期性改变至8天。
图6. 采用"先注射登革病毒入鼠大脑内使其感染登革病毒，再喝金银花水提物"以研究金银花水提物对感染登革病毒的疗效。金银花水提物可抑制登革病毒在脑内制造NS1 gene (d)，降低其所生成的NS1 蛋白质 (e)，减少感染鼠脑内的登革病毒数量 (f)。喝金银花水提物的感染鼠其存活期较长 (a)，疾病征兆比较轻微 (b, c)。感染鼠体内let-7a表达量呈现组织特异性 (g, h)，据此推测金银花调控的各个免疫系统与病毒感染呈竞争关系，此实验建议金银花水提物其活性成份与体内调控机制以直接与间接的方式达到抑制登革病毒的疗效。但对改变病毒引起的细胞素风暴相关的病兆影响较微。
图7. 采用"先喝金银花水提物，再注射登革病毒入鼠大脑内使其感染登革病毒"以研究金银花水提物对预防防治登革病毒的疗效。金银花水提物可抑制登革病毒在脑内制造NS1 gene (d)，在不降低其所生成的NS1 蛋白质状况下减少感染鼠脑内的登革病毒数量 (e, f)。感染鼠的疾病征兆改变不明显 (a, b, c)。感染鼠体内let-7a表达量呈现组织特异性 (g, h)，据此推测金银花调控的各个免疫系统与病毒感染呈竞争关系，此实验建议金银花水提物其活性成份与体内调控机制以直接与间接的方式达到抑制登革病毒的疗效。但不改变病毒引起的细胞素风暴相关的病兆。
五: 具体实施方式
1. 金银花调控小鼠血中microRNA表达谱与其计算机预测。
参考中医金银花治发烧感染的医方与中华人民共和国药典，将人喝的剂量与体重之比例换算成小鼠喝的剂量(即以一般成人约50kg的体重须10克金银花干花苞为一次性剂量，换算成体重为25克的小鼠就须0.005克金银花干花苞为一次性剂量。小鼠喝的金银花水提物的一次性剂量为0.2毫升)，然后按照中医的金银花治疗方式煮金银花水提物并依其医疗方式喂食小鼠(一日两次, 连续喝4天)。然后采血，抽RNA，交予深圳华大基因公司(BGI, www.genomics.cn)进行microRNA的Solexa deep sequencing与数据分析形成表达谱。表达谱中高表达的microRNA 先与miRBase (the microRNA database, www.mirbase.org) 数据库做比对以确认鼠与人相同的microRNA，再与ViTa (virus' miRNA target, vita.mbc.nctu.edu.tw/index.php)数据库做比对预测可抗登革病毒dengue virus type 2 PL046 sequence (accession number AJ968413) RNA genome的microRNA。然后以统计方式分析了解喝金银花水提物对提高血中抗登革病毒的microRNA其量上的改变。见附图1, 2。
Claims (4)
1.金银花水提物在制备预防和治疗登革病毒或登革热药物中的应用,其中金银花水提物是金银花干花苞10克加水500毫升,大火煮开后文火煮20分钟。
2.金银花水提物在制备预防登革热保健品中的应用,其中金银花水提物是金银花干花苞10克加水500毫升,大火煮开后文火煮20分钟。
3.金银花水提物影响的let-7a microRNA在制备预防和治疗登革病毒或登革热药物中的应用,其中金银花水提物是金银花干花苞10克加水500毫升,大火煮开后文火煮20分钟。
4.金银花水提物影响的let-7a microRNA在制备预防登革热保健品中的应用,其中金银花水提物是金银花干花苞10克加水500毫升,大火煮开后文火煮20分钟。
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