CN102764279A - 改变细胞功能的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及改变细胞功能的方法和组合物。特别地，本发明提供了含硒(如，Sel-Plex)组合物及其使用方法(如，作为治疗性和/或预防性疗法用于神经变性疾病)。此外，本发明证实了特定形式的硒(如，Sel-Plex)能改变与疾病和/或衰老有关的基因的表达，而其它形式的硒(如，硒代蛋氨酸)则不能。

Description

改变细胞功能的方法和组合物
发明领域
本发明涉及改变细胞功能的方法和组合物。具体地，本发明提供含硒(如，Sel-Plex)组合物及其使用方法(如，治疗性和/或预防性治疗神经变性疾病)。此外，本发明证实了特定形式的硒(如，Sel-Plex)能改变与疾病和/或衰老(aging)有关的基因的表达。
背景技术
硒是对人体正常生理功能重要的微量元素。人们通过饮食来摄取硒，饮食中可以具有不同含量的硒。例如，在世界绝大多数地方，因为土壤中含有低水平的硒，种植的农作物中硒含量也很低。
硒掺入不同的有机分子中，所述有机分子包括，例如氨基酸，如1-硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸和硒代胱氨酸。因而，硒可以是蛋白质的组成部分，而这些蛋白质中的许多蛋白质对身体结构是重要的。此外，硒是影响到人新陈代谢、繁殖、癌症预防和免疫防卫的许多种酶的重要成分，(参见如Rayman，M，Lancet356：233-241(2000))。
已经检查到硒的多种形式。包括无机硒如亚硒酸盐，和有机来源，包括硒酵母。无机和有机硒在吸收和毒性方面有显著不同，与有机来源的硒相比，无机化合物的吸收和利用效率通常较低，其毒性也更强。
人们进行了多项研究来揭示摄取少量的硒对健康的潜在益处。例如，低浓度的无机硒，硒酸钠，已经显示出对健康的一些潜在益处(参见，如Furnsinn等人，Int.J of Obesity and Related Metab.Dis.，19，458-463(1995))。然而，在提高的剂量水平，有益效果将被逆转，且显示出危险的毒性。
过去二十年的研究表明，对于动物，当仅给予超过营养需要5倍或10倍的剂量时，硒可以有效减少癌症的发病率(参见，如El-Bayoumy，The role ofselenium in cancer prevention，Philadelphia，Lippincott，1-15，1991)。在动物模型体系中进行的化学预防研究表明，该元素对于即使不是所有也是大多数的器官是有效的，其具有对抗各种不同损伤所产生的致癌效果的保护作用(参见，如El-Bayoumy，The role of selenium in cancer preventionPhiladelphia，Lippincott，1-15，1991)。流行病学研究和增补试验(supplementation trial)均已证实硒能有效降低肝癌、结肠癌、前列腺癌和肺癌的发病率(参见，如Yu等人Biol Trace Elem Res，56：117-124(1997)；Clark等人，J Am Med Assoc，276：1957-1963(1996)；Yoshizawa等人，J Natl CancerInst，90：1219-1224，(1998)；Brooks等人，J Urol，166：2034-2038，(2001))。其它研究也证实减少硒对于癌症无裨益(参见，如Garland等人，J.Am.CollNutr.，12：400-11(1993)；Ghadirian等人，Cancer DetectPrev，24：305-13(2000))。
已有显示，心脏病在通过饮食摄入一定量的硒的受试者中减少。血流中的硒水平与心血管疾病的进展程度有关，具有最低硒水平的患者有最大范围的冠状动脉堵塞。
需要鉴定硒疗法的新靶标，以有益于受试者。此外，还需要有关哪种形式的硒能够和不能够用于带来这些有益效果的信息。例如，阐明不同形式的硒(例如有机的、无机的、或两者)将对受试者(例如，人、牛或其它哺乳动物)的某些系统(例如，神经、内分泌和代谢系统)产生有益影响的各种可能使用方式，是很有价值的。此外，弄清楚各种形式的硒在受试者身上发挥作用的能力差异，也将使得能够提供个性化的疗法(例如，特定形式的硒能独立用于或与其它公知药剂联合用于治疗或预防疾病)以用于可能受益于此治疗的患病受试者或有患病危险的受试者。也可以鉴定由使用某些形式的硒所带来的不希望产生的作用，并加以避免。
发明概述
本发明涉及改变细胞功能的方法和组合物。具体地，本发明提供含硒(如，Sel-Plex)组合物及其使用方法(如，治疗性和/或预防性治疗神经变性疾病)。此外，本发明证实了特定形式的硒(如，Sel-Plex)能改变与疾病和/或衰老有关的基因的表达，而其它形式的硒(如，游离的硒代蛋氨酸)则不能。因此，本发明提供用于治疗或预防阿尔茨海默氏病、或减少与阿尔茨海默氏病相关的病征或症状、或预防性防止或最小化与阿尔茨海默氏病的发作或进展(progression)有关的生物学事件、或减少与阿尔茨海默氏病的发作或进展有关的基因的基因表达的方法，包括在使受试者的补体基因表达减少(如，在大脑皮层中)的条件下或在减少或消除阿尔茨海默氏病的一种或多种病征或症状的条件下或在推迟或阻止阿尔茨海默氏病的发作或进展的条件下，给予接受治疗者(例如正遭受阿尔茨海默氏病损害的受试者、早发性阿尔茨海默氏病受试者、患有阿尔茨海默氏病的受试者、表现出指示阿尔茨海默氏病的病征或症状或病理的受试者、怀疑患有阿尔茨海默氏病的受试者、怀疑表现出指示阿尔茨海默氏病的病征或症状或病理的受试者、有患阿尔茨海默氏病风险的受试者(如，易感者(如，有阿尔茨海默氏病的家族病史或遗传因素(如，有APO E变体)，等))、有表现指示阿尔茨海默氏病的病理的风险的受试者、阿尔茨海默氏病动物模型，或希望减少患阿尔茨海默氏病风险的健康受试者)含硒(如，有机硒(如硒化酵母(selenized yeast)(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，治疗是预防性的。在某些实施方式中，补体基因表达与衰老(age)有关。在某些实施方式中，补体基因是C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，C1qr或其它补体基因。在某些实施方式中，预防性的治疗防止阿尔茨海默氏病的病征和症状在受试者中发作。在某些实施方式中，含有硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))的组合物包括一种或多种其它形式的硒。本发明不受联合给药的硒的类型的限制。事实上，各种不同形式的硒均可以考虑在联合给药中使用，包括但不限于硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、亚硒酸盐化合物、硒酸盐化合物，或它们的衍生物、盐或修饰物。在某些实施方式中，提供硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))和一种或多种不同形式的硒可以在降低补体基因表达的方面产生加性效果。在某些实施方式中，提供硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))和一种或多种不同形式的硒可以在降低补体基因表达的方面产生协同效果(如，超过加性减少效果)。在某些实施方式中，提供硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))和一种或多种不同形式的硒将比单独一种形式的硒导致更多基因的表达发生改变(如，减少)。在某些实施方式中，含硒组合物(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))与抗氧化剂联合给药。本发明不受所用抗氧化剂的限制。实际上，各种不同的抗氧化剂均可考虑和硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))联合给药，包括但不限于烷化二苯胺类、N-烷化苯二胺类、苯基-α-萘基胺、烷化的苯基-α-萘基胺、二甲基喹啉类、三甲基二氢喹啉类、受阻酚类(hinderedphenolics)、烷化氢醌类、羟化二苯基硫醚类(hydroxylated thiodiphenylethers)、次烷基双酚类、硫代丙酸酯/盐(thiopropionates)、二硫代氨基甲酸金属盐、1，3，4-二巯基噻二唑、油溶性铜化合物、NAUGALUBE 438、NAUGALUBE438L、NAUGALUBE 640、NAUGALUBE 635、NAUGALUBE 680、NAUGALUBE AMS、NAUGALUBEAPAN、Naugard PANA、NAUGALUBE TMQ、NAUGALUBE 531、NAUGALUBE 431、NAUGALUBEBHT、NAUGALUBE 403、NAUGALUBE 420、抗坏血酸、生育酚类、α-生育酚、巯基化合物、焦亚硫酸钠、N-乙酰基-半胱氨酸、硫辛酸、二氢硫辛酸、白藜芦醇、乳铁蛋白、抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、抗坏血酸多肽(ascorbylpolypeptide)、丁化羟基甲苯、视黄醛衍生物(retinoids)、视黄醇、棕榈酸视黄酯、生育三烯酚类(tocotrienols)、泛醌、类黄酮、异黄酮类化合物、染料木黄酮、diadzein、白藜芦醇、葡萄籽、绿茶、松树皮、蜂胶、IRGANOX、抗原P(Antigene P)、SUMILIZER GA-80、β胡萝卜素、番茄红素、维生素C、维生素E和维生素A。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与阿尔茨海默氏病治疗剂联合给药。本发明不限于任何特定阿尔茨海默氏病治疗剂。事实上，各种阿尔茨海默氏病治疗剂均可考虑用于本发明，包括但不限于，NMDA拮抗剂、AChE抑制剂和金属螯合剂。在某些实施方式中，NMDA拮抗剂是美金刚(memantine)。在某些实施方案中，AChE抑制剂是他克林(tacrine)、多奈哌齐(donepezil)、利凡斯的明(rivastigmine)或加兰他敏(galantamine)。在某些实施方式中，金属螯合剂是氯碘羟喹(clioquinol)。在某些实施方式中，氯碘羟喹螯合锌和铜。
本发明还提供一种治疗阿尔茨海默氏病患者的方法，包括在改变基因(如，C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，C1qr，组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，和组织蛋白O，calsenilin，早老素(presenilin)1，早老素2，nicastrin，Apbb1/Fe65，Aplp 1和/或Apba1)表达的情况下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物；检查所述基因的表达。在某些实施方式中，含硒组合物包含Sel-Plex。在某些实施方式中，检查基因(如，早老素1或早老素2)的表达包括使用寡核苷酸探针。在某些实施方式中，检查基因(如，早老素1或早老素2)的表达包括使用PCR。在某些实施方式中，PCR包括RT-PCR。在某些实施方式中，检查发生在给药之前、期间和/或之后。在某些实施方式中，检查用于诊断目的。在某些实施方式中，检查用于研究目的。
本发明还提供一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，包括在降低受试者的组织蛋白酶表达(如，在大脑皮层中)的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，治疗是预防性的。在某些实施方式中，组织蛋白酶基因表达与衰老(age)有关。在某些实施方式中，组织蛋白酶基因是组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z、组织蛋白酶O或其它组织蛋白酶基因。在某些实施方式中，降低组织蛋白酶基因表达可以减少淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)加工成淀粉样β肽。在某些实施方式中，降低淀粉β肽水平减少受试者脑中阿尔茨海默氏病斑块(plaques)的形成。在某些实施方式中，预防性的治疗防止阿尔茨海默氏病的病征和症状在受试者中的发作或进展。
本发明还提供了一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，包括在降低受试者的早老素(如，早老素1或早老素2)表达(如，在大脑皮层中)的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，治疗是预防性的。在某些实施方式中，早老素的表达与衰老有关。在某些实施方式中，减少早老素表达将减少淀粉样前体蛋白(APP)加工成淀粉样β肽。在某些实施方式中，降低淀粉β肽水平将减少受试者脑中阿尔茨海默氏病斑块的形成。在某些实施方式中，预防性的治疗将防止阿尔茨海默氏病的病征和症状在受试者中的发作或进展。
本发明还提供了一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，包括在减少受试者的nicastrin表达(如，在大脑皮层中)的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，治疗是预防性的。在某些实施方式中，nicastrin的表达与衰老有关。在某些实施方式中，减少nicastrin表达将减少淀粉样前体蛋白(APP)加工成淀粉样β肽。在某些实施方式中，降低淀粉样β肽水平将减少受试者脑中阿尔茨海默氏病斑块的形成。在某些实施方式中，预防性的治疗将防止阿尔茨海默氏病的病征和症状在受试者中的发作或进展。
本发明还提供了一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，包括在减少受试者的nicastrin和/或calsenilin表达(如，在大脑皮层中)的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，治疗是预防性的。在某些实施方式中，nicastrin和/或calsenilin的表达与衰老有关。在某些实施方式中，减少nicastrin和/或calsenilin表达将减少淀粉样前体蛋白(APP)加工为淀粉样β肽。在某些实施方式中，降低淀粉样β肽水平将减少受试者脑中阿尔茨海默氏病斑块的形成。在某些实施方式中，预防性的治疗将防止阿尔茨海默氏病的病征和症状在受试者中的发作或进展。
本发明还提供了一种在受试者中抑制与淀粉样前体蛋白加工有关的基因的表达的方法，包括在降低与淀粉样前体蛋白加工有关的基因的表达的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，与淀粉样前体蛋白加工有关的基因是C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，C1qr，组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，和组织蛋白酶O，早老素1，早老素2，calsenilin，nicastrin，Apbb1/Fe65，Aplp 1，和/或Apba1。在某些实施方式中，给予受试者含硒组合物，用于预防或治疗神经变性疾病。本发明的方法可用于治疗各种不同的受试者，包括但不限于，有表现指示阿尔茨海默氏病的病理的风险的受试者和患有阿尔茨海默氏病的受试者。在某些实施方案中，含硒组合物包含Sel-Plex。在某些实施方案中，含Sel-Plex的组合物包含一种或多种其它形式的硒。在某些实施方案中，含硒组合物与阿尔茨海默氏病治疗剂联用。在某些实施方式中，施用含硒组合物将抑制阿尔茨海默氏病的病征或症状在受试者中的发作。在某些实施方式中，含硒组合物与抗氧化剂联合给药。
本发明还提供了一种在受试者中抑制与β淀粉样肽产生有关的基因的表达的方法，包括在使与β淀粉样肽产生有关的基因的表达减少的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，与β淀粉样肽产生相关的基因是C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，C1qr，组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，和组织蛋白酶O，早老素1，早老素2，nicastrin，calsenilin，Apbb1/Fe65，Aplp 1，和/或Apba1。在某些实施方式中，给予受试者含硒组合物，用于预防或治疗神经变性疾病。本发明的方法可用于治疗各种不同的受试者，包括但不限于，有表现指示阿尔茨海默氏病的病理的风险的受试者和患有阿尔茨海默氏病的受试者。在某些实施方式中，含硒组合物包含Sel-Plex。在某些实施方案中，含Sel-Plex组合物包含一种或多种不同形式的硒。在某些实施方式中，含硒组合物与阿尔茨海默氏病治疗剂联合施用。在某些实施方案中，施用含硒组合物将抑制阿尔茨海默氏病的病征或症状在受试者中的发作。在某些实施方式中，含硒组合物与抗氧化剂联合给药。
本发明还提供含有Sel-Plex和阿尔茨海默氏病治疗剂的组合物。在某些实施方式中，阿尔茨海默氏病治疗剂选自NMDA拮抗剂、AChE抑制剂和金属螯合剂。在某些实施方式中，NMDA拮抗剂是美金刚。在某些实施方式中，AChE抑制剂是他克林、多奈哌齐、利凡斯的明或加兰他敏。在某些实施方式中，金属螯合剂是氯碘羟喹。
本发明还提供了一种组合物，其含有硒、阿尔茨海默氏病治疗剂和抗氧化剂。在某些实施方式中，含硒组合物包含Sel-Plex。在某些实施方式中，阿尔茨海默氏病治疗剂选自NMDA拮抗剂、AChE抑制剂和金属螯合剂。
本发明还提供用于在受试者(例如，患有认知功能下降的受试者、希望增强认知功能的受试者、显示出认知功能下降的病征或症状或病理的受试者、怀疑患有认知功能下降的受试者、有认知功能下降危险的受试者(例如，老年受试者)、或认知功能的动物模型)中改变认知功能、或减少与认知功能下降相关的病征或症状、或预防性防止或最小化与认知功能下降的发生有关的生物学事件、或改变(例如增强或降低)与认知功能的增加或下降有关的基因的基因表达的方法，包括在使受试者的Lhx8表达增强的条件下或在减少或消除认知功能下降的一种或多种病征或症状的条件下或在推迟或阻止认知功能下降的发作或进展的条件下，给予接受治疗者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(selenized yeast)(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，改变认知功能将抑制受试者的认知功能下降。在某些实施方式中，抑制受试者的认知功能下降包括促进基底前脑胆碱能神经元发育。在某些实施方式中，抑制受试者的认知功能下降包括维持基底前脑胆碱能神经元。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物包含一种或多种不同形式的硒。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与抗氧化剂联合给药。
本发明还提供一种改变受试者的认知功能的方法，包括在使受试者的TGFβ2表达增加的条件下给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方式中，改变认知功能将抑制受试者的认知功能下降。在某些实施方式中，抑制受试者的认知功能下降包括促进受试者的神经元增殖。在某些实施方式中，神经元增殖发生在受试者的小脑。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物包含一种或多种其它形式的硒。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与抗氧化剂联合给药。
本发明还提供一种用于抑制受试者的认知功能下降的预防性疗法，包括给予受试者含Sel-Plex组合物。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物在使受试者的Lhx8表达增加的条件下施用。在某些实施方式中，Lhx8表达增加将促进基底前脑胆碱能神经元的发育和/或维持。在某些实施方式中，在使受试者的TGFβ2表达增加的条件下施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方案中，TGFβ2的表达增加可以促进受试者的神经元增殖。在某些实施方案中，神经元增殖发生在受试者的小脑中。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物包含一种或多种其它形式的硒。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与抗氧化剂联合给药。在某些实施方式中，预防性治疗将在受试者中防止(如防止发作、复发和/或改善)阿尔茨海默氏病的病征和症状。在某些实施方式中，预防性治疗在受试者中防止(如防止发作、复发和/或改善)多发性硬化病的病征和症状。在某些实施方式中，预防性治疗在受试者中防止(如防止发作、复发和/或改善)ALS的病征和症状。在某些实施方式中，预防性治疗在受试者中防止(如防止发作、复发和/或改善)帕金森病的病征和症状。在某些实施方式中，预防性治疗在受试者身上防止(如防止发作、复发和/或改善)亨廷顿舞蹈病的病征和症状。在某些实施方案中，在使补体基因表达减少的条件下施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。已证实，使用本发明的组合物和方法可以降低多种补体基因，包括，但不限于，C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，和C1qr。
本发明不受施用给受试者的硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))量的限制。实际上各种不同的剂量都可以考虑用于本发明。在某些实施方式中，向受试者施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物，使得每天提供给受试者25-800μg的硒。在某些实施方式中，向受试者施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物，使得每天提供给受试者200-400μg的硒。在其它实施方式中，向受试者施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物，使得每天提供给受试者25-75μg的硒。在某些实施方式中，向受试者施用含有两种或两种以上不同形式的硒(如，硒代蛋氨酸、Sod-sel和/或Sel-Plex)的组合物，使得每天提供给受试者25-5000μg的硒。
本发明还提供一种方法，用于在受试者(如大于16岁的受试者，或大于25岁的受试者，或优选大于40岁的受试者，或更优选超过50岁的受试者，或甚至更优选超过60岁的受试者，或患有认知功能下降的受试者，或表现出衰老过程的病征或症状或病理(如认知功能下降)的受试者，衰老的动物模型或希望阻止衰老过程的发作或进展的受试者)中，改变与衰老有关的基因(如补体或组织蛋白酶基因)表达或减少与衰老有关的病征或症状，或预防性防止或最小化与衰老过程有关的生物事件(如认知功能下降)，或改变(例如，增加或减少)与年龄增长有关的基因的基因表达，所述方法包括在使与衰老相关的基因(例如补体或组织蛋白酶基因)表达减少的条件下或在减少或消除衰老的一种或多种病征或症状(如认知功能的丧失)的条件下或在延迟或阻止衰老过程的发作或进展的条件下，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。很多伴随衰老而表达改变(如提升)的基因可以考虑用本发明的组合物和方法改变(如减少)，所述基因包括但不限于补体基因(如C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，和C1qr)，组织蛋白酶基因(如组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，和组织蛋白酶O)junb和同源异型框(Hox)转录因子基因。在某些实施方式中，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物，使得每天提供给受试者200μg的硒。在某些实施方式中，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物，使得每天提供给受试者的硒在25-400μg之间。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物包括一种或多种不同形式的硒。在某些实施方案中，所述一种或多种不同形式的硒包括亚硒酸钠。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与阿尔茨海默氏病治疗剂联合给药。在某些实施方式中，施用含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物将抑制(如防止发作、复发和/或改善)受试者身上的阿尔茨海默氏病的病征和症状。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与抗氧化剂联合给药。在某些实施方式中，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物以预防或治疗神经变性疾病。
在某些实施方式中，给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物并限制饮食中的卡路里，以防止衰老或衰老过程(如削弱与衰老有关的基因的表达)。在某些优选的实施方式中，本发明提供一种改变与衰老有关的认知功能(例如，神经元回路改变)的方法，包括在使Lhx8表达增加和/或提升的条件下给予受试者含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。
本发明还提供一种用于治疗或预防糖尿病或减少与糖尿病有关的病征或症状或预防性防止或最小化与糖尿病的发作或进展有关的生物事件或减少与糖尿病的发作或进展有关的基因的基因表达的方法，包括在使受试者中的neurogenin-3(Neurog3)表达减少的条件下或在减少或消除一种或多种糖尿病病征或症状的条件下，或在延迟或阻止糖尿病发作或进展的条件下，给予受试者(如患有糖尿病的受试者，患有I型或II型糖尿病的受试者，糖尿病患者，表现出指示糖尿病的病征或症状或病理的受试者，怀疑患有糖尿病的受试者，怀疑显示出指示糖尿病的病征或症状或病理的受试者、有发生糖尿病的危险的受试者(例如，易感受试者(例如，有糖尿病家族史，遗传上等))、有显示指示糖尿病的病理的危险的受试者、糖尿病动物模型，或希望降低患糖尿病风险的健康受试者)含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物。在某些实施方案中，治疗是预防性的。本发明提供用于多种类型的糖尿病的组合物和方法。在某些实施方式中，本发明组合物和方法治疗的是I型或II型糖尿病。在某些实施方式中，预防性的治疗防止了糖尿病的病征和症状在受试者身上的发作。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物包含一种或多种不同形式的硒。在某些实施方式中，含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))组合物与糖尿病治疗剂联合给药。多种糖尿病治疗剂可以与本发明的组合物和方法一起使用，包括，但不限于钒、二甲双胍(metformin)、四氢噻唑二酮、TZD、中效(intermediate-acting)胰岛素、中性鱼精蛋白锌胰岛素(neutral protamine Hagedorn)、NPH、长效胰岛素、glargine、甘精胰岛素(Latus)、胰岛素、地特胰岛素、Levemir、肠促胰岛素模拟物(Incretinmimetic)、Exenatide、Byetta、磺酰脲类药物、氯磺丙脲(chlorpropamide)、甲苯磺丁脲(tolbutamide)、妥拉磺脲(tolazamide)、醋磺己脲(acetohexamide)、格列本脲(glyburide)、格列吡嗪(glipizide)、格列美脲(glimepiride)、美格列奈(Meglitinides)、瑞格列奈(Repaglinide)、Prandin、双胍类、二甲双胍、盐酸二甲双胍(Glucophage)、α-葡糖苷酶抑制剂、AGI、阿卡波糖(Acarbose)、Precose、米格列醇(Miglitol)、Glyset、四氢噻唑二酮、吡格列酮(Pioglitazone)、Actos、罗格列酮(Rosiglitazone)、Avandia、Amylin类似物、乙酸普兰林肽(Pramlintide acetate)，和Symlin。
本发明还提供一种组合物，其中包含硒(如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)))与糖尿病治疗剂。
附图说明
图1显示接受缺硒饮食(Se def)或者是接受含硒代蛋氨酸(SeM)，亚硒酸钠(Sod-sel)或Sel-Plex的饮食的小鼠的体重。
图2为补体级联的示意图。
图3显示用含硒组合物处理受试者后的补体基因表达下降(*指示有显著性下降，p＜0.01)。
图4为外周传出神经示意图。
定义
这里所讲的“肽”，“多肽”和“蛋白质”都是指通过共价的“肽键”连接在一起的氨基酸的一级序列。一般来讲，肽由几个氨基酸，典型的是2-50个氨基酸组成，并且比蛋白质要短。术语“多肽”包括肽和蛋白质。有些实施方案中，肽，多肽或者蛋白质是合成的，而其它实施方案中肽、多肽或蛋白质是重组的或是天然存在的。合成的肽是在体外通过人工方法产生的(不是在体内产生的)肽。
这里所讲的术语“样本”和“样品”具有它们最广的含义，包括从任何来源获得的样品或样本。本文中，术语“样品”是指从动物(包括人)获得的生物样品，包括液体，固体，组织和气体。在本发明有些实施方案中，生物样品包括脑脊髓液(CSF)，浆液，尿液，唾液，血液和血液产物如血浆，血清等等。然而，这些例子并不应理解为是对本发明中所使用的样品类型的限制。
这里所讲的术语“富硒酵母”和“硒化酵母”指的是在含有无机硒盐的培养基中培养的任何酵母(例如：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae))。本发明不受所使用的硒盐的限制。事实上，许多硒盐可以考虑在本发明中使用，包括但不局限于亚硒酸钠，硒酸钠，亚硒酸钴或硒酸钴。游离的硒代蛋氨酸(例如不与细胞或酵母结合的)也可以作为硒源用于富硒酵母，因为酵母确实掺入这种形式的硒。在培养过程中，由于硒和硫在化学上的相似性，酵母将硒替代硫掺入到细胞中正常是含硫有机化合物的物质中。在此酵母制品中含硒化合物是硒代蛋氨酸，该硒代蛋氨酸将以掺入多肽/蛋白质的形式存在。在此制品中以硒代蛋氨酸形式存在的硒占总细胞硒的量会有一定的波动，但可以在10-100％，20-60％，50-75％，60-75％之间。硒化酵母制品中剩余的有机硒主要是由硒代蛋氨酸生物合成途径中的中间体组成。这些包括(但不局限于)硒代半胱氨酸，硒代胱硫醚，硒代高半胱氨酸，硒代腺苷硒代蛋氨酸。终产品中余下的无机硒盐的量一般非常低(例如：＜2％)。然而，本发明不局限于这个百分比，因为含有高于(例如：2-70％)或低于(例如：0.1-2％)该百分比的量的制品也包括在本发明中。
这里所讲的术语“Sel-Plex”指的是一种干燥的，不能生活的富硒酵母(例如：保藏号CNCM I-3060的酿酒酵母，Collection Nationale De Cultures DeMicroorganismes(CNCM)，Institut Pasteur，Paris，France)，该酵母是在如下的分批发酵中培养的，其中所述发酵以使硒盐对酵母生长速度的有害影响最小化并允许无机硒最佳地掺入细胞有机物质中的方式提供递增量的蔗糖蜜(canemolasses)和硒盐。除去残余的无机硒(如使用严格的洗涤方法)，并且残余无机硒不超过总硒含量的2％。
这里所讲的术语“有机硒”指的是其中由硒替代硫的任何有机化合物。因此，有机硒可以指任何通过酵母生物合成的该类化合物，或者可以指化学合成的游离有机硒代化合物，例如：游离的硒代蛋氨酸。
这里所讲的术语“无机硒”一般指的是任何硒盐(例如：亚硒酸钠，硒酸钠，亚硒酸钴，硒酸钴)。除此以外还存在各种其它的无机硒来源(见例如Merck索引中列出的那些)。硒化酵母可以通过使用无机硒源而产生，所述无机硒源包括(但不局限于)亚硒酸钠，硒酸钠，亚硒酸钴，硒酸钴，硒酸，亚硒酸，溴化硒，氯化硒，六氟化硒，氧化硒，溴氧化硒，氯氧化硒，氟氧化硒，硫化硒，四溴化硒，四氯化硒和四氟化硒。
这里所讲的术语“β淀粉样蛋白”指的是从跨膜的淀粉样前体蛋白(APP)中通过蛋白水解作用产生的蛋白质或肽。β-淀粉样蛋白能够形成一种可溶性的，非纤维状的寡聚淀粉样β蛋白聚集体(例如：寡聚淀粉样β蛋白聚集体或寡聚集体)并且一般包含2-12个β-淀粉样蛋白或肽。β-淀粉样蛋白也能够形成通常含有多于12个的β-淀粉样蛋白或肽的纤维性聚集体。β-淀粉样蛋白(例如：单独存在的或是存在于上面所提到的结构中的)参与形成阿尔茨海默氏病特征性状之一——斑块。
这里所讲的术语“氧化应激”(oxidative stress)指的是作为例如利用分子氧的代谢过程的副产物产生的氧自由基(例如：超氧阴离子(O2 -)，羟基自由基(OH)，过氧化氢(H2O2))的细胞毒作用(见Coyle等.Science 262：689-695(1993))。
这里所讲的术语“宿主”，“受试者”和“患者”指的是任何被研究，分析，检验，诊断或治疗的动物，包括但不限于人和非人动物(例如：狗、猫、牛、马、绵羊、家禽、鱼和甲壳类动物等)。除非有特殊说明外，本文中术语“宿主”，“受试者”和“患者”可以互换使用。
这里所讲的术语“阿尔茨海默氏病”和“AD”指的是一种神经变性病，它包括家族性阿尔茨海默氏病和散发性阿尔茨海默氏病。“家族性阿尔茨海默氏病”指的是与遗传因素有关的阿尔茨海默氏病(即，显示出可遗传的)，而“散发性阿尔茨海默氏病”则是指与该病的先前家族史无关的阿尔茨海默氏病。人类受试者中指示阿尔茨海默氏病的症状典型地包括，但不限于：轻微至严重的痴呆，记忆力的进行性衰退(从轻度的健忘到定向力障碍以及严重的失忆)，视觉空间能力差，人格变化，冲动控制能力差，判断能力差，不信任他人，增加的固执，不安，计划能力差、做决定的能力差和社交退缩(social withdrawal)。在几种情况下，患者丧失使用语言和交流的能力，在个人卫生、吃穿上需要帮助，并且最终卧床不起。脑组织中的标志性病理包括：细胞外的神经炎性β-淀粉样斑块，神经纤维缠结，神经纤维变性，神经元颗粒空泡变性(granulovascular neuronal degeneration)，突触丧失以及广泛的神经元细胞死亡。
这里所讲的术语“早发性阿尔茨海默氏病”指的是被诊断为发生在65岁以前的阿尔茨海默氏病病例类型。而“迟发性阿尔茨海默氏病”指的是被诊断为发生在65岁以后的阿尔茨海默氏病病例类型。
这里所讲的术语“患有阿尔茨海默氏病的受试者”或者“表现出指示阿尔茨海默氏病的病征或症状或病理的受试者”或“怀疑显示出指示阿尔茨海默氏病的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的阿尔茨海默氏病病征，症状和病理被鉴定为患有或可能患有阿尔茨海默氏病的受试者。
这里所讲的术语“有表现出指示阿尔茨海默氏病的病理的危险的受试者”和“有患阿尔茨海默氏病的危险的受试者”指的是(如：由于年龄或受试者家族中的阿尔茨海默氏病家族遗传模式)被鉴定为有发生阿尔茨海默氏病的危险的受试者。
这里所讲的术语“阿尔茨海默氏病治疗剂”指的是用于治疗或预防阿尔茨海默氏病的药剂。此类药剂包括小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗阿尔茨海默氏病的治疗剂包括但不限于NMDA拮抗剂(例如：美金刚)，AChE抑制剂(如：他克林(Cognex)，多奈哌齐(Aricept)，利凡斯的明(Exelon)，加兰他敏(galanthamine，Reminyl))。
这里所讲的术语“损伤”指的是伤口或伤害，或是组织的病理变化。例如，在患有阿尔茨海默氏病的患者的脑中观察到的β-淀粉样斑块损伤被认为是阿尔茨海默氏病标志性的病理学特征。
这里所讲的术语“肌萎缩性侧索硬化”和“ALS”指的是一种神经变性病，其特征在于脊髓前角细胞和颅神经运动核(motor cranial nuclei)的破坏性疾病，该疾病导致进行性的肌无力和肌肉萎缩。在人类受试者中指示ALS的症状典型地包括但不限于轻微到严重的延髓肌肉或单个或多个肢体肌肉群(如：两侧或对称)的肌无力、肢无力、手内在肌的肌无力和萎缩(发展至涉及前臂和肩胛带肌肉和下肢)。上下运动神经元的累及是特征性的。患者出现程度不同的反射亢进，抽筋，痉挛，足底伸肌反应(extensor plantar response)，肢体或舌的肌束颤动。通过MRI(额叶中的高密度T2损伤)或尸检可以证实皮质脊髓束和皮质延髓束的Wallerian变性。
这里所讲的术语“患有ALS的受试者”或“表现出指示ALS的病征或症状或病理的受试者”或“被怀疑表现出指示ALS的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的ALS病征或症状或病理被鉴定为患有或可能患有ALS的受试者。
这里所讲的术语“有表现出指示ALS的病理的危险的受试者”和“有患ALS的危险的受试者”指的是被鉴定为有发生ALS病的危险(例如：由于年龄或由于受试者家族中的ALS病家族遗传模式)的受试者。
这里所讲的术语“ALS治疗剂”指的是用于治疗或预防ALS的药剂。此类药剂包括小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗ALS的治疗剂包括但不限于利鲁唑(Riluzole)，巴氯芬(Baclofen，Lioresal)和替扎尼定(Tizanidine，Zanaflex)。
这里所讲的术语“亨廷顿舞蹈病”和“HD”指的是一种神经变性病，该病是一种与基部神经节和皮质中特定神经元亚群内的细胞损失相关的、在成人中发作的，常染色体显性遗传病。HD的特征性性质包括非自主性运动(如：舞蹈病，一种时间不定、分布随机的和突然的过度自发运动状态，是HD的特征性性质)，痴呆和行为变化。HD的神经病理出现在新纹状体中，其中尾状核及核壳严重萎缩并伴有选择性的神经元丧失和星形胶质细胞增生(astrogliosis)。在大脑皮层的深层也可以观察到显著的神经元丧失。其它区域，包括苍白球，丘脑，底丘脑核，黑质和小脑，根据不同的病理级别表现出不同程度的萎缩。
这里所讲的术语“患有HD的受试者”或“表现出指示HD的病征或症状或病理的受试者”或“被怀疑表现出指示HD的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的HD病征、症状和病理被鉴定为患有或可能患有HD的受试者。
这里所讲的术语“有表现出指示HD的病理的危险的受试者”和“有患HD的危险的受试者”指的是被鉴定为有患上HD病的危险(例如：由于年龄或由于受试者家族的HD病家族遗传模式)的受试者。
这里所讲的术语“HD治疗剂”指的是用于治疗或预防HD的药剂。此类药剂包括小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗HD的治疗剂包括但不限于抗惊厥药物，包括但不限于丙戊酸(valproic acid)(如：双丙戊酸钠(Depakote)，2-丙基戊酸钠(Depakene)，和Depacon)和苯并二氮杂类(benzodiazepines)，如氯硝西泮(clonazepam)(如Klonopin)，抗精神病药物(如：利培酮(risperidone)(如Risperdal)，氟哌啶醇(haloperidol)(如Haldol))，Rauwolfia alkoids(如resperine)，和抗抑郁药物(如帕罗西丁(paroxetine)(如Paxil))。
这里所讲的术语“帕金森病”和“PD”指的是一种神经变性病，该病是一种与黑质纹状体多巴胺能神经元丧失有关的进行性神经变性病。PD的特征性性质包括黑质纹状体中有色多巴胺能神经元丧失和存在Lewy小体。
这里所讲的术语“患有PD的受试者”或“表现出指示PD的病征或症状或病理的受试者”或“被怀疑表现出指示PD的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的PD病征、症状和病理被鉴定为患有或可能患有PD的受试者。
这里所讲的术语“有表现出指示PD的病理的危险的受试者”和“有患PD的危险的受试者”指的是被鉴定为有患上PD病的危险(例如：由于年龄或由于受试者家族的PD病家族遗传模式)的受试者。
这里所讲的术语“PD治疗剂”指的是用于治疗或预防PD的药剂。此类药剂包括小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗PD的治疗剂包括但不限于多巴胺前药，例如左旋多巴/PDI和左旋多巴/卡比多巴(carbidopa)(如Sinemet，Sinemet CR)，多巴胺激动剂，例如阿朴吗啡(apomorphine)(如Apokyn)，溴隐亭(bromocriptine)(如Parlodel)，培高利特(pergolide)(如Permax)，普拉克索(pramipexole)(如Mirapex)，罗匹尼罗(ropinirole)(如：Requip)，儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)抑制剂，例如，托卡朋(tolcapone)(如Tasmar)和恩托卡朋(Entacapone)(如Comtan)、抗胆碱能药物如苯海索(trihexyphenidyl)(如：Artane，Trihexy)，甲磺酸苯扎托品(benztropinemesylate)(如：Cogentin)，MAO-B抑制剂，例如司来吉兰(selegiline)(如：Eldepryl)，金刚烷胺(amantadine)(如：Symmetrel)。
这里所讲的术语“多发性硬化症”和“MS”指的是一种神经变性病，该病是一种中枢神经系统(CNS)的炎性脱髓鞘性疾病。MS损伤以单核细胞和淋巴细胞的血管周浸润为特征，在病理样本上表现为硬化区域；因此称为“斑块硬化”(sclerosis in plaques)。MS的特征包括在脑、脑干、视神经和脊髓的实质中淋巴细胞和巨噬细胞的小静脉周围浸润，几乎持续不断的损伤形成和进行性临床进程，导致身体残疾。
这里所讲的术语“患有MS的受试者”或“表现出指示MS的病征或症状或病理的受试者”或“被怀疑表现出指示MS的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的MS病征、症状和病理被鉴定为患有或可能患有MS的受试者。
这里所讲的“有表现出指示MS的病理的危险的受试者”和“有患MS的危险的受试者”指的是该受试者被鉴定为有患上MS病的危险。
这里所讲的术语“MS治疗剂”指的是用于治疗或预防MS的药剂。此类药剂包括小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗MS的治疗剂包括免疫调节剂(如：干扰素β-1a(Avonex)，干扰素β-1a(Rebif)，干扰素β-1b(Betaseron)，醋酸格拉默(Glatiramer acetate)(Copaxone)，和Natalizumab(Tysabri))，皮质类固醇(如：甲基泼尼松龙(methylprednisolone))，和免疫抑制剂(如：米托蒽醌(Mitoxantrone)(Novantrone)，环磷酰胺(Cyclophosphamide)(Cytoxan，Neosar)，硫唑嘌呤(Azathioprine)(IMURAN)，甲氨蝶呤(Methotrexate)(Rheumatrex)。
这里所讲的“糖尿病”指的是一种以胰岛细胞坏死和胰岛素分泌缺乏为特征的自身免疫性疾病。例如，1型糖尿病患者依赖于胰岛素。糖尿病的特征性性状包括伴有严重程度不同的胰岛素分泌缺陷的外周胰岛素耐受性，和并发症，包括低血糖症和高血糖症，增加的感染危险，微血管并发症(如视网膜病变，肾病)，神经并发症，和大血管病变。
这里所讲的术语“患有糖尿病的受试者”或“表现出指示糖尿病的病征或症状或病理的受试者”或“被怀疑表现出指示糖尿病的病征或症状或病理的受试者”指的是根据已知的糖尿病病征或症状或病理被鉴定为患有或可能患有糖尿病的受试者。
这里所讲的术语“有表现出指示糖尿病的病理的危险的受试者”和“有患糖尿病的危险的受试者”指的是该受试者被鉴定为有患上糖尿病的危险(例如：由于年龄、体重、种族、和该受试者的家族的糖尿病家族遗传模式)。
这里所讲的术语“糖尿病治疗剂”指的是用于治疗或预防糖尿病的药剂。此类药剂包括但不限于小分子，药物，抗体，药品等等。例如：用于治疗糖尿病的治疗剂包括但不限于提高胰岛素敏感度的口服药物(如：二甲双胍，四氢噻唑二酮(TZD))，中效胰岛素(如：中性鱼精蛋白锌胰岛素(NPH))，长效胰岛素(如glargine(Lantus)胰岛素和地特胰岛素(insulin detemir)(Levemir))，肠促胰岛素模拟物(如：Exenatide(Byetta))，磺酰脲类药物(如：氯磺丙脲，甲苯磺丁脲，妥拉磺脲，醋磺己脲，格列本脲，格列吡嗪，格列美脲)，美格列奈类(如：瑞格列奈(Prandin))，双胍类(如：二甲双胍(Glucophage))，α-葡萄糖苷酶抑制剂(AGIs)(如：阿卡波糖(Precose)，米格列醇(Glyset))，噻唑烷二酮类(如：吡格列酮(Actos)，罗格列酮(Avandia))，和支链淀粉(Amylin)类似物(如：乙酸普兰林肽(Pramlintide acetate)(Symlin))。
这里所讲的术语“有表现出指示中风的病理的危险的受试者”和“有患中风的危险的受试者”指的是该受试者被鉴定为有患中风的危险(例如：由于年龄、体重、种族、和该受试者的家族的中风家族遗传模式)。
这里所讲的术语“认知功能”一般是指思考，推理，集中注意力或记忆的能力。因此，“认知功能的下降”指的是思考、推理、集中注意力或记忆的能力的缺乏状况的恶化。
这里所讲的术语“抗体”指的是特异地和任何抗原决定簇结合、并特异地和与该抗原决定簇相同或结构相关的蛋白质(刺激抗体产生)结合的任何免疫球蛋白。因此，抗体可以用在试验中来检测刺激其产生的抗原。单克隆抗体来源于单克隆的B淋巴细胞(如：B细胞)，并且通常在结构和抗原特异性上是同质的。多克隆抗体来源于许多不同的抗体产生细胞克隆，因此它们在结构和表位特异性上是异质的，但均识别同一个抗原。在某些实施方案中，使用单克隆抗体和多克隆抗体的粗制品，而在优选实施方案中纯化这些抗体。例如，某些实施方案中，可以使用粗制抗血清中包含的多克隆抗体。此外，术语“抗体”也旨在包括获自任何来源(如：人，啮齿动物，非人的灵长类动物，兔类动物，公山羊，牛，马，绵羊，等)的任何免疫球蛋白(如：IgG，IgM，IgA，IgE，IgD等)。
这里所讲的术语“自身抗体”指的是任何与宿主生物体中天然的、引起该抗体产生的抗原(即：该抗原指向“自身”抗原)特异性结合的免疫球蛋白。自身抗体的存在在本文中称作“自身免疫”。
这里所讲的术语“抗原”指的是任何能被抗体识别的物质。该术语旨在包括任何抗原和“免疫原”(即：诱导抗体形成的物质)。因此，在一个免疫原性反应中，抗体响应于抗原或抗原的一部分的存在而产生。术语“抗原”和“免疫原”用于指单个大分子或者指同质或异质的抗原性大分子群体。术语抗原和免疫原旨在包括含有一个或多个表位的蛋白质分子或蛋白质分子的一部分。在许多情况下抗原也是免疫原，因此，术语“抗原”和术语“免疫原”常互换使用。在某些优选实施方案中，免疫原性物质作为抗原用于试验中以检测经过免疫的动物的血清中适宜抗体的存在。
这里所讲的术语“抗原片段”和“抗原部分”等用于指抗原的一部分。抗原片段或部分的大小典型地为从占该完整抗原较小百分比至占该抗原较大百分比但不到100％的大小。然而，在规定抗原的“至少一部分”的情况下，考虑也存在完整抗原(如：所检测的样品不旨在仅含有抗原的一部分)。有些实施方案中，抗原片段和/或部分含有抗体所识别的“表位”，而其它实施方案中这些片段和/或部分不含有抗体所识别的表位。此外，一些实施方案中抗原片段和/或部分不是免疫原性的，而在优选实施方案中抗原片段和/或部分是免疫原性的。
这里所讲的术语“抗原决定簇”和“表位”指的是抗原中与特定抗体可变区接触的那部分。当用一种蛋白或蛋白的片段(或部分)免疫宿主动物时，蛋白的许多区域可能诱导抗体产生，这些抗体特异地与该蛋白质上的给定区域或三维结构结合(这些区域和/或结构称作“抗原决定簇”)。在某些情况下，抗原决定簇与整体抗原(如：用于引发免疫应答的“免疫原”)竞争与抗体结合。
术语“特异性结合”和“特异地结合”，当用于指抗原和抗体间相互作用时，描述依赖于抗原上存在的特定结构(即：抗原决定簇或表位)的相互作用。也就是说，抗体识别并且结合抗原的独特蛋白结构，而不泛泛地与所有蛋白结合(即：非特异性结合)。
这里所讲的术语“免疫测定”指的是用至少一种特异性抗体来检测或定量抗原的任何试验。免疫测定包括但不限于Western印迹，ELISA，放射免疫测定和免疫荧光测定。
术语“Western印迹”，“Western免疫印迹”，“免疫印迹”和“Western”指的是对固定在膜支持物上的蛋白质，多肽或肽的免疫学分析。蛋白质首先通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(即：SDS-PAGE)解析以分开这些蛋白质，接下来将蛋白从凝胶转移到固体支持物，如硝化纤维素或尼龙膜上。固定的蛋白暴露给具有针对目的抗原的反应活性的抗体。通常通过使用与该抗体(即，一抗)能够特异性结合的第二抗体进行此种抗体结合的检测。第二抗体典型地与下述酶发生缀合，所述酶可以通过产生有色反应产物以允许显现抗原-抗体复合物或可以催化发光酶反应(如：ECL试剂，Amersham)。
这里所讲的术语“ELISA”指的是酶联免疫吸附试验(或EIA)。已经有许多关于ELISA的方法和应用是本领域已知的，并在许多文献中有记载(见如：Crowther，“酶联免疫吸附试验(ELISA)”，《Molecular Biomethods Handbook》，Rapley等(编)，pp.595-617，Humana Press.Inc.，Totowa，N.J.(1998)；Harlow and Lane(编)，Antibodies：A Laboratory Manual，Cold Spring HarborLaboratory Press(1988)；Ausubel等(编)，Current Protocols in MolecularBiology，Ch.11，John Wiley and Sons，Inc.，New York(1994))。此外，有许多商业可获得的ELISA检测系统。
这里所讲的术语“报道试剂”，“报道分子”，“检测底物”和“检测试剂”用于指允许检测和/或定量与抗原结合的抗体的试剂。例如，在某些实施方案中，报道试剂是一种已与抗体缀合的酶的比色底物。向抗体-酶缀合物添加适宜底物将导致比色信号或荧光信号产生(如：在缀合的抗体与目的抗原结合之后)。其它报道试剂包括但不限于放射性化合物，该定义还包括使用生物素和基于亲和素的化合物(例如，包括但不限于中性链亲和素(neutravidin)和链霉亲和素)作为检测系统的一部分。
这里所讲的术语“信号”通常用于指任何表明反应已经发生(如抗原和抗体的结合)的可检测过程。放射性、荧光或比色产物/试剂形式的信号均可以考虑用于本发明。在本发明的多种实施方案中，定性分析信号，而在其它实施方案中定量地分析信号。
这里所讲的术语“固体支持物”指的是任何附着有试剂如抗体，抗原和其它的检测物质的固体或不动材料。例如，在ELISA法中，微量滴定板孔提供固体支持物。其它的固体支持物例子包括显微镜载片，盖玻片，珠，颗粒，细胞培养瓶以及许多其它的适宜物体。
这里所讲的术语“表征受试者的组织”指的是鉴定组织样本的一种或多种特性。有些实施方案中通过鉴定本文详细描述的各种基因的表达或表达的缺乏来表征组织。
这里所讲的术语“能够特异性检测基因表达的试剂”指的是能够或足以检测这里所详细描述的多种基因(包括但不限于SelW，Sepn1，SelR，Sod2，Dio2，Glo1，Phb，Lhx8，TGF-β2，Neurog3，Spry2，Gstt2，Gstt1，Gsta3，Gsta4，Gstm1，Gstm2或Gstm3，C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ，CORS-26，组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，组织蛋白酶O，nicastrin，早老素1，早老素2，calsenilin，Apbb1/Fe65，Aplp1，Apba1，Gstp1，Gstz1，Gstm7，Gadd45g1p，Gadd45b)的表达的试剂。合适的试剂的例子包括但不限于能够特异性地与mRNA或cDNA杂交的核酸探针和抗体(如：单克隆或多克隆抗体)。
这里所讲的术语“有效量”指的是足以实现有益的或期望的结果的组合物(如：含硒——如Sel-Plex)的量。有效量可以一次或分多次施用、应用或给药，并且不旨在拘泥于特定的制剂或施用途径。
这里所讲的术语“施用”和“给药”指的是向对象(例如，受试者或体内、体外或离体细胞，组织和器官司)给予药物，前药或其它药剂或是治疗剂(如：本发明的组合物)的行为。示例性的人体给药途径可以是经眼(眼睛的)，口(口服的)，皮肤(局部的或透皮的)，鼻(鼻的)，肺(吸入剂)，口腔粘膜(口腔的)，耳，直肠，阴道，通过注射(如：静脉内，皮下，肿瘤内，腹膜内注射等)等给药。
这里所讲的术语“联合给药”和“联合施用”指的是向对象施用至少两种药剂(如，含Sel-Plex和一种或多种其它药剂——如阿尔茨海默氏病的治疗剂，或第二种形式的硒——的组合物)或治疗剂。一些实施方案中，两种或多种药剂或治疗剂的联合施用是同时进行的，在其它实施方案中在第一药剂/治疗剂施用之后施用第二药剂/治疗剂。本领域技术人员明了，所用的各种药剂或治疗剂的制剂形式和/或施用途径是可以变化的。本领域技术人员可以容易地确定用于联合施用的合适剂量。有些实施方案中，当联合施用药物或治疗剂时，各药剂或治疗剂以低于适合其各自单独施用时的剂量的施用剂量使用。因此，在药剂或治疗剂的联合施用可以降低潜在有害(例如毒性)药剂的必需剂量时、和/或在两种或两种以上药剂的联合施用可以导致受试者对于药剂之一的有益作用由于其它药剂的联合施用而变得敏感时，尤其期望联合施用。
这里所讲的术语“治疗”或语法等价物包括疾病(例如，神经变性病)症状的改善或逆转。当一个化合物用于本发明的筛选方法中时如果能使与疾病相关的任何参数改善，则其可以被鉴定为治疗性化合物。这里术语“治疗”指的是治疗性处理和预防性或防护性措施。例如，可以通过使用本发明组合物和方法治疗而受益的受试者包括已患有疾病和/或失调(如：神经变性病，糖尿病或认知功能的缺乏或丧失)的受试者和那些有待预防疾病或失调(如，使用本发明的预防性处理)的受试者。
这里所讲的术语“有患病的危险”指的是一个受试者(如一个人)有患特定疾病的倾向。这种倾向可以是遗传的(如：患该疾病的特定遗传倾向，如遗传性的失调)，或是由于其它因素(如年龄，体重，环境因素，接触环境中有害的化合物等)引起的。因此，本发明不旨在局限于任何特定的危险，本发明也不旨在局限于任何特定的疾病。
这里所说的术语“患病”指的是受试者(如人)正在经历特定疾病。本发明不旨在局限于任何特定的病征、症状和疾病。因此，本发明旨在包括正在经历任何疾病阶段(例如，从亚临床表现至疾病成熟)的受试者，其中受试者表现出至少一些与该特定疾病相关的标记(例如，病征和症状)。
这里所讲的术语“疾病”和“病理状态”可以互换用于描述一种状态、病征和/或症状，所述状态、病征和/或症状与活动物体或其任何器官或组织的正常状态的任何损伤——所述损伤阻断或改变正常功能的执行——有关，或者可以是针对环境因素(例如，营养不良、工业危害或气候)、特定感染剂(例如蠕虫、细菌或病毒)、生物体的固有缺陷(例如各种遗传异常)、或这些和其它因素的组合的反应。
这里术语“化合物”指的是任何可以用来治疗或预防疾病、不佳健康状态、不适或身体机能紊乱的化学实体，药品，药物等等。化合物包括已知的及潜在的治疗性化合物。一个化合物可以通过本发明的筛选方法进行筛选来判断其有无治疗性。“已知的治疗性化合物”指的是已经被证实(如，通过动物试验或施用于人的在先经验)会在该治疗中有效的治疗性化合物，也就是说，已知的治疗性化合物不局限于已在疾病(如：神经变性疾病)治疗中产生功效的化合物。
这里所讲的术语“试剂盒”用于指试剂和其它材料的组合。试剂盒可以考虑包括试剂如营养物质和药物，以及施用方式。这并不意味着术语“试剂盒”限于试剂和/或其它材料的特定组合。
这里所讲的术语“毒性”指的是与施用毒性物质以前的相同细胞或组织相比，对受试者，细胞或是组织的任何有害的或不良的作用。
这里所讲的术语“药物组合物”指的是活性剂(如：含有Sel-Plex的组合物)与惰性或有活性的载体的组合，这种组合使该组合物尤其适于体外、体内或离体的诊断或治疗应用。
这里所讲的术语“可药用的”或“药理学可接受的”指的是在给受试者施用时不会产生实质性不良反应，如：毒性，变应性或是免疫学反应的组合物。
这里所讲的术语“局部的”指的是将本发明组合物应用于皮肤和粘膜细胞及组织(如：肺泡的、舌的、咀嚼器官的或鼻的粘膜，以及其它衬在中空器官或体腔内的组织和细胞)的表面。
这里所讲的“可药用载体”指的是任何标准的制药载体，包括但不限于磷酸盐缓冲的盐水溶液，水，乳剂(如：水/油或油/水乳剂)，和许多类型的润湿剂，任何和所有的溶剂，分散介质，包衣材料、月桂基硫酸钠，等渗剂和吸收延迟剂，disintrigrants(例如，马铃薯淀粉或羟基乙酸淀粉钠)等。该组合物也可以包括稳定剂和防腐剂。有关载体、稳定剂和辅药的例子(见例如，Martin，Remington’s Pharmaceutical Sciences，15th Ed.，Mack Publ.Co.，Easton，Pa.(1975)，并入此处作为参考)。
这里所讲的术语“可药用盐”指的是本发明化合物的任何被靶对象(如哺乳动物受试者，和/或体内或离体细胞，组织或器官)生理耐受的盐(如，通过与酸或碱反应得到的)。本发明化合物的“盐”可以来源于无机或有机酸和碱。这些酸的例子包括但不限于盐酸，氢溴酸，硫酸，硝酸，高氯酸，反丁烯二酸，马来酸，磷酸，羟基乙酸，乳酸，水杨酸，琥珀酸，对甲苯磺酸，酒石酸，乙酸，柠檬酸，甲磺酸，乙磺酸，蚁酸，安息香酸，丙二酸，磺酸，萘-2-磺酸，苯磺酸等。其它酸，如草酸，虽然自身不是可药用的，但可以用于制备在获得本发明化合物时用作中间体的盐及它们的可药用酸加成盐。
碱的例子包括但不限于碱金属(如，钠)的氢氧化物，碱土金属(如：镁)的氢氧化物，氨，和式NW4 +(其中，W是C1-4烷基)的化合物等等。
盐的例子包括但不限于醋酸盐，己二酸盐，藻酸盐，天冬氨酸盐，安息香酸盐，苯磺酸盐，硫酸氢盐，丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐，樟脑磺酸盐，环戊烷丙酸盐，二葡糖酸盐(digluconate)，十二烷基硫酸盐，乙磺酸盐，延胡索酸盐，flucoheptanoate，甘油磷酸盐，半硫酸盐(hemisulfate)，庚酸盐，己酸盐，氯化物，溴化物，碘化物，2-羟基乙烷磺酸盐，乳酸盐，马来酸盐，甲烷磺酸盐，2-萘磺酸盐，烟酸盐，草酸盐，palmoate，果胶酸盐，过硫酸盐，苯基丙酸盐，苦味酸盐，三甲基乙酸盐，丙酸盐、琥珀酸盐，酒石酸盐，硫氰酸盐，甲苯磺酸盐，十一酸盐等等。其它盐例子包括本发明化合物的阴离子和适宜的阳离子(如：Na+，NH4 +，和NW4 +(这里W是C1-4烷基)等等)的盐。为了用于治疗，本发明化合物的盐被考虑为可药用的。然而，不能药用的酸和碱的盐也有用处，例如可用于制备或纯化可药用化合物。
为了用于治疗，本发明化合物的盐被考虑为可药用的。然而，不能药用的酸和碱的盐也有用处，例如可用于制备或纯化可药用化合物。
这里所讲的术语“核酸分子”指任何包含核酸的分子，包括但不限于DNA或RNA。该术语包括含有DNA和RNA的任何已知碱基类似物的序列，所述类似物包括但不限于4-乙酰基胞嘧啶，8-羟基-N6-甲基腺苷，氮丙啶基胞嘧啶，假异胞嘧啶(pseudoisocytosine)，5-(羧基羟基甲基)尿嘧啶，5-氟尿嘧啶，5-溴尿嘧啶，5-羧基甲基氨基甲基-2-硫尿嘧啶，5-羧基甲基氨基甲基尿嘧啶，二氢尿嘧啶，肌苷，N6-异戊烯基腺嘌呤，1-甲基腺嘌呤，1-甲基假尿嘧啶，1-甲基鸟嘌呤，1-甲基肌苷，2，2-二甲基鸟嘌呤，2-甲基腺嘌呤，2-甲基鸟嘌呤，3-甲基胞嘧啶，5-甲基胞嘧啶，N6-甲基腺嘌呤，7-甲基鸟嘌呤，5-甲基氨基甲基尿嘧啶，5-甲氧基-氨基甲基-2-硫尿嘧啶，β-D-mannosylqueosine，5’-甲氧基羰基甲基尿嘧啶，5-甲氧基尿嘧啶，2-甲基硫代-N6-异戊烯基腺嘌呤，尿嘧啶-5-氧基乙酸甲基酯(uracil-5-oxyacetic acid methylester)，尿嘧啶-5-氧基乙酸，oxybutoxosine，假尿嘧啶，queosine，2-硫代胞嘧啶，5-甲基-2-硫尿嘧啶，2-硫尿嘧啶，4-硫代尿嘧啶，5-甲基尿嘧啶，N-尿嘧啶-5-氧基乙酸甲基酯、尿嘧啶-5-氧基乙酸、假尿嘧啶、queosine、2-硫胞嘧啶和2，6-二氨基嘌呤等。
术语“基因”指的是含有产生多肽、前体或RNA(如rRNA，tRNA)所必须的编码序列的核酸(如DNA)序列。只要保持了全长或片段的期望活性或功能特性(如：酶活性，配体结合，信号转导，免疫原性等等)，多肽可以由全长编码序列或由该编码序列的任何部分进行编码。该术语还包括结构基因的编码区和位于编码区5’和3’端附近距任一端大约1kb或以上的序列，这样，基因相应于全长mRNA的长度。mRNA上存在的位于编码区5’端的序列被称作5’非翻译序列。mRNA上存在的位于编码区3’端或下游的序列被称作3’非翻译序列。术语“基因”包括基因的cDNA和基因组形式。基因的基因组形式或克隆含有被称为“内含子”或“间插区”或“间插序列”的非编码序列所间断的编码区。内含子是基因中被转录为核RNA(hnRNA)的片段；内含子可以包含调节元件如增强子。内含子从核转录物或初级转录物上被除去或“拼接除去”；因此在信使RNA(mRNA)转录物上没有内含子。mRNA在翻译过程中起着规定新生多肽的氨基酸序列或顺序的作用。
这里所讲的术语“基因表达”和“表达”指的是通过基因“转录”(即，通过RNA聚合酶的酶学作用)将一个基因中编码的遗传信息转化成RNA(如：mRNA，rRNA，tRNA或snRNA)，以及对于蛋白质编码基因，通过mRNA“翻译”而转化成蛋白质的过程。在此过程中的许多阶段都可以进行基因表达的调控。“上调”或“激活”指的是增加和/或提高基因表达产物(如RNA或蛋白质)的产生的调节作用。而“下调”或“阻遏”指的是减少该产物的调节作用。参与上调或下调的分子(如转录因子)分别常常被称为“激活物”和“阻遏物”。
除含有内含子外，基因的基因组形式还可以包括位于RNA转录物上存在的序列的5’和3’端的序列。这些序列被称为“侧翼”序列或区域(这些侧翼序列位于mRNA转录物上存在的非翻译序列的5’或3’端)。5’侧翼区域可以包含控制或影响基因转录的调节序列如启动子和增强子。3’侧翼区域可以包含指导转录终止、转录后切割和多聚腺苷酸化的序列。
术语“野生型”指的是从天然来源中分离出来的基因或基因产物。野生型基因是最常见于群体中并因此被武断地定为“正常的”或“野生型”基因形式的基因。相反地，术语“修饰的”或“突变的”指的是在与野生型基因或基因产物比较时其序列或功能性质上表现出改变(即，改变的特征)的基因或基因产物。注意，自然存在的突变体可以被分离；这些突变体通过与野生型基因或基因产物相比较时其具有改变的特征(包括核酸序列的改变)这一事实来鉴定。
这里所讲的术语“编码核酸分子”，“编码DNA序列”和“编码DNA”指的是沿着脱氧核糖核酸链的脱氧核糖核苷酸的顺序或序列。这些脱氧核糖核苷酸的顺序决定了沿着多肽(蛋白质)链的氨基酸顺序。因此，该DNA序列编码氨基酸序列。
这里所讲的术语“具有编码基因的核苷酸序列的寡核苷酸”和“具有编码基因的核苷酸序列的多核苷酸”指的是含有基因编码区的核酸序列，或者换言之编码基因产物的核酸序列。编码区可以呈现为cDNA，基因组DNA或RNA的形式。当以DNA形式存在时，寡核苷酸或多核苷酸可以是单链(即，有义链)或双链。如果需要，可以将适宜的控制元件如增强子/启动子，剪接点，多聚腺苷酸化信号等放置在紧靠基因的编码区的附近，以允许恰当地启动转录和/或正确加工初级RNA转录物。或者，本发明表达载体中使用的编码区可以包含内源增强子/启动子，剪接点，间插序列，多聚腺苷酸化信号等，或者内源和外源控制元件的组合。
这里所讲的术语“寡核苷酸”指的是短长度的单链多核苷酸链。寡核苷酸的长度典型地小于200个残基(例如，介于15-100个之间)，然而在本文中使用时，该术语也旨在包括更长的多核苷酸链。寡核苷酸常常通过其长度来提及。例如一个24个残基的寡核苷酸称作“24-mer”。寡核苷酸可通过自身杂交或通过与其它多核苷酸杂交形成二级和三级结构。这些结构可以包括但不限于双螺旋，发夹，十字形，弯曲和三股螺旋。
这里所讲的术语“互补的”或“互补”用于指通过碱基配对规则相关的多核苷酸(即，核苷酸序列)。例如：序列“5’-A-G-T-3’”的互补序列是“3’-T-C-A-5’”。互补可以是“部分的”，其中核酸碱基中仅一些根据碱基配对规则而匹配。或者，核酸之间可以是“完全的”或“全部的”互补。两条核酸链之间的互补程度对于核酸链之间杂交的效率和强度有显著的影响。这对于依赖于核酸间结合的扩增反应和检测方法来说尤为重要。
术语“同源性”指的是互补的程度。可以存在部分的同源或完全的同源(即，同一性)。一个部分互补的序列是至少部分地抑制一个完全互补的核酸分子与靶核酸杂交的核酸分子，即，“实质性同源的”。可以通过低严紧杂交下的杂交试验(Southern或Northern印迹、溶液杂交等)，检查对完全互补序列与靶序列的杂交的抑制。在低严紧条件下，实质上同源的序列或探针将与完全同源的核酸分子竞争并抑制该完全同源的核酸分子与靶的结合(即，杂交)。这并不是说低严紧条件是允许非特异性结合的条件；低严紧条件要求两个序列彼此的结合是一种特异的(即，选择性的)相互作用。可以通过使用实质上不互补(例如，小于大约30％的同一性)的第二靶来检查没有非特异性结合的存在；在没有非特异性结合时，探针将不与此第二非互补靶进行杂交。
当用于提及双链核酸序列如cDNA或染色组克隆时，术语“实质上同源”指的是在上述的低严紧条件下能与此双链核酸序列的两条链或其一杂交的任何探针。
一个基因可能产生由于初级RNA转录本的不同剪接而形成的多种RNA。作为同一基因的剪接变体的cDNA将包含序列一致或完全同源的区域(表现为两个cDNA上存在相同外显子或同一外显子的一部分)以及完全不一致的区域(例如：表现为cDNA 1上存在外显子“A”而cDNA2含有外显子“B”)。由于这两个cDNA包含序列一致的区域，它们两者将与来源于整个基因或来源于该基因中包含存在于此两个cDNA上的序列的部份的探针杂交；因此，这两个剪接变体与这个探针以及这两个剪接变体彼此实质上同源。
当用于提及单链核酸序列时，术语“实质上同源”指的是可以在上述低严紧条件下与此单链核酸序列杂交(即，互补)的任何探针。
这里所讲的术语“杂交”指的是互补核酸的配对。杂交和杂交强度(即，两个核酸之间的结合强度)受到例如核酸间的互补程度、所涉及的条件的严紧度、所形成的杂种的Tm及核酸中的G∶C比例等因素的影响。一个在其结构中含有配对的互补核酸的单个分子被称为是“自身杂交的”。
这里所讲的术语“Tm”指的是“解链温度”。解链温度是双链的核酸分子群中半数的核酸分子解离成单链时的温度。关于核酸的Tm的计算公式是本领域熟知的。正如标准参考文献中指出的，当核酸在1M NaCl的水溶液中时，可以利用公式：Tm＝81.5+0.41(％G+C)，简单地估计Tm值(见例如，Anderson andYoung，Quantitative Filter Hybridization，《Nucleic Acid Hybridization》(1985))。其它参考文献包括在计算Tm时将结构和序列特征考虑在内的更复杂的计算方法。
这里所讲的术语“严紧”指的是在进行核酸杂交时的温度、离子强度以及存在其它化合物如有机溶剂的条件。在“低严紧条件”下，一个感兴趣的核酸序列可以与它的确切的互补体、带有单一一个碱基错配的序列，紧密相关的序列(如：有90％或90％以上同源性的序列)和只有部分同源性的序列(如：有50％至90％同源性的序列)杂交。在“中严紧条件”下，一个感兴趣的核酸序列将仅与它的确切的互补体、带有单个碱基错配的序列、紧密相关的序列(如：有90％或90％以上同源性的序列)杂交。在“高严紧条件”下，一个感兴趣的核酸序列将仅与它的确切互补体和(取决于条件如温度)带有单个碱基错配的序列杂交。也就是说，在高严紧条件下，可以通过升高温度以排除与带有单个碱基错配的序列的杂交。
“高严紧条件”在用于指核酸杂交时包括与以下条件等价的条件：当使用大约500个核苷酸长度的探针时，42℃在由5X SSPE(43.8g/l NaCl，6.9g/lNaH2PO4·H2O和1.85g/1EDTA，pH值用NaOH调至7.4)、0.5％SDS、5X Denhardt’s试剂和100ug/ml变性鲑精DNA组成的溶剂中结合或杂交，之后在含有0.1XSSPE、1.0％SDS的溶液中42℃洗涤。
“中严紧条件”在用于指核酸杂交时包括与如下条件等价的条件：当使用大约500个核苷酸长度的探针时，42℃在由5X SSPE(43.8g/l NaCl，6.9g/lNaH2PO4·H2O和1.85g/l EDTA，pH值用NaOH调至7.4)、0.5％SDS、5X Denhardt试剂和100ug/ml变性鲑精DNA组成的溶液中结合或杂交，之后在含有1.0XSSPE，1.0％SDS的溶液中42℃洗涤。
“低严紧条件”在用于指核酸杂交时包括与如下条件等价的条件：当使用大约500个核苷酸长度的探针时，42℃在由5X SSPE(43.8g/l NaCl，6.9g/lNaH2PO4·H2O和1.85g/l EDTA，pH值用NaOH调至7.4)、0.1％SDS、5X Denhardt’s试剂(每500ml的50X Denhardt试剂含：5g Ficoll(Type400，Pharamcia)，5gBSA(Fraction V；Sigma))和100ug/ml变性鲑精DNA组成的溶液中结合或杂交，之后在含有5X SSPE，0.1％SDS的溶液中42℃洗涤。
本领域熟知，可以使用多种等价条件来构成低严紧条件；考虑因素例如探针的长度和性质(DNA，RNA，碱基组成)和靶的性质(DNA，RNA，碱基组成、存在于溶液中或固定化的，等)以及盐浓度和其它成分(如有无甲酰胺，硫酸葡聚糖，聚乙二醇)，并且可以变化杂交溶液以产生于上述条件不同但等价的低严紧杂交条件。此外，本领域已知在高严紧条件下促进杂交的条件(例如，增加杂交和/或洗涤步骤的温度、在杂交溶液中使用甲酰胺等)(见上述“严紧”的定义)。
这里所讲的术语“引物”指的是当放在可以诱导与核酸链互补的引物延伸产物合成的条件下时(即，存在核苷酸和诱导剂如DNA聚合酶并且在适宜温度和pH下)，能够作为合成的起始点起作用的寡核苷酸，而无论该寡核苷酸是天然的(纯化的限制性消化物形式)还是合成产生的。为了在扩增中达到最大效率，引物优选是单链的，但也可以是双链的。如果是双链的，在引物用于制备延伸产物以前，首先处理引物以分开其两条链。引物优选是寡脱氧核糖核苷酸。引物必须足够长以便在诱导剂存在下引发延伸产物的合成。引物的确切长度受多方面因素的影响，包括温度，引物来源和所使用的方法。
这里所讲的术语“探针”指的是一种天然的(纯化的限制性消化物形式)或通过合成方式、重组方式或PCR扩增方式产生的寡核苷酸，它能与另一目的寡核苷酸杂交。探针可以是单链也可以是双链的。探针可用于检测、鉴定和分离特定基因序列。在本发明中使用的任何探针可以考虑用“报道分子”标记，以便可以在任何检测系统中检测，其中所述检测系统包括但不限于酶系统(如ELISA和基于酶的组织化学试验)，荧光系统，放射性系统和发光系统。这并不意味着本发明局限于任何一种特定的检测系统或标记。
当与核酸相关联使用时，术语“分离的”，如在“分离的寡核苷酸”或“分离的多核苷酸”中，指的是一种核酸序列，该核酸序列从在其天然来源中和其最初相关的至少一种成分或污染物中被分离和鉴定出来。分离的核酸以与其自然存在的形式所不同的形式存在，或者存在于和其天然存在环境所不同的环境中。相反的，未分离的核酸是以其在自然界中的存在状态存在的核酸，如DNA和RNA。例如，一个给定的DNA序列(如一个基因)存在于宿主细胞染色体上位于邻近基因的附近；RNA序列，如编码一个特定蛋白的特定mRNA序列，以和编码大量蛋白的众多其它mRNA形成的混合物的形式存在于细胞中。然而，编码给定蛋白的分离的核酸包括例如在正常表达该给定蛋白的细胞中的该核酸，其中在该细胞中所述核酸的染色体位置不同于天然细胞中的染色体位置，或者该核酸的侧翼序列为不同于天然情况下发现的侧翼序列的核酸序列。分离的核酸、寡核苷酸或多核苷酸可以以双链或单链的形式存在。当一种分离的核酸、寡核苷酸或多核苷酸待用于表达蛋白时，该寡核苷酸或多核苷酸将最少包含有义链或编码链(即，该寡核苷酸或多核苷酸可以是单链的)，但也可以包含有义链和反义链两者(即，该寡核苷酸或多核苷酸可以是双链的)。
这里所讲的术语“纯化的”或“纯化”指的是从样品中移除成分(如污染物)。例如：抗体通过移除污染性非免疫球蛋白而得到纯化；它们也可以通过移除不与靶分子结合的免疫球蛋白而得到纯化。非免疫球蛋白和/或不与靶分子结合的免疫球蛋白的移除导致样品中与靶反应的免疫球蛋白的百分率增高。另一例子中，在细菌宿主细胞中表达重组多肽，并且通过移除宿主细胞蛋白纯化该多肽；由此样品中重组多肽的百分比增高。
这里所讲的术语“载体”指的是将DNA片段从一个细胞转移到另一个细胞的核酸分子。术语“运载体”有时与“载体”可以互换使用。载体常常衍生自质粒，噬菌体或植物或动物病毒。
这里所讲的术语“表达载体”指的是含有期望的编码序列和对于可操作连接的该编码序列在特定宿主生物体中表达所必需的恰当核酸序列的重组DNA分子。原核生物中表达所必需的核酸序列通常包括启动子、操纵基因(任选的)和核糖体结合位点——常常与其它序列一起。已知真核细胞利用启动子，增强子，终止信号及多聚腺苷酸化信号。
这里所讲的术语“转染”指的是向真核细胞中引入外源DNA。转染可以利用本领域已知的许多方法完成，包括磷酸钙-DNA共沉淀，DEAE-葡聚糖介导的转染，Polybrene介导的转染，电穿孔，显微注射，脂质体融合，脂转染，原生质体融合，逆转录病毒感染和基因枪粒子轰击(biolistics)。
术语“稳定的转染”或“稳定转染”指的是将外源DNA引入并整合入转染细胞的基因组中。术语“稳定转染子”指的是在基因组DNA中已经稳定地整合了外源基因的细胞。
术语“瞬时的转染”或“瞬时转染”指的是将外源DNA引入到细胞中但该外源DNA未能整合入该转染的细胞的基因组中。该外源基因在转染细胞的核中可以坚持存在几天。这段时间内外源基因受到掌控染色体中内源性基因表达的调节控制作用的影响。术语“瞬时转染子”指的是已经摄取外源DNA但未能整合该DNA的细胞。
这里所讲的术语“选择性标记”指的是编码酶活性的基因的用途，其中所述酶活性可以赋予在缺乏必需养料的培养基中的生长能力(如：酵母细胞中的HIS3基因)；此外，选择性标记可以赋予表达该选择性标记的细胞对抗生素或药物的抗性。选择性标记可以是“显性”的；显性的选择性标记编码在任何真核细胞系中均能被检测的酶活性。显性选择性标记的例子包括在哺乳动物细胞中赋予对药物G418的抗性的细菌氨基糖苷3’磷酸转移酶基因(也称作neo基因)，赋予抗抗生素潮霉素的抗性的细菌潮霉素G磷酸转移酶(hyg)基因、和赋予在霉酚酸存在下的生长能力的细菌黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因(也称作gpt基因)。其它选择性标记不是显性的，因为它们必须与缺乏相关酶活性的细胞系联合使用。非显性选择性标记的例子包括与tk-细胞系联合使用的胸苷激酶(tk)基因，与CAD-缺陷细胞联合使用的CAD基因和与hprt-细胞系联合使用的哺乳动物次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hprt)基因。哺乳动物细胞系中有关选择性标记使用的综述见Sambrook，J.等，Molecular Cloning：ALaboratory Manual，2nd ed.，Cold Spring Harbor Laboratory Press，New York(1989)pp.16.9-16.15。
这里所讲的术语“细胞培养物”指的是细胞的任何体外培养物。该术语中包括传代细胞系(如，具有永生表型)，原代细胞培养物，转化的细胞系，有限细胞系(如，未转化的细胞)以及在体外维持的任何其它细胞群体。
这里所讲的术语“真核生物”指的是与“原核生物”不同的生物体。该术语旨在包括具有表现出真核生物的通常特征的细胞的所有生物体，所述特征例如存在被核膜包围的真正细胞核(染色体位于该真正细胞核中)、存在膜包被的细胞器、和常见于膜包被的细胞器中的其它特征。因此，该术语包括但不限于诸如真菌，原生动物和动物(如人)这类的生物体。
这里所讲的术语“体外”指的是人工环境以及在人工环境中发生的反应或过程。体外环境可以由试管和细胞培养组成，但不限于试管和细胞培养。术语“体内”指的是天然环境(如动物或细胞)及在天然环境中发生的反应或过程。
术语“待测化合物”和“候选化合物”指的是任何作为用于预防或治疗疾病、健康状况不佳、身体不适或身体机能紊乱(如阿尔茨海默氏病、ALS、帕金森病等)的候选物的化学实体、药物、药品等。待测化合物包括已知的和潜在的治疗性化合物。待测化合物可以通过使用本发明筛选方法进行筛选以确定其治疗性。
这里所讲的术语“样品”以其最广的含义使用。一种意义上，该术语意在包括获自任何来源的样本或培养物、以及生物学样品和环境样品。生物学样品可以从动物(包括人)获取，包括液体，固体，组织和气体。生物学样品包括血液产品如血浆，血清等。环境样品包括环境材料如表面物质，土壤，水，晶体和工业样品。然而这些例子不应理解为对可应用于本发明的样品类型进行限制。
这里所讲的术语“RNA干扰”或“RNAi”指的是通过siRNAs使基因表达沉默或下降。这是动物和植物中序列特异的转录后基因沉默的过程，此过程由其双螺旋区和所沉默的基因同源的siRNA启动。所述基因可以对生物体而言是内源的或外源的，并整合在染色体中或存在于不整合入基因组的转染载体中。该基因的表达被完全或部分抑制。RNAi也可以考虑抑制靶RNA的功能；所述靶RNA的功能可以是完全的或部分的功能。
术语“siRNAs”指的是短干扰RNA。在一些实施方案中，siRNAs包含长大约18-25个核苷酸的双螺旋区或双链区；siRNA常常在每条链的3’端各含有大约2至4个不配对的核苷酸。siRNA的双螺旋或双链区的至少一条链与靶RNA分子实质上同源或实质上互补。与靶RNA分子互补的链是“反义链”；与靶RNA分子同源的链是“有义链”，该链也与siRNA的反义链互补。siRNA也可以含有其它序列；这些序列的非限制性实例包括连接序列、或环、以及茎和其它折叠结构。siRNA的功能看来是作为关键媒介在脊椎动物和无脊椎动物中触发RNA干扰，以及在植物中在转录后基因沉默期间触发序列特异的RNA降解。
术语“靶RNA分子”指的是与siRNA的短双链区中的至少一条链同源或互补的RNA分子。典型地，当该同源性或互补性是大约100％时，siRNA能够使该靶RNA分子的表达沉默或抑制该表达。虽然已加工的mRNA被认为是siRNA的靶标，但本发明不局限于任何特定假说，而且这些假说对于本发明的实施不是必需的。所以，其它RNA分子也可以考虑作为siRNA的靶标。这些靶包括未加工的mRNA，核糖体RNA，以及病毒RNA基因组。
发明详述
硒是在所有活组织内参与调节抗氧化防御机制的一种微量元素，这种防御机制是通过硒与身体的谷胱苷肽(GSH)和身体的主要含硒抗氧化酶——谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)和硫氧还蛋白还原酶——相互作用实现的(见例如，Goehring等，J.Anim.Sci.59，725-732(1984)；Gerloff等，J.Anim.Sci.70，3934-3940(1992))。谷胱苷肽和GPX具有通过扑灭能引发和传播脂质氧化的自由基攻击从而保护膜磷脂中不饱和键的完整性的能力(见例如Meister和Anderson，Annu.Rev.Biochem.52，711-760(1983)；Deleve和Kaplowitz，Pharm.Ther.52，287-305(1991)；Palmer和Paulson，Nutr.Rev.55，353-361(1997))。
在几项流行病学研究中，硒也与降低的癌风险有关(见例如，Salonen等，Am.J.Epidemiol.120：342-349(1984)；Willett等，Lancet 2：130-134(1983)；Virtamo等，Cancer 60：145-148(1987))。各种天然和合成来源的硒化合物已经显示出，可以在动物实验研究中在宽的剂量范围内抑制肿瘤发育(见例如，Ip，.J.Nutr.128：1845-1854(1998))。尽管大多数动物研究使用硒的药理学剂量(＞2mg/kg)用于癌症的化学预防(见例如，Ip，.J.Nutr.128：1845-1854(1998))，但硒缺乏也被证实可以增加乳腺癌的发生(见例如Ip和Daniel，Cancer Res.45：61-65(1985))和UVB诱导的皮肤癌的发生(见例如Pence等，102：759-761(1994))。
近年来用硒的生理剂量(0.2mg)在人中进行的双盲随机化癌症预防试验，表明肺癌、前列腺癌和肠癌的发生率下降(见例如，Clark等，J.Am.Med.Assoc.276：1957-1963(1996))。
虽然对硒作用机制的研究已经有数十年的历史，然而有关硒的其它潜在靶点(如，基因或调节途径)和通过施用硒可以提供给受试者的有益效应，仍知之甚少至完全未知。另外，对于什么样形式的硒(如有机硒，无机硒或这两种硒)能和不能用于带来这些效应，也缺乏了解。因此，阐明不同形式的硒如何能够用于对受试者(如人，牛或其它的哺乳动物)的某些系统(如神经系统，内分泌系统和代谢系统)产生有益作用，将具有极大的价值。而且，弄清楚各种形式的硒在受试者身上发挥作用的能力差异，将使得能够提供个性化的疗法以用于可能受益于此治疗的患病受试者或有患病危险的受试者(例如，特定形式的硒能独立用于或与其它公知药剂联合用于治疗或预防疾病或病症)。
鉴于此，本发明阐明特定形式的硒(如溴代蛋氨酸(SeM)，亚硒酸钠(Sod-sel)和Sel-Plex)如何可以用于对受试者产生有益作用。具体地，本发明阐明，本发明组合物和方法可以用于稳定或增加受试者的总体健康和认知功能。例如，如本文中详细描述的，本发明提供改变细胞功能由此有益地影响受试者的多个系统(包括但不限于神经学系统、神经系统、内分泌系统、代谢系统和免疫系统)的组合物和方法。本发明还提供使用硒和其它药剂治疗或预防疾病的方法。因此，本发明提供包含硒(例如Sel-Plex)的组合物和使用其作为治疗性和/或预防性疗法(例如，用于神经变性病，用于增强认知功能、或延缓衰老相关的基因表达)的方法。下面的例子旨在举例说明可以如何使用本发明组合物和方法以对受试者产生有益作用的多种方式，并不意味着应理解为限制本发明的范围。
I.神经变性疾病
在某些实施方案中，本发明涉及独立地施用硒或联合施用硒和一种或多种药剂来预防或治疗神经变性疾病。在优选的实施方案中，本发明提供预防性治疗，该预防包括给处于患神经变性病危险中的受试者施用含硒组合物，由此预防神经变性病。在其它的优选实施方案中，本发明提供治疗或预防神经变性病的方法，包括向受试者提供可用于治疗或预防神经变性病的药剂以及含硒组合物。本发明首次阐明了硒的某些形式可以适用于上述方法，而其它形式的硒则可能不适于。因此，在一些实施方案中，本发明提供可生物利用的一种或多种形式的硒(例如，Sel-Plex和/或Sod-sel)，所述硒形式单独地施用或与可用于治疗或预防神经变性病的药剂联合施用，其中所选的硒形式起着治疗或预防所述神经变性病的作用。
施用给受试者的硒形式取决于所设法进行处理的靶(例如，基因)。如本发明所阐述的，所得有益作用的存在和水平根据所用的硒形式而变化(见实施例2-10)。在优选实施方案中，以Sel-Plex的形式提供硒。其它实施方案中，以亚硒酸钠形式提供硒。再其它实施方案中，以硒代蛋氨酸或富硒酵母的形式提供硒。在一些实施方案中，硒可以和药剂(例如，用于治疗神经变性病的药剂)化学连接以形成硒-药剂衍生物。
一旦选择了期望形式的硒，可以单独地施用或与一种或多种用于预防或治疗神经变性病的药剂联合施用。所述药剂可以是被此类治疗的管理机构(例如，美国食品和药品管理局(FDA)或欧洲药物评审局(EMEA))批准的药剂。本发明组合物和方法可以考虑用于治疗各种神经变性病，包括但不限于阿尔茨海默氏病、肌萎缩侧索硬化，帕金森氏病，亨廷顿病，多发性硬化，脊髓小脑共济失调、Friedreich共济失调症和强直性肌营养不良。
A.阿尔茨海默氏病
在本发明的一些实施方案中，应用本发明的组合物和方法治疗阿尔茨海默氏病。阿尔茨海默氏病(AD)是痴呆的一种常见病因，痴呆是足够严重到明显干扰社交和就业能力的一种获得性的认知和行为损伤。
美国大约有500万人，全世界有3000万人以上受到AD的影响。更大数量的受试者患有较低程度的认知损伤(如极轻微的认知损伤)，这种损伤往往会演变成完全的痴呆，由此使受到AD影响的人数增加。预计本世纪AD的普遍性会有实质性的上升，这是因为AD优先地影响老年人，而在许多国家尤其是工业化国家老年人是增长最快的年龄群体。统计学预测指出到2050年美国受该病影响的人数将增加至接近三倍。
从经济角度来说AD也是一个主要的公众健康问题。在美国，二十世纪九十年代初期每年用于护理AD患者的费用超过1100亿美元，每一个患者年平均消费额为45000美元。因为评估神经变性病在经济方面的影响的方法还处于初级阶段，所以这些数字可能估计不足。
AD的解剖病理学包括神经纤维缠结(NFT)；显微镜水平的老年斑(SP)；和主要涉及颞叶的联合区(association region)且尤其是中间部位的脑皮层萎缩。虽然NFT和SP是AD所特征的但并不是特殊病征。事实上与AD截然不同的许多其它神经变性病都以NFT(例如，进行性核上瘫、拳击员痴呆)或SP(例如，正常衰老)为特征。因此，仅仅存在这些损伤不足以诊断为AD。为了满足目前AD的组织病理学标准，这些损伤必须存在足够的数量并且有特征性局部解剖分布。
自阿尔茨海默的原始文章发表以来，发现了除了NFTs和SPs以外的许多其它AD损伤，其中包括(1)Shimkowicz的颗粒空泡变性；(2)Braak等的神经纤维网细丝(neuropil thread)；(3)神经元丧失和突触变性，二者被认为最终介导了该病症的认知和行为表现。
AD是世界上最常见的神经变性病。AD中，海马和大脑皮层的神经元选择性地丧失。AD患者的脑表现出两种特征性损伤：细胞外淀粉样(或老年)斑块和细胞内过度磷酸化的tau蛋白的神经纤维缠结(见例如，Selkoe，Nature 426，900-904(2003))。淀粉样斑块含有淀粉样前体蛋白(APP)的、小的、有毒的、断裂产物(表示为Aβ40和Aβ42)。apoE4(脱辅基脂蛋白E4)基因型是AD发生的一个有力的危险因素，并且它可能影响β淀粉样蛋白(Aβ)的沉积和神经纤维缠结的形成(见例如，Roses，Curr.Opin.Neurol.4，265-270(1996))。三种基因中以常染色体显性方式遗传的突变已经与罕见的家族性早发性AD联系在一起。这些基因包括那些编码APP、早老素1(PS1)和早老素2(PS2)的基因。家族性和散发性AD中的一个共同事件是毒性β-淀粉样蛋白的产生和积累的增加。这一观察结果导致了过度Aβ产生是该疾病的首要原因的“淀粉样级联假说”。
APP是I型膜蛋白，它包含一个大的细胞外区域、一个跨膜螺旋和一个短细胞质尾部。毒性Aβ是通过secretase复合物对APP的有调节的膜内蛋白水解而产生的。APP的第一次断裂由β-或α-secretase介导，以两个片段——APPs-α和APPs-β释放出APP的大多数细胞外部分，留下C端膜结合片段。APP的该部分然后被大的蛋白质复合物——γ-secretase——于几个位点(包括氨基酸(aa)711(Ab40)和至少三个额外的位于aa713(Aβ42)、aa714(Aβ43)和aa720(Aβ49)的次级位点)断裂。APP中的几个突变，例如Swedish突变，簇集在该γ-secretase断裂位点；这些突变导致Aβ肽和初原纤维形成量的增加(见例如Singleton等，Hum.Mol.Genet.13(Spec.no.1)，R123-126(2004))。
γ-secretase复合物的精确组成仍有争议，但是早老素1(PS1)和早老素2(PS2)、nicastrin、Aph-1和Pen-2似乎是必需的(见例如，Haas and Steiner，Trends Cell Biol.12，556-562(2002)；Edbauer等，Nat.Cell Biol.5，486-488(2003)；Haass，EMBO J.23，483-488(2004))。PS1是一种跨膜域天冬氨酰基蛋白酶，其在该跨膜区切割其底物。PS1可能负责Aβ片段的产生。另一种参与的蛋白是calsenilin。Calsenilin在阿尔茨海默氏病患者脑中的神经元和星型胶质细胞中过表达(如，上调)(见例如，Jin等，Neuroreport 16，451-455(2005))。Calsenilin的过表达可增强g-secretase的活性，这表明Calsenilin是g-secretase的一个调控因子(见例如，Jo等，Neurosci Lett，378，59-64(2005))。
在少见的家族性早发AD中鉴定出了PS1和PS2中的100多个错义突变(见例如，Hutton等，Essays Biochem.33，117-131(1998))。培养物和转基因小鼠中的实验表明这些突变导致Aβ产量增加(见例如Scheuner等，Nat.Med.2，864-870(1996)；Borchelt等，Neuron 19，939-945(1997))。相反地，没有PS1的小鼠的Aβ40和Aβ42的产量降低(见例如，De Strooper等，Nature391，387-390(1998)；Naruse等，21，1213-1221(1998))，这表明PS1对γ-secretase的活性起到关键作用。caspase对APP的C-端切割可能也是毒性所必需的(见例如，Lu等，Nat.Med.6，385-386(2000))。
有关Aβ如何产生损伤，已经提出几种机制。一种观点认为Aβ初原纤维激活小胶质细胞，从而引起炎症反应和神经毒性细胞因子释放。非类固醇抗炎药物(NSAID)，包括布洛芬(ibuprofen)，延迟AD发生(见例如，Stewart等，Neurology 48，626-632(1997))。另外，NSAID可减少Aβ42的产生(见例如，Weggen等，Nature 414，212-216(2001))。
第二种观点认为Aβ初原纤维触发兴奋性氨基酸如谷氨酸自神经胶质细胞的过多释放，这可以通过兴奋性毒性损伤附近的神经元。N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)亚型的谷氨酸受体的过度活化将导致增加的细胞内Ca2+，这又激活神经元氧化氮合酶并由此产生氧化氮(NO)。当产生过量的NO时，NO与过氧阴离子(O2 -)结合，形成具有高度反应活性并且具神经毒性的产物过氧亚硝酸根(ONOO-)，这进一步部分地通过损伤线粒体而导致氧化和亚硝化应激。事实上，对非竞争性的NMDA受体通路阻断剂美金刚(memantine)的阳性III期人体试验，使该阻断剂近来获得批准用于治疗AD(见例如，Lipton，Nature 428，473(2004))。
AD患者中，胆碱能传递和突触密度有相当大程度的降低。虽然突触损伤的机制是未知的，但Aβ的可扩散寡聚体形式可能是重要的。突触的功能异常可能有助于AD中的失忆和认知缺陷。事实上，APP转基因小鼠在Aβ沉积之前表现出细胞的、生化的和电生理学的突触缺陷迹象，包括降低的兴奋性突触后电势和被认为与学习和记忆有关的长时程增强(LTP)(见例如Chapman等，Nat.Neurosci.2，271-276(1999))。抑制γ-secretase可以减少寡聚Aβ和LTP缺陷(见例如，Walsh等，Nature 416，535-539(2002))。
Aβ也可以通过与具有氧化还原反应性的金属结合(这进而释放出自由基)来介导有害作用(见例如，Bush等，J.Biol.Chem.268，16109-16112(1993)；Bush等，Science 265，1464-1467(1994)；Lovell等，J.Neurol.Sci.158，47-52(1998)；Dong等，Biochemistry 42，2768-2773(2003)；Opazo等，J.Biol.Chem.277，40302-40308(2002)；Bush等，Alzheimer Dis.Assoc.Disord.17，147-150(2003)；36 Huang等，Biochemistry 38，7609-7616(1999))。锌和铜的螯合可提供神经保护作用(见例如，Bush，Aging 23，1031-1038(2002))。例如，磷酸氯喹(clioquinol)(CQ)，是一种也能与锌和铜螯合并能通过血脑屏障的抗生素，其能够减少脑中Aβ的沉积并能提高突变APP转基因小鼠的学习能力(见例如，Cherny等，Neuron 30，665-676(2001))。
在美国，一生中发生AD的危险据估计是1∶4至1∶2。65岁以上的人有14％以上患有AD，而在80岁以上的人中该流行程度增加至至少40％。在工业化国家中已经报道了与美国相似的流行程度。在老龄群体正在快速增加的国家，有接近美国的比率。
AD影响男性和女性。许多研究表明女性比男性有显著更高的AD患病危险。一些权威人士认为，这种不同可能是由于绝经后女性丧失了雌激素的神经营养作用而造成的。其它因素也有可能对此相对差异产生影响。
一般通过认知症状来诊断阿尔茨海默氏病(AD)。在评价AD时，脑MRI或CT扫描显示弥散性皮层和/或大脑萎缩。这些研究也用于排出其它CNS疾病。EEG和Tau蛋白检查也用于确诊和排除引起痴呆的其它疾病。
AD疗法的主要支柱是用作用于中枢的胆碱酯酶抑制剂缓解大脑皮层和海马中ACh的损耗。由于AD的临床表现被认为部分地由于大脑皮层的胆碱能神经支配丧失所致，因此已经研发出化合物以通过干扰AChE对ACh的降解来缓解胆碱能缺陷，AChE是突触(或特异)形式的胆碱酯酶。在最近可得到的化合物中有一些化合物是也能抑制非突触的(或非特异的)胆碱酯酶(常常称作BuChE)的物质。
经FDA批准用于AD早期和中期的AChE抑制剂是：他克林(Cognex)、多奈哌齐(Aricept)、利凡斯的明(Exelon)、加兰他敏(galanthamine，Reminyl)。其中只有他克林和利凡斯的明也能够抑制BuChE。这可以对于它们的疗效是重要的，因为BuChE的水平在AD病程中增加，并存在于一些AD损伤(包括老年斑)中。目前，他克林(tacrine)即使不是根本不使用也是很少使用，因为其已经被其它疗法代替。
越来越多的临床研究表明：正如通过工具例如阿尔茨海默氏病评定量表认知分量表(ADAS-cog)测量的，胆碱酯酶的抑制可以具有适度但可检测的效果，例如改善认知性能。更近来的证据表明ChE I也可以减轻AD的非认知表现。例如，通过使用工具如神经精神症状问卷(Neuropsychiatric Inventory)评价，它们能改善患者的行为表现；而且，如通过使用进行性恶化量表(ProgressiveDeterioration Scale)评价，它们可以改善日常生活的活动能力。
一般说来，这些益处是短暂的，因为ChEI不解决持续在疾病过程中的胆碱能神经元变性的根本原因。尽管最初预期日益增大的ChEI家族在仅仅AD的早期和中期有帮助，但结果表明：(1)它们能改善AD晚期的认知表现；(2)它们能显著改善AD的行为表现(如：漫游、易激动、与AD晚期有关的社交行为不当等)；(3)它们可以帮助在由AD引起的痴呆上添加了推测的血管成分的患者，以及帮助有DLB的患者(DLB常常与AD共同发生或与AD重叠，即，AD的路易小体变型)。
ChEI具有共同的副作用谱，其中最常见的是恶心、呕吐、腹泻、眩晕。这些副作用典型地是剂量相关的，并且可以通过缓慢地向上滴定至期望的维持剂量来减轻。应用吸收峰可被食物钝化的药物(例如，利凡斯的明)，可以进一步减轻副作用并改善ChEI治疗的耐受性。
NMDA拮抗剂是适用于治疗AD的一类最新的药剂。到2003年10月，这类药物中唯一获得批准的是美金刚，可以单用或与AChE抑制剂合用这些药剂。因此，在一些实施方案中，将本发明组合物和方法与上述药剂联合用于AD的治疗和/或预防。
在优选实施方案中，本发明提供了一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，所述方法包括在使得阿尔茨海默病患者的阿尔茨海默氏病症状(例如上述症状)减少的条件下，向阿尔茨海默氏病患者施用含硒(如：Sel-Plex)组合物。尽管对机制的理解不是实施本发明所必需的，而且本发明也不限于任何特定作用机制，但给予阿尔茨海默氏病患者含硒(如：Sel-Plex)组合物后，可通过减少编码参与加工淀粉样前体蛋白(APP)的基因(如Nicastrin、早老素1、早老素2、calsenilin、组织蛋白酶B、组织蛋白酶D、组织蛋白酶Z或者组织蛋白酶O)(见实施例10)的表达，减轻阿尔茨海默氏病的相关症状。在其它优选实施方案中，应用本发明组合物和方法改变(如：减少)参与产生β-淀粉样蛋白的基因(例如，Apbb1，Aplp1和Apba1)的表达。在一些优选实施方案中，本发明组合物和方法可用作预防性疗法以防止阿尔茨海默氏病。在一些实施方案中，本发明组合物和方法与其它已知的(如：上述所说的)治疗措施联用以治疗阿尔茨海默氏病。在再其它实施方案中，本发明提供了一种预防和/或治疗阿尔茨海默式病的方法，包括给患者联合施用含硒(如：Sel-Plex)组合物、阿尔茨海默氏病的治疗药及一种或多种抗氧化剂。在其它实施方案中，本发明组合物和方法用来预防和/或治疗与阿尔茨海默氏病相关的神经变性，包括抑制如下基因的表达，所述基因为编码参与加工淀粉样前体蛋白的蛋白质的基因、参与产生β-淀粉样肽的基因和补体相关基因(例如，Nicastrin、早老素1、早老素2、calsenilin、组织蛋白酶B、组织蛋白酶D、组织蛋白酶Z、组织蛋白酶O、Apbb1、Aplp1、Apba1、C1q、C1qα、C1qβ、C1qγ、C1qr，见实施例10)。于是，在一些实施方案中，本发明提供了一种抑制受试者中参与加工淀粉样前体蛋白的基因的表达的方法，所述方法包括在使参与加工淀粉样前体蛋白的基因的表达减少的条件下，向受试者提供含硒(如：Sel-Plex)组合物。在一些实施方案中，本发明提供了一种抑制受试者中参与β-淀粉样肽产生的基因的表达的方法，包括在使参与β淀粉样肽产生的基因的表达减少的条件下，向受试者提供含硒(如：Sel-Plex)组合物。在一些实施方案中，本发明提供了一种抑制受试者中补体基因(如：C1q、C1qα、C1qβ、C1qγ、C1qr，见实施例10)的表达的方法，包括在使补体基因表达减少的条件下，向受试者提供含硒(如：Sel-Plex)组合物。在优选实施方案中，含硒组合物包含Sel-Plex。含Sel-Plex的组合物也可含有其它形式的硒，如Sod-sel，由此促进上述基因的下调表达。
B、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)
在本发明的一些实施方案中，本发明组合物和方法用来预防或治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。ALS是脊髓前角细胞(anterior horn cell)和颅神经运动核的破坏性疾病，导致进行性的肌无力和肌萎缩。
ALS在美国的发病率为每100,000个人的群体中大约5例。ALS导致10年内死亡。大多数情况下，5年之内发生死亡。据报道一些家族性青少年发病型ALS患者可以生存较长时间(20～30年)。在美国，ALS在白种人中比在非白种人中多发；白种人和非白种人的比例为1.6∶1。ALS影响的男性和女性的比例为1.5∶1，一般在生命的第4至第7个十年中发病。
ALS涉及运动神经元的退化，导致进行性肌消瘦和无力、结束于瘫痪、呼吸衰竭和死亡。可能10％病例是家族性的，其中有大约2％～3％由编码Cu/Zn超氧化物歧化酶-1(SOD-1)的基因突变引起，此基因突变导致获得毒性功能而不是(催化)功能的丧失(见例如，Rosen等，Nature 362，59-62(1993))。准确的发病机制不是很清楚，但运动神经元功能紊乱和死亡牵涉到下列因素：蛋白质的错误折叠和集聚，神经轴突转运缺陷，线粒体功能紊乱，以及由于神经胶质细胞对谷氨酸的错误再摄取导致的兴奋性毒性。最近的结构证据表明一些Cu/ZnSOD1突变导致该酶的正常二聚体丧失稳定性并促进聚积，从而根据情况不同形成淀粉样或孔状，这与家族性淀粉样多发性神经病无不同(见例如，Hough等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101，5976-5981(2004)；Koo等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96，9989-9990(1999))，因此已经提出将二聚体的稳定化作为一种治疗干预方式(见例如，Ray和Lansbury，Proc.Nat l.Acad.Sci.USA101，5701-5702(2004))。
近来关于散发性ALS(代表了绝大部分病例)的报道揭示出谷氨酸受体GluR2亚基的异常RNA编辑，这导致进入神经元的Ca2+增高(见例如，Kawahara等，Nature 427，801(2004)；Lipton，Nat.Med.10，347(2004))，此机制可能促成神经元的死亡，从而提示可能的治疗靶标，如抵消过度活跃的钙通透性谷氨酸受体，或补偿潜在功能失常的RNA编辑酶。
患者可能出现延髓肌肉或单个或多个肢体肌肉群的肌无力。所呈现出来的不总是双侧的或对称的。占主导地位的延髓肌无力通常导致了更快速的恶化和死亡。肢体肌无力主要是远侧的。显著的是手内在肌的肌无力和肌萎缩。肌无力的发展将涉及到前臂入肩胛带肌肉和下肢。
上下运动神经元的累及是特征性的。患者出现程度不同的反射亢进，抽筋，痉挛，足底伸肌反应(extensor plantar response)，肢体或舌的肌束颤动。通过MRI(额叶中的高密度T2损伤)或尸检可以证实皮质脊髓束和皮质延髓束的Wallerian变性。眼肌肉和膀胱及肛门括约肌典型地不受影响。
大概10％的ALS病例是家族性的；这种疾病以常染色体显性模式传递。在这些家族性病例的10～20％中存在铜/锌SOD1基因突变。尽管由SOD1介导的神经损害的主要作用机制现在还不清楚，但凋亡、兴奋性毒性和氧化应激被认为在发病机理中起了主要的作用。散发性的ALS与家族性的ALS有共同的临床特征。但这些患者中尚未鉴定到SOD1的突变和多态性。可能是疾病发病机理中的共同途径起了作用，具有导致相似表型的不同分子异常性。
SOD1基因敲除小鼠表现出典型的进行性肌萎缩和肌无力，并选择性损伤运动神经元，这极为类似于人类ALS。似乎在突变SOD1的分泌和神经毒性(例如，突变蛋白不分泌)之间存在因果关系。然而，在ALS大鼠模型中灌注野生型的SOD显著地延迟疾病的发作(见例如：J.Neurosci，25，108-117(2005))。此外，已经显示，铜(Cu)伴侣是将Cu有效地装载入SOD中所必需的(见例如：Nat.Neurosci，5，301-307(2002))。因此，保持野生型SOD的正常水平或促进它的功能或表达的能力，可能为ALS受试者提供有益的治疗效果。
此外，已经证实，在ALS受试者的几个脑区域中出现基底前脑胆碱能神经元数量的递减(见例如，Neurochem Int.46，357-368(2005))。因此，上调参与基底前脑胆碱能神经元生长和/或维持的基因的能力，可能对患有ALS的受试者提供有益效果。
尽管可能存在发炎过程，但新的迹象指向促进CNS中神经元细胞死亡的多种机制是ALS的根本基础。最近在人类家族性ALS中和在ALS鼠模型中对超氧化物歧化酶1(SOD1)突变的阐明，支持了如下观点，即，氧化应激、线粒体功能失调和兴奋性毒性通路可能参与了神经元细胞死亡过程。
ALS在不知不觉中开始为一个或多个肢体的无力、萎缩或肌束颤动。这些表现通常是远侧的但逐渐地发展至累及更近侧的肌肉。可以注意舌的肌束颤动和萎缩。呼吸功能不全(respiratory insufficiency)通常是晚期事件。体检显示手内在肌的无力和萎缩、反射亢进及足底伸肌反应，和抽筋。股肌束颤动是常见的。反射亢进是可变化的，在一些病例中也许不存在。感官累及，如果有的话，是极轻微的。患者可能由于无力而表现出书写不能。步态功能(gaitfunction)可能得以保留。
针EMG和神经传导研究是用于确诊ALS的优选试验。通过证明弥漫性的去神经支配病征、复合肌肉动作电位波幅减小、以及正常的传导速度，将利于ALS的确认。然而，为了更详细地确诊ALS，世界神经学联盟的下属委员会制定了更严格的电生理学标准，并称之为运动神经元疾病的“E1 Escorial”标准。
利鲁唑(Riluzole)是唯一已经证明对ALS有治疗效果的药物。利鲁唑被认为可以消除兴奋性氨基酸(谷氨酰胺能)通路的作用，但它在ALS中的确切作用机制还不清楚。在2个随机试验中，已经证实，与安慰剂相比，利鲁唑延长了未实行气管造口术的生存。但这些研究结束时显示出在死亡率方面没有统计学显著的差异。其它临床试验中，肌酸、人重组IGF-1和睫状神经营养因子(CNTF)也已经显示出希望。
解痉剂也用来减轻有肢体僵硬症状的患者的强直和肌肉痉挛。例子包括巴氯芬(Baclofen)(Lioresal)、替扎尼定(Tizanidine)(Zanaflex)。在一些实施方案中，Sel-Plex和上述药剂联用。
因此，在一些实施方案中，本发明组合物和方法与其它已知的疗法(如：前面所说的那些)联合用于治疗ALS。尽管对作用机制的理解不是实施本发明所必需的，而且本发明不限于任何特定作用机制，但给被怀疑患有ALS的受试者施用含硒组合物，将增强受试者中基因(例如，SOD基因、Lhx8、TGFβ-2或本文描述的其它基因)的表达，由此治疗ALS。在一些实施方案中，本发明提供了一种在受试者中增强SOD基因(如：SOD1和SOD2)表达的方法，包括在使SOD基因表达增强的条件下，向受试者提供含硒(如：Sel-Plex)组合物。在优选实施方案中，含硒组合物包含Sel-Plex(见实施例4)。含Sel-Plex的组合物也可以包含其它形式的硒，如Sod-sel，由此增强SOD基因表达的下调。
C、帕金森病(Parkinsons’Disease)
在一些实施方案中，本发明组合物和方法(如：Sel-Plex)被用来预防和治疗帕金森病。帕金森病(后面简称PD)是一种与黑质纹状体多巴胺能神经元丧失相关的进行性神经变性病变。PD被公认为常见神经病，60岁以上的受试者有1％患有该病。临床特征包括静止性震颤、僵直、运动徐缓(bradykinesia)和姿势不稳(postural instability)。黑质致密区中有色多巴胺能(DA)神经元的选择性和渐进性变性是这些PD症状的原因。
PD的神经病理学研究结果包括黑质中有色多巴胺能神经元的丧失和路易小体(Lewy-body)的存在。多巴胺能神经元的丧失最主要出现在腹侧黑质。在PD的临床症状出现以前，多巴胺能神经元大概已丧失了60％-80％。路易小体是同心形、嗜曙红的、细胞质包涵体，有周围晕圈和致密的核心。路易小体在黑质的有色神经元中的出现是特发性PD所特征性的，但不是特殊病征。在皮质、基底核、蓝斑、脊髓中间外侧柱(intermediolateral column of the spinal cord)和其它区域也发现了路易小体，但路易小体不是PD特异的，因为在一些非典型帕金森病、Hallervorden-Spatz病和其它疾病病例中也发现它们的存在。在未出现帕金森临床病征的患者尸检中，发现偶发性路易小体。随着年龄的增长，偶发性路易小体的出现率增加。据推测偶发性路易小体代表PD的症状前阶段。α-synuclein是路易小体的结构性成分。路易小体为α-synuclein染色阳性，且大多数也是泛素染色阳性。
基底神经节运动环路调节正常运动所需的皮层输出。来自大脑皮层的信号通过基底神经节-丘脑皮层运动环路加工，并通过反馈通路返回到相同区域。来自该运动环路的输出被引导通过苍白球内侧部(GPi)和黑质网状部(SNr)。这种抑制性输出被引导至丘脑皮层通路并对运动产生抑制作用。
基底神经节环路中存在着两个通路；称作直接和间接通路。在直接通路中，来自纹状体的输出直接抑制GPi和SNr；间接通路包括纹状体与苍白球外侧部(GPe)以及GPe与底丘脑核(STN)之间的抑制性连接。底丘脑核对GPi和SNr施加兴奋性影响，GPi/SNr向丘脑腹侧核发送抑制性输出。含有D1受体的纹状体神经无组成了直接通路，并向GPi/SNr投射；含有D2受体的纹状体神经元构成间接通路的一部分，向GPe投射。
黑质纹状体(SNc)神经元释放多巴胺，以激活直接通路而抑制间接通路。在PD中，纹状体内多巴胺的减少，导致来自GPi/SNr的抑制性输出增加。这种增加的丘脑皮层通路抑制对运动产生扼止。通过直接通路，降低的纹状体多巴胺刺激导致减弱的GPi/SNr抑制。通过间接通路，降低的多巴胺抑制作用造成增加的GPe抑制，从而导致STN的去抑制。增加的STN输出将提高GPi/SNr向丘脑的抑制性输出。
通过罕见的遗传型PD，对该疾病的分子途径已经有所理解(见例如，Hardy等，Lancet Neurol.2，221-228(2003))，至少4个基因中的突变已经与PD联系在一起，包括α-synuclein(PARK1)、parkin(PARK2)、DJ-1(PARK7)、PTEN(10号染色体上缺失的磷酸酶及张力蛋白同源物)诱导的激酶-1(PINK1，也称作PARK6)例如，Polymeropoulos等，Science 276，2045-2047(1997)；Kitada等，Nature 392，605-608(1998)；Bonifati等，Science 299，256-259(2003)；Valente等，Science 304，1158-1160(2004))。Parkin是一种E3连接酶，其催化将泛素添加至特殊底物上，从而使得这些底物被泛素-蛋白酶体系统(UPS)靶向降解。Parkin是散发性PD中氧化和亚硝化应激的靶标。RING域中的半胱氨酸残基对改变蛋白质功能的亚硝化和氧化修饰作用敏感。新的发现结果表明Parkin的E3连接酶活性可被NO改变，由此将环境应激与分子异常以及和遗传型PD中所观察到的相似的临床表型联系起来(见，Chung等，Science304，1328-1331(2004))。
在一些实施方案中，本发明组合物(如：Sel-Plex)与其它治疗干预手段联合施用以治疗PD。本发明不限于任何特定的可用于治疗PD的治疗干预手段。在有些实施方案中，本发明的组合物与外科手术干预联合施用以治疗PD。可用于治疗PD的外科手术干预包括但不限于立体定向手术(如：丘脑切开术(thalamotomy)、丘脑深部脑刺激、苍白球损毁术、苍白球切开术(pallidotomy)、苍白球刺激、丘脑底核切开术(subthalamotomy)、丘脑底核刺激(subthalamicstimulation)、神经元移植)。在一些实施方案中，本发明组合物与多巴胺前体药物联合施用以治疗PD。在PD治疗中有用的多巴胺前体药物包括，但不限于左旋多巴/PDI和左旋多巴/卡比多巴(如：Sinemet，Sinemet CR)。当前的治疗措施，例如给予L-DOPA以产生多巴胺，仅仅是对症性的，而且不阻断或延迟神经元的进行性丧失。事实上，一些研究表明：由多巴胺造成的氧化损伤可能进一步导致神经元损害(见，例如，Xu等，Nat，Med.8，600-606(2002))。因此，在一些实施方案中，本发明组合物与PD治疗剂(如L-DOPA)和抗氧化剂联用。适宜联用的抗氧化剂在本文中描述。
在一些实施方案中，本发明含硒组合物与多巴胺激动剂联用以治疗PD。在PD治疗中有用的多巴胺激动剂包括，但不局限于阿朴吗啡(如Apokyn)，溴隐亭(如Parlodel)、培高利特(如Permax)、普拉克索(如Mirapex)、罗匹尼罗(如Requip)。在一些实施方案中，本发明化合物与儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)抑制剂联用以治疗PD。可用于PD治疗中的COMT抑制剂包括但不限于，托卡朋(tolcapone)(如Tasmar)和恩托卡朋(Entacapone)(如Comtan)。在一些实施方案中，本发明化合物与抗胆碱能药物联用以治疗PD。可用于PD治疗中的抗胆碱能药物包括但不限于苯海索(trihexyphenidyl)(如：Artane，Trihexy)，甲磺酸苯扎托品(benztropine mesylate)(如：Cogentin)。在一些实施方案中，本发明化合物与MAO-B抑制剂联用以治疗PD。可用于PD治疗中的MAO-B抑制剂包括但不限于，司来吉兰(selegiline)(如：Eldepryl)。在一些实施方案中，本发明化合物与金刚烷胺(amantadine)(如：Symmetrel)联用以治疗PD。
D、亨廷顿病(Huntington’s Disease)
在一些实施方案中，本发明组合物(如Sel-Plex)和方法被用于预防和治疗亨廷顿病。亨廷顿病(后面简称HD)是一种常染色体显性遗传的神经变性病变，10,000个受试者中影响1个。该病由在huntingtin基因中插入多个CAG重复而导致。这引起大蛋白huntingtin(Htt)的N-末端多聚谷氨酰胺(polyQ)扩增，这和其它的polyQ相关神经变性疾病相似。疾病的严重程度取决于polyQ链的长度，超过40个的重复明确地与HD相关。polyQ扩增被认为赋予了毒性功能，造成大脑皮层和新纹状体中的神经元选择性地丧失。
HD的特征性性质包括：非随意运动，痴呆和行为变化。HD的神经病理出现在新纹状体中，其中尾状核及核壳严重萎缩并伴有选择性的神经元丧失和星形胶质细胞增生(astrogliosis)。在大脑皮层的深层也可以观察到显著的神经元丧失。其它区域，包括苍白球，丘脑，底丘脑核，黑质和小脑，根据不同的病理级别表现出不同程度的萎缩。
huntingtin的功能不清楚。通常来讲，它位于细胞质中。huntingtin与各种细胞器(包括转运小泡、突触小泡、微管和线粒体)的细胞质表面的结合，使得可以出现正常细胞相互作用，这种细胞相互作用可能与神经变性相关。突变的huntingtin的N端片段在HD患者脑中以及在各种动物和细胞HD模型中在细胞核内聚积并形成包涵体。
HD患者具有混和的神经学和精神病学异常模式。舞蹈病，一种时间不定、分布随机的和突然的过度自发运动状态，是HD的特征性性质。舞蹈病的严重程度可以不同，从坐立不安及轻微间歇的夸张性姿势和表情、手的不安动作、和不稳的舞蹈样步态到不停歇的致残性狂暴运动。其它的HD临床特性还包括：如运动徐缓、运动不能(akinesia)、肌张力障碍(dystonia)、眼球运动异常、痴呆、抑郁和其它精神病表现。
钙蛋白酶(calpain)是在Huntington蛋白水解和疾病病理中具有关键作用的蛋白酶。钙蛋白酶家族成员，包括钙蛋白酶-5，在HD组织培养物和转基因小鼠模型中有升高的水平或被激活(见例如，J Biol Chem，279，20211-20220(2004))。
分析了本发明组合物和方法，以确定它们是否可以改变钙蛋白酶基因的表达水平。将含有不同形式的硒(如SeM，Sod-sel和Sel-Plex)的组合物施用给受试者，监测钙蛋白酶的表达水平。按以下方式处理，改变了钙蛋白酶-5的表达水平：游离硒代蛋氨酸(SM)+1.32*，Sod-sel-1.07，Sel-Plex-1.44*。
在一些实施方案中，本发明含硒(如：Sel-Plex)组合物可用来治疗HD。在优选实施方案中，本发明提供了一种治疗HD患者的方法，包括在使钙蛋白酶基因的表达减少的条件下，向受试者施用含硒组合物。在一些实施方案中，钙蛋白酶基因是钙蛋白酶-5。在一些实施方案中，本发明组合物与其它治疗剂联用治疗HD。本发明不限于任何对治疗HD有帮助的特定治疗剂。在一些实施方案中，含硒组合物与抗惊厥药物联用以治疗HD。对治疗HD有帮助的抗惊厥药物包括但不限于丙戊酸(valproic acid)(如：双丙戊酸钠(Depakote)，2-丙基戊酸钠(Depakene)，和Depacon)和苯并二氮杂
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类(benzodiazepines)，如氯硝西泮(clonazepam)(如Klonopin)。在一些实施方案中，含硒组合物与抗精神病药物联用以治疗HD。可用于HD治疗中的抗精神病药物包括但不限于利培酮(risperidone)(如Risperdal)，氟哌啶醇(haloperidol)(如Haldol))。在一些实施方案中，含硒组合物与Rauwolfia alkaloids联用以治疗HD。可用于HD治疗中的Rauwolfia alkoids包括但不限于resperine。在一些实施方案中，含硒组合物与抗抑郁药物联用以治疗HD。可用于HD治疗中的抗抑郁药物包括但不限于帕罗西丁(paroxetine)(如Paxil)。
E、多发性硬化(MS)
在一些实施方案中，本发明组合物和方法被用来治疗多发性硬化。多发性硬化(MS)是一种炎性脱髓鞘性中枢神经系统(CNS)疾病。MS损伤以单核细胞和淋巴细胞的血管周浸润为特征，在病理样本上表现为硬化区域；因此称为“斑块硬化”。
MS是一种动态疾病，有几乎不断的损伤形成和渐进性的临床进程，导致身体残疾。核磁共振成像(MRI)检测每8-10个新损伤，典型地只有一个临床表现可以被证明。复发缓解型MS患者平均每年有20个新损伤和一个或两个临床恶化。
随着MRI的出现，已经极大地提高了确诊MS的能力。在脑白质、脑干、视神经或脊髓中，MRI特征性地显示出位置可变的高T2信号强度的损伤。在典型病例中，这些损伤趋向于发生在脑室旁区域(periventricular area)，并且可以出现在胼胝体中。更新的MRI技术(例如，如磁化传递(magnetizationtransfer)、液体衰减反转恢复(fluid-attenuated inversion recovery，FLAIR)、MR波谱(MRS))有希望提供关于MS的异质性、预后和治疗效果的重要信息。
尽管做了很大的努力去寻找这种疾病的根源，但尚没有鉴定到MS的病因。推测该疾病可能在产后期因激素的改变而恶化。有一些争辩指出，MS可能是由几种不同环境因素引发的异质性疾病。事实上，每4个MS患者只有1个与病毒感染有关。
该疾病可以表现出不同的形式，如原发性进展型、复发-缓解型、复发进展型和继发性进展型表型。由于该疾病在居住于北纬度的高加索人群体中更为普遍，故遗传易感性因素可能发挥作用。这种易感性可能是复杂的异质性因素群的一部分，这些因素与环境因素一起对MS的发生和维持产生影响。此外，已知在15岁前迁移至高危地区会增加患MS的危险，这进一步支持了此环境因素假说。
MS的特征在于淋巴细胞和巨噬细胞在脑干、视神经、脊髓和脑的实质中在小静脉周围的浸润。粘着分子在该表面上的表达似乎是这些炎性细胞能够透过血脑屏障的原因。脑脊髓液(CSF)中免疫球蛋白G(IgG)水平的提高(可以通过电泳上的寡克隆条带模式证实)，提示IgG是对MS重要的体液(即，B细胞活化)组分。事实上，已经证实了在MS的病灶中有不同程度的产生抗体的血浆细胞浸润(见图像1)。白质斑块组织的分子研究表明，白细胞介素-12(IL-12)(一种有力的促炎物质)在早期形成的病灶中有高水平的表达。
MS在美国非常盛行，单纯美国就有近350,000例MS患者。大概每年有10,000人被新诊断为患有MS。全世界有一百万人以上患有MS。MS在就业年龄群体中导致相当大的致残性。MS患者(特别是卧床不起的患者)通常死于并发症(包括：复发感染)而不是MS本身。MS患者的平均预期寿命比普通人要少7年。
MS较常见于北欧血统的人群中。疾病的严重程度是否也可以用种族差异来解释，是一个有争议的问题。在单卵双生子中MS的同病率是20％-40％，这提示存在非孟德尔遗传的遗传诱病因素。
患MS的女性要比男性多，比例为1.6-2∶1，但该差异的基础还不清楚。在MS于15岁前或50岁后发作的患者中，该比例甚至更高，为3∶1，说明疾病过程中存在激素成分。男性更倾向于出现原发性进展型MS，而女性倾向于经历更多的复发。MS最常影响18-50岁的人，但是任何年龄都会被MS侵袭。
在MS中已经描述了C4d-免疫反应性、补体活化的少突胶质细胞(C4d-CAO)(见，例如，Schwad和McGeer，Experimental Neruology，174，81-88(2002))。据报道，C4d-CAO可以描绘300-500μm的微型MS斑。在大的MS损伤中，鉴定到相应于补体级联的C1q-C9成分的免疫反应性纤维，说明在MS损伤中存在补体级联的完全活化。C4d-CAO与脱髓鞘区域的相关性证实了作为MS中的起始事件，早期的补体成分对少突胶质细胞进行直接的攻击。此外，补体的不完全活化说明，这个步骤可能是可逆的(见例如，Schwab和McGeer，ExperimentNeurology，174，81-88(2002))。
药物治疗试图延缓致残进程、降低复发率、增加不复发的患者的数量、增加第一次复发前的时间以及减少MRI损伤负荷、萎缩和“T1孔”(T1 holes)，或者减少新损伤的出现。
因此，在一些实施方案中，本发明含硒组合物(如Sel-Plex)用来预防和/或治疗MS。在优选实施方案中，本发明提供了一种治疗MS患者的方法，包括在使补体基因表达降低的条件下，向所述受试者施用含硒组合物。在一些实施方案中，补体基因包括C1q、C1qα、C1qβ、C1qγ和/或C1qr。在一些实施方案中，本发明组合物与其它治疗剂联用以治疗MS。本发明不限于任何对治疗MS有用的特定治疗剂。在一些实施方案中，含硒组合物与延迟致残进程和减少MRI上的新MS损伤数量的免疫调节剂(例如干扰素β-1a(Avonex)、干扰素β-1a(Rebif)、干扰素β-1b(Betaseron)、醋酸格拉默(Glatiramer acetate)(Copaxone)，和Natalizumab(Tysabri))联用；与可用于减少急性炎症和加速自MS的急性恶化中恢复的皮质类固醇(如：甲基泼尼松龙(methylprednisolone))联用；与可用于抑制免疫反应的免疫抑制剂(如：米托蒽醌(Mitoxantrone)(Novantrone)，环磷酰胺(Cyclophosphamide)(Cytoxan，Neosar)，硫唑嘌呤(Azathioprine)(IMURAN)，氨甲蝶呤(Methotrexate)(Rheumatrex))联用。其它药物可用来治疗常见的继发性病症，如抑郁、强直、强直性痉挛、疲倦、排尿功能障碍和勃起功能障碍。在一些实施方案中，含硒组合物与上述提到的药剂联用。
II、认知功能
中枢神经系统由脑和脊髓组成。身体内的所有其它神经包括外周神经系统。传出神经将信息自中枢神经系统传至身体的各部分(外周)；传入神经将信息例如疼痛强度自外周传至中枢神经系统。有两类传出神经：前往骨骼肌的躯体传出神经，和前往平滑肌、腺体和心脏的自主传出神经。电活动形式的信息沿着神经纤维或轴突传导。轴突末梢和该神经所控制(神经支配)的肌肉或腺体之间，存在一个称作突触或突触间隙的缝隙。当传导的电冲动(动作电位)到达神经末梢后，其引起称作神经递质的化学物质释放。这些物质跨突触间隙扩散，并与接头后膜上的特化结构(受体)反应。从而称所述受体被激活或兴奋，受体的活化引发一系列化学事件，最后导致生物学反应，例如肌肉收缩。涉及神经递质释放、扩散和受体活化的这些过程被总体称作神经传递。有许多类型的传递，其针对所涉及的特定神经递质来命名。因此，胆碱能传递涉及释放神经递质乙酰胆碱和该神经递质对突触后受体的活化。能与受体结合并激活受体的物质称为激动剂，因此，对于所有的胆碱能受体，乙酰胆碱是一种内源性激动剂。
离开中枢神经系统后，躯体神经到达骨骼肌只有一个突触，即，位于神经末梢和其所支配的肌肉之间的突触。存在于该突触中的神经递质是乙酰胆碱。因此，这个myo-(肌肉)-神经接头是胆碱能神经传递的一个位点。接头后受体称为运动终板。自主神经与躯体神经不同，其在中枢神经系统和被神经支配的结构(终末器官)之间还有额外的突触。这些突触位于称作神经节的结构中，是神经与神经的接头而不是神经与终末器官的接头。然而，与躯体神经相同，自主神经节也具有最终的神经-终末器官突触。自主神经节中的神经递质也是乙酰胆碱；因此，这是胆碱能传递的另一位点。运动终板和神经节受体也可以被外源添加的烟碱激活。因此，烟碱是此特定胆碱能受体亚家族的激动剂，这个受体亚家族的受体称为烟碱性胆碱能受体。
自主神经系统分成两个解剖学和功能上不同的类别：交感类和副交感类。这两类的神经节前纤维在功能上是一致的，它们在神经节中支配烟碱性胆碱能受体以在神经节后纤维中启动动作电位。因此，所有神经节的构建都几乎相同。然而，只是副交感类的神经节后纤维是胆碱能的。交感类的神经节后纤维一般，但不是总是，分泌去甲肾上腺素。自主神经系统的副交感类神经的神经节后纤维所支配的胆碱能受体也可以被外源添加的毒蕈碱活化，毒蕈碱是在有毒蘑菇捕蝇蕈(Amanita muscaria)中小量发现的激动剂。这些构成了胆碱能受体的第2亚型，称之为毒蕈碱性胆碱能受体。
尽管神经节和运动终板中的受体都可以响应烟碱，但实际上它们是两种截然不同的烟碱性受体亚群。3个胆碱能受体家族每个都能被特定受体拮抗剂阻断，以防止它们被内源性的乙酰胆碱或加入的激动剂活化。因此，已知存在针对自主神经系统的副交感类神经的神经节后纤维所支配的毒蕈碱性胆碱能受体、针对交感和副交感神经节中的烟碱性胆碱能受体、以及针对躯体神经系统的神经肌肉接头(运动终板)处的烟碱性胆碱能受体的特定阻断剂。当这些受体被阻断时，正在进行的与其正常的持续活化相关的生物学活性将丧失。例如，阻断运动终板引起全身弛缓性瘫痪。
自主神经系统的交感类神经中存在一些反常纤维。如：前往汗腺的交感神经节后纤维是胆碱能的而不是如同大多数其它交感神经纤维一样是肾上腺素能的，它们支配毒蕈碱性受体。前往肾上腺的交感神经如所有自主神经节一样支配烟碱性受体，但是没有神经节后纤维。该腺体本身类似于神经节后交感神经纤维，但它不分泌神经递质，而是将肾上腺素和去甲肾上腺素分泌入血流，在血液中肾上腺素和去甲肾上腺素作为激素发挥作用。这些激素活化全身的肾上腺素能受体。人们对位于中枢神经系统中的烟碱性受体和毒蕈碱性受体理解还不透彻。
胆碱能药物是产生与副交感神经系统相同的效应的药物。胆碱能药物与乙酰胆碱产生相同作用。乙酰胆碱是副交感神经系统中最常见的神经激素，副交感神经系统是外周神经系统的一部分，负责机体的日常活动。交感神经系统在兴奋期起作用，而副交感系统处理唾液分泌、消化和肌肉松弛等日常活动。
胆碱能药物可以以几种方式使用。胆碱能肌肉刺激剂被用来诊断和治疗重症肌无力—一种能导致严重肌无力的疾病。这类药物包括安贝氯铵(ambenonium，Mytelase)、依酚氯铵(edrophonium，Tensilon)、新斯的明(neostigmine，Prostigmine)和piridogstimina(Mestincn)，这些药物也被广泛地用于外科手术中以减少尿潴留的危险和逆转手术中使用的肌肉弛缓剂的作用。
胆碱能药物还可用于控制青光眼——一种由于眼内压升高导致的疾病。最常用于该目的的药物是癸二胺苯酯(demecarium，Humorsol)和echthiophate(Phospholine iodide)
胆碱能药物一般通过两种方式之一发挥作用。一些药物直接模拟乙酰胆碱的作用，而其它药物阻断乙酰胆碱酯酶的作用。乙酰胆碱酯酶是一种破坏天然乙酰胆碱的酶。通过阻断该酶，天然乙酰胆碱将具有较长的作用时间。只有凭医师处方才能获得胆碱能药物。它们可以以滴眼剂、胶囊、片剂或注射剂形式获得。
已经证明认知功能在一些疾病中下降或恶化，此类疾病是例如MS，阿尔茨海默氏病、帕金森病、亨廷顿病、ALS等。
例如，在MS中，最可能受影响的认知功能似乎是记忆。在神经变性病患者中常常受到影响的其它认知功能包括信息处理速度、执行功能(计划和区分优先次序)、视觉空间功能(视觉感知和构造能力削弱)、抽象推理和解决问题、注意力和专心(尤其是持久的注意力)、在两个不同任务之间分配注意力的能力。在MS中观察到的最令人烦恼的认知缺陷之一是找词困难，即，一个词就在嘴边但就是记不起来的经历。
认知功能障碍或下降的最初征兆可能是微妙的。该受试者可能难于找到合适的词语来表达，在工作或家庭日常生活中难于记得做什么。曾经容易作出的决定现在表现为难于判断。家庭常常首先意识到这个问题，注意到行为或个人习惯的变化。认知功能障碍可能影响在工作和家庭中的角色扮演。认知功能也可以受衰老或药物的影响。
充分的生物学证据支持雌激素对认知功能的重要性。在整个脑中已鉴定到雌激素受体，该受体尤其表现出集中在基底前脑。因为基底前脑是投射至海马的胆碱能神经支配的主要来源.，所以基底前脑是尤其有意义的。胆碱能系统是调节记忆和学习的重要神经递质系统，而海马是脑中介导认知功能的首要区域。在使用动物模型和细胞系进行的实验中，已经鉴定到雌激素如何可能影响认知功能的几种机制。
基底前脑胆碱能神经元(BFCNs)参与学习和记忆等认知功能，而在阿尔茨海默氏病(AD)等几种神经变性疾病中BFCN受到影响。LIM同源异型框蛋白8基因(Lhx8)对BFCN的正确生长和维持有重要作用(见例如，Mori等，Eur J.Neurosci.，19，3129(2004))。
Lhx8基因无效突变的小鼠存在前脑胆碱能神经元发育缺陷(Zhao等，Proc.Nat.Acad.Sci.100：9005(2003))。Lhx8突变体缺乏基底核(nucleus basalis)——输入大脑皮层的胆碱能神经元的主要来源。
使用本发明组合物和方法，所观察到的Lhx8表达水平在Se缺乏受试者和接受某些形式的硒(例如，SeM或Sod-sel)的受试者之间没有显著性的差异。但当给受试者施用(例如，作为膳食补充)含Sel-Plex组合物时，Lhx8表达上调了12.9倍(p＜0.01)(见实施例5)。因此，在一些优选实施方案中，本发明提供在受试者中维持和/或稳定神经学功能(例如，与认知功能相关的胆碱能神经元生长和功能)的方法，包括向受试者施用含Sel-Plex的组合物。在优选实施方案中，在使Lhx8表达增强的条件下，向受试者施用Sel-Plex。在一些优选实施方案中，本发明组合物和方法被用作防止认知功能丧失的预防性治疗手段。尽管对机制的理解对实施本发明不是必要的，并且本发明不局限于任何特定的作用机制，但可以通过促进基底前脑胆碱能神经元的发育或只是促进基底前脑胆碱能神经元的维持(如缺乏凋亡)，防止认知功能的丧失。在一些实施方案中，给怀疑患有重症肌无力的受试者施用含Sel-Plex的组合物以治疗重症肌无力。在一些实施方案中，将含有硒(如Sel-Plex)的组合物与其它已知的治疗方法(例如，前面所述的)联用以治疗重症肌无力。在再其它实施方案中，本发明提供了一种预防和/或治疗重症肌无力的方法，包括向受试者联合施用含硒(如Sel-Plex)组合物和胆碱能肌肉刺激剂。
另外一种基因的产物，转化生长因子β2(TGF-β2)，已知在正在发育的小脑中增加神经元的增殖(见例如，Elvers等，Mechanisms of Development，122，587(2004))。此外，已经证明，TGF-β2是小脑颗粒细胞前体的生长和存活因子，并且由抗体介导的对内源性TGF-β2的中和可抑制小脑颗粒细胞前体的赠殖并诱导神经变性。也已经证明TGF-β2敲除(例如，缺失)是一种致死表型，TGF-β2缺陷小鼠在其小脑发育之前出现一系列的缺陷和垂死状态(见例如Sanford等，Development，124，2659(1997))。
与对照相比，接受某些形式的硒(例如，SeM或Sod-sel)的受试者中TGF-β2表达水平没有改变。但当受试者接受(例如接受膳食补充)含Sel-Plex的组合物时，TGF-β表达上调2.4倍(见实施例5)。因此，在一些实施方案中，本发明提供增加受试者的小脑功能的方法，包括给受试者施用含Sel-Plex的组合物。尽管对机制的理解对本发明的实施不是必要的，并且本发明不局限于任何特定的作用机制，但当给受试者施用含硒组合物(例如，含有Sel-Plex的每日膳食补充)时，可提高神经元活性(例如，增加神经元增殖)和/或抑制神经退化。在一些优选实施方案中，本发明提供了一种维持和/或稳定受试者的神经学功能(例如，胆碱能神经元的生长和功能)的方法，包括在使TGF-β表达增加的条件下向受试者施用含Sel-Plex组合物。在一些优选实施方案中，含Sel-Plex组合物被用作防止认知功能丧失的预防性治疗手段(例如，通过上调增强神经功能的基因例如Lhx8和TGF-β)。
III、延缓衰老相关基因的表达
脑的老化导致了认知功能和运动技能的损害，是导致诸如阿尔茨海默氏病(AD)和帕金森病(PD)等几种常见神经病的主要危险因素。最近的研究表明正常的脑老化与特定神经元回路的微妙形态学和功能性改变有关，这与大规模的神经元丢失完全不同(见例如：Morrison和Hof，Science 278，412-419(1997))。实际上，不同哺乳动物物种的中枢神经系统的老化有许多共同特点，例如，锥形神经元的萎缩、突触的萎缩、纹状体多巴胺受体的减少、荧光色素的积累、细胞骨架的异常、以及反应性星形胶质细胞和小神经胶质细胞(见例如，Finch和Roth，《Basic Neurochemistry》(编者Seigel，G.，Agranoff，J.B.，Albers，W.R.W.，Fisher，S.K.& Uhler，M.D.)613-633(Lippincott-Raven，Philadelphia，1999)。
CNS老化的假说机制包括核和线粒体基因组的不稳定性(见例如Gaubatz，《Molecular Basis of Aging》(ed.Macieira-Coelho，A.)71-182(CRC Press，Boca Raton，1995))；神经内分泌功能紊乱(见例如McEwen，Front.Neuroendocrinol.20，49-70(1998)；活性氧种类的产生(见例如Sohal和Weindruch，Science 273，59-63(1996))；钙代谢的改变(见例如Disterhoft等，Hypothesis of Aging and Dementia(New York Academy of Sciences Press，New York，1994))；炎症介导的神经元损害(见例如Blumenthal，J.Gerontol.Biol.Sci.Med.Sci.52，B1-B9(1997))。热量的限制——这是减慢哺乳动物固有衰老速率的唯一干涉途径(见例如，Weindruch和Walford，TheRetardation of Aging and Disease by Dietary Restriction(C.C.Thomas，Springfield，Illinois，1988))——可以延缓衰老相关的意识运动和空间记忆功能的退化(见例如，Ingram等，J.Gerontol.42，78-81(1987))；减少衰老相关的树突棘的丧失(见例如，Moroi-Fetters等，Neurobiol，Aging 10，317-322(1989))；减少PD模型中神经元的变性(见例如，Duan和Mattson，J.Neurosci.Res.57，195-206(1999))。
脑老化在分子水平已经进行了表征(例如，通过正在衰老的小鼠新皮质和小脑的基因表达谱(见例如Lee等，Nature Genetics，25，294-297(2000))。衰老的小鼠表现出指示炎症反应、氧化应激和减少的神经营养支持的基因表达。在转录水平上，老化的小鼠脑显示出类似于人类神经变性病(见例如，Lee等，Nature Genetics，25，294-297(2000))。
在老龄小鼠中，观察到补体级联反应基因C4、C1qa、C1qb、C1qc的协同诱导(见例如，Lee等，Nature Genetics，25，294-297(2000))。正如本文其它地方描述的，这些基因是参与炎症和细胞溶解的体液免疫系统的一部分。脑中补体蛋白的产生(导致促炎性肽段的形成)促成与中风相关的神经元损害(见例如，Huang等，Science 285，595-599(1999))，并且在老龄大鼠的纹状体中已经观察到这种现象(见例如，Pasinetti等，Synapse 31，278-284(1999))。
此外，在衰老小鼠中还检测到了编码组织蛋白酶D、S和Z的基因的协同诱导(见例如，Lee等，Nature Genetics，25，294-297(2000))。组织蛋白酶是溶酶体蛋白水解系统的主要成分。已经提示组织蛋白酶参与淀粉样前体蛋白(APP)加工成淀粉样β肽，并且在阿尔茨海默氏病患者的脑中组织蛋白酶被诱导(见例如，Lemere等，Am.J.Pathol.146，848-860(1995))。
众所周知老化与氧化剂产生增加有关(见例如Peinado等，Anat Rec，247，420(1997))。例如，高活性的氧种类(ROS)可促进广谱的细胞损伤，包括DNA的损伤、脂质过氧化、胞内氧化还原平衡的改变、酶的失活等。在ROS防御中关键的宿主机制通过谷胱苷肽-S-转移酶(GSTs)家族来实施，该家族可通过各种反应来产生对抗氧化应激副产物的保护作用(见例如Hayes等，Annu.Rev.Phramacol.Toxicol.，45，51，(2004))。
于是在一些优选实施方案中，本发明提供了一种延缓受试者中补体相关基因(例如，C1q、Clqα、C1qβ、C1qγ或C1qr)的衰老相关表达的方法，包括在使补体相关基因表达降低的条件下，给受试者施用含有Sel-Plex的组合物(例如，含有Sel-Plex的膳食增补物)(见实施例10)。在一些实施方案中，本发明提供了一种预防或治疗中风的方法，包括在使补体基因(例如，C1q、C1qα、C1qβ、C1qγ或C1qr)的表达降低的条件下，给有中风危险的受试者(如老年受试者)施用含硒(如Sel-Plex)组合物。在其它优选实施方案中，本发明提供了一种延缓受试者中组织蛋白酶基因(例如，组织蛋白酶D、组织蛋白酶S或组织蛋白酶Z)的衰老相关表达的方法，包括在使组织蛋白酶基因表达降低的条件下，给受试者施用含Sel-Plex的组合物(例如，含有Sel-Plex的膳食增补物)(见实施例10)。在一些实施方案中，本发明提供了一种治疗阿尔茨海默氏病的方法，包括在使患者中的阿尔茨海默氏病症状减少的条件下，给阿尔茨海默氏病患者施用含硒(例如，Sel-Plex)组合物。尽管对机制的理解在本发明的实施中不是必需的，并且本发明不局限于任何特定的作用机制。但通过给阿尔茨海默氏患者施用含硒(如Sel-Plex)组合物，可以通过降低组织蛋白酶基因(例如，组织蛋白酶D、组织蛋白酶S或组织蛋白酶Z)的表达来减少阿尔茨海默氏病相关症状。在一些实施方案中，本发明组合物和方法可用作预防性疗法以阻止衰老相关的基因表达。在一些实施方案中，将含硒(如Sel-Plex)组合物与限制热量的膳食联合用于受试者以防止衰老(例如，减弱与衰老相关的基因表达)。在一些优选实施方案中，本发明提供了一种改变与衰老相关的神经元回路变化(例如，上述所述的)的方法，包括在使Lhx8表达增强和/或升高的条件下，给受试者施用含硒(如Sel-Plex)组合物(见实施例6)。尽管对机制的理解在本发明的实施中是不必要的，但并且本发明不局限于任何特定的作用机制，但增强和/或提高Lhx8表达可以刺激基底前脑胆碱能神经元(BFCN)的正确发育和/或使其水平得以维持。
此外，还证实：响应热量限制性膳食(其本身可以延缓衰老)，存在某些转录因子的显著上调(见例如，Lee等，Nature Genetics，25，294-297(2000))。例如，同源异型框(Hox)转录因子被上调，这被认为与神经发育有关。使用本发明组合物和方法，证实在接受了含硒(如Sel-Plex)组合物的受试者中几种Hox转录因子上调。尽管对机制的理解在本发明的实施中是不必要的，但并且本发明不局限于任何特定的作用机制，但增强和/或提高Hox因子的表达可以起到在老龄受试者中维持正常神经活动的作用。
IV、内分泌系统和糖尿病
在一些实施方案中，本发明组合物和方法被用来治疗糖尿病。糖尿病是一种慢性疾病，需要长期的医疗关注，以此来限制其破坏性并发症的发展并对发生的并发症进行控制。它是一种过于费钱的疾病；2002年，美国有18,200,000人被诊断患有糖尿病，占人口的6.2％。当年度用于糖尿病患者的人均健康护理费为：糖尿病患者花费13,243美元，而不患糖尿病的人花费2560美元。
糖尿病的两种基本类型是I型和II型。I型糖尿病是一种自身免疫性疾病，其特征在于胰岛细胞的坏死和完全缺乏胰岛素分泌。I型糖尿病患者对胰岛素是依赖的。并发症与下面所说的II型糖尿病的相似。唯一的治疗方法是注射胰岛素。
II型糖尿病曾经被称作成年发病型糖尿病。现在由于儿童的普遍肥胖和不爱活动，II型糖尿病出现在越来越小的年龄。尽管II型糖尿病典型地影响40岁以上的受试者，但在有糖尿病家族史的2岁儿童中已经诊断出II型糖尿病。
II型糖尿病的特征为胰岛素外周抵抗，伴有胰岛素分泌不同严重程度的缺乏。要发展成为II型糖尿病，必须兼具两种缺陷：所有超重受试者都会有胰岛素抵抗，但只有那些不能增加β细胞的胰岛素生产的受试者会出现糖尿病。在从正常葡糖耐量到异常葡糖耐量的进程中，首先是餐后葡萄糖水平升高。最终，肝脏中糖原异生增加，导致空腹高血糖(fasting hyperglycemia)。
II型糖尿病患者中大约有90％的人是肥胖的。由于II型糖尿病患者还保留有分泌一些内源性胰岛素的能力，所有当那些应用胰岛素的患者由于某种原因停用时不会出现DKA。因此这类患者被认为需要胰岛素但并不依赖胰岛素。此外，如果II型糖尿病患者减轻体重，常常不需要口服抗糖尿病药物或胰岛素治疗。
青少年的成人发病型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young，MODY)是II型糖尿病的一种形式，可影响同一家族中的多代人，在低于25岁的受试者中发病。该病有几种类型，通过商用分析方法可检测一些负责此病的基因。
妊娠期糖尿病(GDM)被定义为在妊娠期间首次被发现或发作的任何程度的葡萄糖不耐受。GDM是一种并发症，在美国大概有4％的孕妇有GDM，但这个比例可能取决于所研究的人群为1％-14％。未经治疗的GDM可以导致巨大胎儿、低血糖、低血钙和高胆红素血症。此外，有GDM的母体剖腹产和患慢性高血压的比率增加。要筛查GDM，应在怀孕24-28周做50g葡萄糖筛查实验。如果患者的血浆葡萄糖浓度在筛查后1小时大于140mg/dL，接着做100g、3小时口服葡萄糖耐量实验。
在美国大概有1300万人被诊断为患有糖尿病，另外还有500万人的糖尿病未获得诊断。大概10％是I型糖尿病，余者为II型糖尿病。
与糖尿病相关的发病率和死亡率与短期和长期并发症有关。并发症包括：低血糖和高血糖、感染危险增加、微血管并发症(例如，视网膜病变和肾病)、神经性并发症和大血管病。
糖尿病是20-74岁成年人致盲的主要原因，同样也是导致非创伤性下肢截肢和终末期肾病变(ESRD)的首要原因。
与非拉丁美洲裔白种人相比，II型糖尿病更多发生在拉丁美洲裔人(Hispanics)、美洲土著人、非裔美国人、亚洲人/太平洋岛民中。在所有群体中，男性和女性的发病率基本上是均等的。由于人们的寿命延长，II型糖尿病正变得越来越普遍，糖尿病的流行率随着年龄的增长而增加。在年轻人中现在比以前也更为频繁地见到该疾病，这与儿童肥胖趋势的增高有关。尽管II型糖尿病仍然最常见于40岁或以上的成人，但与其它年龄段相比，青少年和青年中的发病率正在更快地增长。
Neurogenin 3(Neurog3)是内分泌胰腺分化中的关键转录因子。Neurog3是胰岛素基因表达活化途径中的重要部分，可以帮助改善葡萄糖耐量(见例如，Watada，Endocrine Journal，51，255(2004))。据认为，低于正常水平的Neurog3(例如表达不足)在某些类型糖尿病中起作用(见例如，Lee等，Genes Dev.16：1488(2002))。
Fingerstick葡萄糖实验适合于事实上所有的糖尿病患者的诊断。对于那些呈现出难治性糖尿病的症状(如多尿、烦渴、夜尿、疲倦、体重减轻)并且确证的随机血浆葡萄糖水平大于200mg/dL的患者，可以确诊为糖尿病。
在通过随机血清葡萄糖水平提示为糖尿病的无症状患者中，应该测定空腹血浆葡萄糖(FPG)浓度。口服葡萄糖耐量试验不再推荐为糖尿病的常规诊断方法。在两个不同时刻上的FPG水平＞126mg/dL，可以用于诊断糖尿病。FPG水平在110-125mg/dL之间可认为是IFG受损。FPG水平＜110mg/dL被认为是正常葡萄糖耐量，尽管在其它特征存在时，血液葡萄糖水平高于90mg/dL可能与增加的代谢综合征危险有关。
在早期的I型但非II型糖尿病中有胰岛细胞自身抗体的存在。在6个月的诊断中测量这些自身抗体可以帮助区分是I型还是II型糖尿病。
大多数糖尿病患者患有II型糖尿病，并且这其中的大部分人在诊断时是无症状的。针对这些患者的最初治疗是医疗营养治疗(MNT，食疗)试验。因此，如果偶然发现无症状患者在ED中具有升高的血液葡萄糖水平，则该患者的主要医师可以进行随访。具有控制不善的先前未诊断的糖尿病的轻微症状的患者，通常可以作为门诊病人来治疗，常常起始给予低剂量的磺脲剂或二甲双胍。
对于患有新发现的II型糖尿病且葡萄糖水平＞400mg/dL的有显著症状的患者，治疗方案是有争议的。如果能安排密切随访，可以以最高剂量的磺酰脲药剂开始，并且患者可以以门诊病人形式治疗。在1-2天内患者一般会感到好转，一周之内患者的血液葡萄糖水平会显著下降。在患者遵从MNT时，可以逐渐减少磺酰脲的剂量，有一些情况下，糖尿病可以单纯通过饮食来加以控制。那些不能饮用足够量液体的患者，或同时存在严重医学病症(例如，心肌梗塞(MI)、全身感染)的患者、以及无法可靠地随访的患者，一般应该入院开始治疗。
口服抗糖尿病药的目的是降低血液葡萄糖水平至接近正常水平(餐前水平为90-130mg/dL或80-140mg/dL，HbA1C水平＜7％)，并在患者生命期中将它们保持在此范围。对没有或有轻微症状的患者最初应采用MNT(食疗)，应当在整个治疗过程中鼓励进行MNT。当患者出现中度到显著性糖尿病症状时，开始药物施用。
II型糖尿病的治疗目的是降低胰岛素抵抗和提高β细胞的功能。许多患者的β细胞功能紊乱随着时间在加重，从而使外源性的胰岛素成为必需。因为II型糖尿病患者兼有胰岛素抵抗和β细胞功能紊乱，增加胰岛素敏感性的口服药物(如二甲双胍，四氢噻唑二酮(TZD))常与中效胰岛素(如中性鱼精蛋白锌胰岛素(NPH))(在睡前施用)联用，或者与在早晨或晚上给予的长效胰岛素(如glargine(Lantus)，胰岛素detemir(Levemir))联用。还可以给予胰岛素促分泌素如磺酰脲药剂以增加餐前胰岛素的分泌。
药物包括：肠促胰岛素模拟物(如Exenatide(Byetta))，此类药物模仿葡萄糖依赖性胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌的升高，延缓胃的排空；磺酰脲药剂(如氯磺丙脲，甲苯磺丁脲，妥拉磺脲，醋磺己脲，格列本脲，格列吡嗪，格列美脲)，此类药物在具有残留β细胞功能的患者中通过增加胰腺β细胞的胰岛素分泌来降低葡萄糖；美格列奈类(如：瑞格列奈(Prandin))，此类药物是短效胰岛素促分泌素；双胍类(如：二甲双胍(Glucophage))，此类药物通过降低肝脏糖原异生(初始效应)和增加外周胰岛素敏感性(继发效应)来增加胰岛素敏感性；α-葡萄糖苷酶抑制剂(AGIs)(如：阿卡波糖(Precose)，米格列醇(Glyset))，此类药物抑制α-葡萄糖苷酶的作用(碳水化合物消化)，从而延迟和削弱餐后血液葡萄糖峰；四氢噻唑二酮类(如：吡格列酮(Actos)，罗格列酮(Avandia))，此类药物通过提高有助于增加葡萄糖摄取的(可能地，对游离脂肪酸水平产生影响)核蛋白质的转录，而增加外周胰岛素敏感性；和Amylin类似物(如：Pramlintide acetate(Symlin))，此类药物通过延缓胃排空、减少餐后胰高血糖素释放而对内源性amylin产生影响并且调节胃口。一些实施方案中，Sel-Plex与上述药剂联用。
通过应用本发明组合物和方法，确定了在接受含Sel-Plex组合物施用的受试者中Neurog3表达显著上调1.7倍；而在接受SeM或Sod-sel处理的受试者中Neurog3的表达没有显著性变化(见实施例6)。
因此，在一些优选实施方案中，本发明提供了一种治疗受试者(例如糖尿病受试者)的方法，包括在改变(例如增强)受试者中的Neurog3表达的条件下，向受试者施用含Sel-Plex的组合物。尽管对机制的理解在本发明的实践中不是必需的，并且本发明不局限于任何特定的作用机制，但给糖尿病受试者施用含Sel-Plex的组合物，将通过上调Neurog3的表达而改善受试者的葡萄糖耐量。在一些实施方案中，本发明提供了一种治疗糖尿病受试者的方法，包括向受试者施用含Sel-Plex的组合物及一种或两种其它药物(如钒或上述药物)。在一些实施方案中，本发明提供了一种促进受试者中Neurog3表达的方法，包括在使Neurog3表达增强的条件下向受试者提供含硒组合物。在优选实施方案中，含硒组合物包含Sel-Plex。含Sel-Plex的组合物也可以含有其它形式的硒，比如说Sod-sel。
V、含硒的组合物和制剂
FDA已经确立了营养硒水平(见21C.F.R.101.9(c)(8)(iv)，1994年1月)。人类和动物可以安全地代谢有限量的有机和无机硒，并能将非甲基化的硒转化为单或双或三甲基化的衍生物，其中单甲基化的衍生物毒性最大(见例如，Bedwal，R.S.等，Medical Hypotheses，41(2)：150-159(1993年8月))。FDA对硒采用70微克的参考每日摄取量(RDIs)。据报道每天600微克的硒剂量是安全的(见例如，Ferris G.M.Lloyd，等，App.Clin.Biochem.，26：83-88(1989))，在大约这个剂量下，谷胱苷肽还原酶的正常活性在肝脏和红细胞中安全地将硒代谷胱苷肽转化为硒化氢，最后排出体外。因此，在此较低的剂量下，机体能够安全地代谢和排泄以游离金属形式存在的硒。然而，与许多微量元素(例如硒)一样，在更高剂量水平或浓度下该有益作用将被逆转，并表现出危险的毒性(见如Furnsinn，C.等，Internal’l J.of Obesity and Related Metab.Dis.，19(7)：458-463(1995))。
因此，施用天然形式的硒涉及到科学和医学的权衡，因为以相对低浓度施用时，硒提供有益的健康作用，但当以较高浓度施用时，硒表现出显著毒性，以致潜在的健康益处消失而毒性成为首要关注的问题。
如上所述，本发明首次证明了某些形式的硒(例如，Sel-Plex)可以对受试者提供有益的作用，而其它形式的硒(如硒代蛋氨酸)则不能。本发明考虑多种形式的硒的应用。硒的来源可以是合成的或天然的来源，所述硒可以是无机的或有机的。证据表明有机硒，如硒代蛋氨酸和富硒酵母，可以比无机硒毒性小且更好地被吸收(见例如，Mahan，Proceedings of the 15th Annual SymposiumNottingham University Press，Nottingham，UK，pp.523-535(1999))。正如这里所述，取决于试图在受试者中进行治疗的靶标(如与神经变性病变或其它疾病相关的基因表达)，可将多种形式的硒单独使用或彼此联合在一起使用。天然来源的硒包括但不限于富硒的(例如硒化的)酵母。对于所用的酵母菌株，没有限制。
在本发明的某些优选实施方案中，Sel-Plex(Alltech，Lexington，KY)是选用于制剂和组合物的硒形式。在一些实施方案中，与其它形式的硒相比，含Sel-Plex硒的组合物提供了一种更能被生物利用的形式的硒(见实施例9)。然而，其它形式的硒在本发明中也可以应用，包括Sel-Plex的衍生物或修饰物、其它形式的富硒酵母、硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸、亚硒酸化合物、硒酸化合物、它们的衍生物、盐或修饰物。于是，在一些优选实施方案中，这些形式的硒的每一种都可以作为制剂的成分使用。或者，上述每种形式的硒都可以和药物或治疗剂(如阿尔茨海默氏病治疗剂)连接(例如，通过物理或化学的方法)，从而形成硒-药物衍生物。此外，组合物和制剂将不局限于一种形式的硒。事实上，组合物或制剂可以包括多种形式的硒，如Sel-Plex和Sod-sel。
可以在本发明多种实施方案中应用的其它形式的硒描述在美国专利号6,911,550、6,197,295、5,221,545，6和6,576,233和美国专利申请号20010043925、20050069594和20050089530，这里将这些文献完整地并入作为参考。
因此，本发明提供药物组合物，所述组合物可以含有一种或多种形式硒或可以还含有至少一种其它药剂，如稳定性化合物或阿尔茨海默氏病治疗剂；所述组合物可以在任何灭菌的生物相容的药物载体(包括但不限于盐水、缓冲盐水、葡萄糖和水)中施用。
本发明方法可应用于处理(例如，预防性地或治疗性地)疾病或改变生理状况。硒(如：Sel-Plex)可以置于可药用载体(如：生理盐水)中通过静脉内途径向受试者(例如患者)施用。可以使用细胞内递送化合物的标准方法(例如通过脂质体递送)。这些方法是本领域普通技术人员所熟知的。本发明制剂可以用于胃肠外给药，如经静脉内、皮下、肌内和腹膜内。
医学领域熟知，用于任一受试者的剂量可能依赖于很多因素，包括患者的体积、体表面积、年龄、待施用的具体药物、性别、给药时间和途径、总体健康状况、与同时给予的其它药物之间的相互作用。
因此，在本发明的一些实施方案中，含硒组合物和/或制剂可以单独地、或与其它形式的硒、药物或小分子联合，或在药物组合物(在该组合物中其与赋形剂或其它可药用的载体混合)中施用给受试者。在本发明的一个实施方案中，可药用的载体是药学上惰性的。在本发明的另一实施方案中，含硒组合物可以单独地施用给患有或经历疾病或病征(如阿尔茨海默氏病、帕金森病、糖尿病)的受试者。可以将含硒(如单独的或与一种或多种其它形式的硒联合的Sel-Plex)组合物加入营养饮料或食品(如：ENSURE，POWERBAR，或类似物)、复合维生素、营养产品、食品等中以便每日消费。
取决于待通过治疗加以改变的靶标(如与衰老相关的基因表达)，可对这些药物组合物进行配制并全身或局部应用。有关配制和施用的技术可见于最新版的“Remington氏制药科学”(Remington’s pharmaceutical Sciences)(MackPublishing Co，Easton Pa.)。举例来说，适宜的途径包括口服给药或经粘膜给药；以及肠胃外递送，包括肌内、皮下、髓内、鞘内、室内、静脉内、腹膜内或鼻内给药。
对于注射，可以将本发明药物组合物配制在水溶液中，优选地配制在生理相容性缓冲液，如Hank氏溶液、Ringer氏溶液或生理缓冲盐水中。对于组织或细胞给药，在制剂中使用适于待透过的该具体屏障的渗透剂。此类渗透剂一般是本领域已知的。
在其它实施方案中，本发明药物组合物可以使用本领域熟知的可药用载体按适于口服施用的剂量配制。这样的载体能够将药物组合物配制成片剂、丸剂、胶囊、液体、凝胶、糖浆、浆剂(slurry)、悬浮液等，以便被所治疗的患者通过口或鼻摄取。
本发明适用的药物组合物包括其中含有对于达到期望目而言有效量的活性成分的组合物。举例来说，所述药剂的有效量可以是改变特定基因(如Lhx8、早老素1、早老素2或Apbb1)表达的量。有效量的确定，特别是鉴于本文的公开，完全在本领域技术人员的能力范围之内。
这些药物组合物中除含有活性成分之外还可以含有适宜的可药用载体，包括赋形剂和助剂以利于将活性成分加工成可药用的制剂。配制成用于口服给药的制剂可以是片剂、糖锭剂(dragee)、胶囊剂或溶液。
本发明药物组合物可以根据本身已知的方式(如通过常规混合、溶解、制粒、制糖锭、研磨、乳化、胶囊化、截留或冻干工艺)制备。
肠胃外施用的药物制剂包括水溶性形式的活性成分的水溶液。此外，还可以制备活性成分的悬浮液，例如适宜的油性注射悬浮液。合适的亲脂性溶剂或媒介包括脂肪油，如芝麻油；或合成的脂肪酸酯，如油酸乙酯或甘油三酯，或脂质体。水性注射悬浮液可以含有增加悬浮液的粘度的物质，如羧甲基纤维素钠、山梨醇或葡聚糖。任选地，悬浮液中也可以含有适宜的稳定剂或可增加化合物的溶解性以允许制备高浓度溶液的药剂。
口服药物制剂可以通过如下方式获得：将活性成分与固体赋形剂混和，任选地研磨所得混合物，和加工混合物成颗粒(如果需要，在加入合适的助剂后)，以获得片剂或糖锭核芯。合适的赋形剂是碳水化合物或蛋白质填充剂，如糖类，包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇；来自玉米、小麦、大米、土豆等的淀粉；纤维素，如甲基纤维素、羟丙甲基纤维素、或羧甲基纤维素钠；胶类，包括阿拉伯胶和黄芪胶；蛋白质，如明胶和胶原。如果需要，可加入崩解剂或增溶剂，如；交联聚乙烯吡咯烷酮、琼脂、海藻酸或其盐，如藻酸钠。
向糖锭核芯提供适宜的包衣例如，浓缩的糖溶液，其中也可以含有阿拉伯胶、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、carbopol胶、聚乙二醇和/或二氧化钛、紫胶漆溶液和合适的有机溶剂或溶剂混合物。可以在片或糖锭的包衣材料中添加着色剂或色素，用于产品识别或表征活性物质的量(即：剂量)。
可以口服使用的药物制剂包括用明胶制备的填充式胶囊(push-fitcapsule)，以及用明胶和诸如甘油或山梨醇的包衣材料制成的密封的软胶囊。填充式胶囊可以含有活性成分与填充剂或粘合剂例如乳糖或淀粉、润滑剂如滑石粉或硬脂酸镁、以及任选地稳定剂的混合物。在软胶囊中，活性成分可以溶解或悬浮在合适的液体，如脂肪油、液体石蜡或液体聚乙二醇(有或无稳定剂)中。
可以制备含有配制在可药用载体中的本发明化合物的组合物，将其放置于合适的容器中，加以标签指明所治疗的病症。对于含有硒的组合物或制剂，标签上指出的病症可以包括与预防或治疗神经变性病变或认知功能相关的病症的治疗。
药物组合物可以以盐的形式提供，并且其可以和许多酸形成盐，所述酸包括但不限于盐酸、硫酸、乙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸等。盐倾向于比相应的游离碱形式更易溶解在水性溶剂或其它质子溶剂中。在其它情况中，优选的制剂可以是在pH 4.5至5.5的1mM-50mM组氨酸、0.1％-2％蔗糖、2％-7％甘露醇中的冻干粉末，该粉末在临用前与缓冲液混合。
对于在本发明方法中使用的任何化合物，其治疗有效剂量可以最初通过细胞培养试验来估计。然后，优选地，可以在动物模型(特别是鼠类模型)中调配剂量以获得期望的循环浓度范围。
治疗有效剂量是指能改善或预防疾病状况或病症的症状的量(如通过改变基因表达)。可以通过在细胞培养物或实验动物中实施标准药学方案，例如，以确定LD50(导致50％的群体死亡的剂量)和ED50(在50％的群体中产生治疗效果的剂量)，从而确定化合物的毒性和疗效。毒性和疗效之间的剂量比率是治疗指数，可以表示为比率LD50/ED50。治疗指数大的化合物是优选的。从这些细胞培养物试验和额外的动物研究得到的数据，可用来确定人用剂量范围。这些化合物的剂量优选处于包括ED50在内并且几乎无或完全无毒性的循环浓度范围内。根据所用剂型、患者的敏感性和给药途径，剂量可以在此范围内变化。
可以由受试者或医师根据待治疗的患者来选择确切的剂量。可以通过调整药物剂量以及施用途径，提供充足水平的活性部分或维持期望效果(例如，改变受试者的基因表达)。可以考虑的其它因素包括疾病状况的严重程度；患者年龄、体重、性别；饮食、施用时间和频率、药物的联合、反应敏感性和对治疗的耐受性/反应性。长效药物组合物可以根据具体制剂的半衰期和清除速率，每3-4天、每周或每两周施用一次。
在一些实施方案中，每天给受试者施用25-800μg日剂量(例如，Sel-Plex以向受试者每天提供25至800μg硒的方式施用给受试者)的硒(如：有机硒(如：硒化酵母(如：Sel-Plex)))。在优选实施方案中，以每天200-500μg的日剂量施用硒，如：有机硒(如：硒化酵母(如：Sel-Plex))。在其它优选实施方案中，以每天200-400μg日剂量施用硒。25和800μg之外的剂量也可以使用。在一些实施方案中，每日一次施用单剂量的硒，如：有机硒(如：硒化酵母(如：Sel-Plex))。在其它实施方案中，可以每日2、3、4或4次以上施用(如早一次和晚一次，或每4至6小时一次)。举例来说，在一些实施方案中，分三次、多于三次、分两次或少于两次施用硒。在一些优选实施方案中，通过延时释放胶囊，施用日剂量。在一些优选实施方案中，日剂量是25-75μg硒。在其它优选实施方案中，日剂量是200μg硒(如：有机硒(如：硒化酵母(如：Sel-Plex)))。
取决于是否期望局部或全身治疗以及待治疗的区域，本发明药物组合物可以以多种方式施用。施用可以是局部的(包括眼的和经粘膜包括阴道和直肠递送)、肺的(例如，通过吸入或吹入粉剂或气雾剂，包括利用雾化器；气管内、鼻内、表皮的和透皮的)；口服的或胃肠外的。胃肠外施用包括静脉内、动脉内、皮下、腹膜内或肌内注射或输注；或者颅内，如鞘内或室内给药。含硒的组合物和制剂被认为尤其可以用于口服施用。
局部施用的药物组合物和制剂可以包括透皮贴剂、膏、洗剂、霜剂、凝胶剂、滴剂、栓剂、喷剂、液体和粉末。常规药物载体，水性的、粉末的或油性的基质、增稠剂等可能是必要的或期望的。
口服施用的组合物和制剂包括粉末或颗粒，在水或非水性介质中的悬浮液或溶液，胶囊，袋剂(sachet)或片剂。增稠剂、矫味剂、稀释剂、乳化剂、分散助剂或粘合剂可能是期望的。
用于胃肠外、鞘内或室内施用的药物组合物和制剂可以包括无菌水溶液，其中也可以包含缓冲液，稀释剂和其它适宜的添加剂，如，但不局限于，渗透增强剂、载体化合物和其它制药上可接受的载体或赋形剂。
因此，在一些实施方案中，本发明的药物组合物包括，但不局限于，溶液、乳液和含脂质体的制剂。这些组合物可以从包括，但不局限于，预制液体、自乳化固体和自乳化半固体的各种组分产生。
可方便地以单位剂量形式提供的本发明药物制剂，可以依照制药工业中已知的常规技术制备。这些技术包括将活性成分和药物载体或赋形剂结合在一起的步骤。通常，通过使活性成分与液体载体或细碎的固体载体或二者均一地紧密地混和，然后，如果必要，对产品进行成形处理，来制备所述制剂。
因而，在一些实施方案中，本发明组合物可以配制成许多可能剂型中的任一种，如，但不限于，片剂、胶囊、液体糖浆、软凝胶、栓剂和灌肠剂。本发明组合物也可以在水的、非水的或混合的介质中配制成悬浮液。水性悬浮液可以进一步包含增加悬浮液粘度的物质，包括例如：羧甲基纤维素钠、山梨醇和/或葡聚糖。此悬浮液也可以包含稳定剂。
在本发明的一个实施方案中，可以配制并使用泡沫剂形式的药物组合物。药物泡沫剂包括例如，但不限于乳剂、微乳、霜、冻和脂质体等剂型。尽管这些制剂在本质上基本上相似，但是在终产物的成分和稠度(consistency)上是不同的。
本发明组合物还可以包含在药物组合物中常规可见的其它辅助成分。因此，例如，组合物可以含有附加的、相容的、具有药物活性的物质，如，止痒剂(antipruritics)、收剑剂、局部麻醉剂或抗炎剂，或可以包含在物理配制本发明组合物的各种剂型时可以使用的其它材料，如着色剂、矫味剂、防腐剂、抗氧化剂、遮光剂(opacifier)、增稠剂和稳定剂。然而，这些物质，当加入时，不应不适当地干扰本发明组合物的成分的生物活性。这些制剂可以进行消毒，并且如果期望，可以与不有害地和制剂中的核酸相互作用的辅助剂混合，所述辅助剂如润滑剂、防腐剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、影响渗透压的盐、缓冲液、着色剂、矫味剂和/或芳香物质等。
在一些实施方案中，本发明提供药物组合物，其包含(a)一种或多种形式的硒(如，Sel-Plex和/或Sod-sel)，(b)一种或多种其它药剂(如阿尔茨海默氏病治疗剂)。阿尔茨海默氏病治疗剂的例子在上面已说过。在一些实施方案中，两种或两种以上的联合药剂(如，阿尔茨海默氏病治疗剂)可以一起或相继地使用。
本发明也包括涉及联合施用本文所述的含硒组合物和一种或多种其它活性剂(例如，阿尔茨海默氏病治疗剂，抗氧化剂，等)的方法。事实上，提供通过联合施用本发明的含硒组合物来增强现有技术疗法和/或药物组合物的方法，是本领域的另一方面。在联合施用方案中，药剂可以同时或先后施用。在一个实施方案中，本文描述的化合物先于其它活性剂施用。药物制剂和施用模式可以是以上所说的任何一种。另外，两种或两种以上的联合施用药剂可以各自通过使用不同的模式或不同的制剂来施用。
待联合施用的药剂(一个或多个)取决于所治疗的病症的类型。例如，当所治疗的病症是神经变性病时，所述额外药物可以是阿尔茨海默氏病治疗剂，ALS治疗剂，亨廷顿治疗剂，或类似物。当所治疗的病症是糖尿病时，所述额外药剂是糖尿病治疗剂。当所治疗的病症是认知功能时，所述额外药剂可以是抗氧化剂。待联合施用的额外药剂，如阿尔茨海默氏病治疗剂、糖尿病治疗剂或抗氧化剂，可以是本领域众所周知的任何药剂，包括，但不限于，目前在临床中使用的那些药剂。
本文描述的各种疾病和失调的治疗通常受到下列两个主要因素限制：(1)耐药性的发展和(2)已知治疗剂的毒性。一些治疗剂有有害的副作用，包括非特异的淋巴毒性、肾脏毒性。
本文所述方法解决了这两个问题。耐药性——为获得治疗效果必须提高剂量——通过联合施用本文所述的含硒组合物和已知药剂而得以克服。在一些实施方案中，本文所述化合物使靶细胞对已知的药剂产生敏感性(反之亦然)，因而，需要较少的这些药剂来达到治疗效果。
本发明化合物的敏化作用也解决了与已知治疗剂的毒性作用有关的问题。在已知药剂具有毒性的情况下，期望在所有情况下，尤其是在耐药性已经使必需剂量增加的情况下，限制施用剂量。因此，在一些实施方案中，当本发明化合物和已知的药剂联合施用时，可以减少所需剂量，而这又降低了有害作用。此外，因为本发明化合物在适度剂量下本身是有效和无毒的，所以联合施用时按比例地更多使用这些化合物而不是已知毒性治疗剂，将会达到期望效果而最小化毒性作用。
VI、抗氧化剂
在本发明一些实施方案中，抗氧化剂与本发明的组合物或制剂联用。本发明不受所用抗氧化剂的类型的限制。事实上，多种抗氧化剂可以考虑用于本发明中，这些抗氧化剂包括，但不仅限于，烷化二苯胺类、N-烷化苯二胺类、苯基-α-萘基胺、烷化的苯基-α-萘基胺、二甲基喹啉类、三甲基二氢喹啉类及其衍生的寡聚体组合物、受阻酚类(hindered phenolics)、烷化氢醌类、羟化二苯基硫醚类、次烷基双酚类、硫代丙酸酯/盐、二硫代氨基甲酸金属盐、1，3，4-二巯基噻二唑及衍生物、油溶性铜化合物及类似物、Naugalube
Figure BDA00002002444500671
438、Naugalube438L、Naugalube 640、Naugalube 635、Naugalube 680、Naugalube AMS、NaugalubeAPAN、Naugard PANA、Naugalube TMQ、Naugalube 531、Naugalube 431、NaugardBHT、Naugalube 403、和Naugalube 420、抗坏血酸、生育酚类，包括α-生育酚、水溶性抗氧化剂例如巯基化合物及其衍生物(例如，焦亚硫酸钠、N-乙酰基-半胱氨酸)、硫辛酸和二氢硫辛酸、白藜芦醇、乳铁蛋白、抗坏血酸衍生物(例如，棕榈酸抗坏血酸酯、抗坏血酸多肽)、丁化羟基甲苯、retinoids(例如，视黄醇、棕榈酸视黄酯)、生育三烯酚类、泛醌、含类黄酮和异黄酮类化合物及其衍生物的提取物(染料木黄酮、diadzein)、含白藜芦醇等的提取物、葡萄籽、绿茶、松树皮、蜂胶、Irganox 1010、1035、1076、1222(由Ciba SpecialtyChemicals Co.Ltd.生成)、抗原P、3C、FR、Sumilizer GA-80(由SumitomoChemical Industries Co.，Ltd.生产)、β胡萝卜素、番茄红素、维生素C、E和A、及其它物质。
例如，在一些实施方案中，本发明提供一种对抗脑组织中氧化应激副产物的保护方法，包括给受试者施用包含Sel-Plex的组合物。虽然机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明也不限于任何特定的作用机制，但是，在一些实施方案中，给受试者施用包含Sel-Plex的组合物可以减少受试者的GST基因(如，Gstp1，Gstz1和Gstm7)的表达。在一些实施方案中，给受试者施用包含Sel-Plex的组合物可以降低受试者脑组织(如，新皮质)中DNA损伤的水平。虽然机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明也不限于任何特定的作用机制，但是，在一些实施方案中，用本发明组合物和方法治疗(如，具有Sel-Plex的膳食增补)可以稳定细胞稳态(如，脑中)以减少DNA损伤诱导型基因(如，Gadd45b)的表达。
在一些实施方案中，本发明提供一种减少细胞对H2O2细胞毒性的敏感性的方法，包括在改变(如，增加)SelW的表达的条件下，向细胞施用包含Sod-sel和/或Sel-Plex的组合物(见，实例3)。在一些实施方案中，本发明提供一种减少受试者中的SelW表达的方法，包括在改变SelW的表达的条件下，施用包含硒(如，Sel-Plex和/或Sod-sel)的组合物和抗氧化剂。在一些实施方案中，本发明提供一种在受试者中促进氧化损害的蛋白修复的方法，包给在改变(如，增加)SelR的表达的条件下，向受试者施用含有Sod-sel和/或Sel-Plex的组合物(见，实例3)。
本发明还提供在受试者(如，正在经历氧化应激的受试者)中减少超氧化物自由基的方法，包括向受试者施用包含硒(如，Sel-Plex)的组合物(如，营养增补物)。而且，在一些实施方案中，本发明涉及：接受某些含硒组合物(如，包含Sel-Plex的硒增补物)的受试者应对氧化应激的能力提高。虽然机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明也不限于任何特定的作用机制，但是，在一些实施方案中，由于所选的硒形式(如，Sel-Plex)能够改变(如，减少)受试者中的超氧化物自由基的水平，接受含硒组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)的受试者应对氧化应激的能力提高。在一些实施方案中，超氧化物自由基的减少出现在用本发明组合物和方法治疗的受试者的脑(如，大脑皮层)中(见，下面的实施例10)。
本发明的组合物和方法可以考虑用于各种各样的情况中，包括研究和临床诊断。例如，本发明的组合物和方法也可以在APP代谢研究(如，通过对能改变其水平的蛋白和药物进行分析)和体内研究中使用以观察阿尔茨海默氏病的病理。另外，用于在样品中定量寡聚的和/或纤维状的β-淀粉样蛋白聚集的方法，可在监测和/或确定阿尔茨海默氏病治疗的效力中使用，因为预计来自受试者的样本中寡聚β-淀粉样蛋白聚集物的水平随着时间的减少可以说明阿尔茨海默氏病治疗的效力。
本文还提供鉴定神经变性病(如，阿尔茨海默氏病)的新疗法的方法，包括在改变与神经变性病(如，阿尔茨海默氏病)有关的基因(如，早老素1，早老素2)的表达水平的条件下，用含硒[如，有机硒(如硒化酵母(如，Sel-Plex)]组合物治疗神经变性病(例如阿尔茨海默氏病)患者，然后联合施用一种或多种待测化合物，其中检查所述一种或多种待测化合物改变与神经变性病(如，阿尔茨海默氏病)有关的基因(如，早老素1，早老素2)表达的能力。与神经变性病(如，阿尔茨海默氏病)有关的基因的表达水平改变是指示一个化合物能用于治疗神经变性疾病(如，阿尔茨海默氏病病)的指标。这些方法能用来筛选用于其它疾病和状况(如，本文所述的那些)的化合物。
本发明提供的组合物和方法的应用包括人和非人受试者以及来自这些受试者的样品，也包括研究和诊断应用。因此，本发明不旨在局限于任何特定的受试者和/或应用环境。
实施例
提供以下实施例是为了阐明和进一步举例说明本发明的优选实施方案和方面，而不应理解为限制本发明的范围。
实施例1
材料和方法
动物管理。雄性C57BL/6J小鼠单独笼养，在断奶后(21日龄)马上开始下述实验饲料。小鼠饲养在William S.Middleton Memorial VeteransAdministration Medical Center(Madison WI)的Shared Aging RodentFacility。温度和湿度保持在恒定水平。控制室内照明以提供12小时的明暗周期。
实验饲料由Harlan Teklad(Madison WI)制造。饲料中的硒含量由CovanceInc.(Madison WI)确定。以下处理组中每组包括5只动物：缺硒饲料(SD)；补充硒代蛋氨酸(SM，获自Sigma，St.Louis，MO)的饲料，在此饲料中最终的硒浓度是百万分之一份；补充亚硒酸钠(SS，Sigma)的饲料，在此饲料中最终的硒含量是百万分之一份；或补充酵母硒Sel-Plex(SP，Alltech，Lexington，Ky)的饲料，在此饲料中最终的硒含量是百万分之一份。小鼠随意地饮水和食用相应的饲料100天。饲料4℃暗处储存，每周两次在饲料盛装器加入新鲜食物。
组织样品制备和微阵列分析。小鼠在100日龄断颈处死。对于肠的表达研究，用盐水溶液冲洗肠两次，测量小肠并将之等分为三段。切下对应于空肠的小肠中段3-cm区域(～300mg组织)，并用生理盐水再次漂洗以完全去除内容物，在液氮中急骤冷冻并保存在-80℃。对于脑(如大脑皮层)的研究，从周围脑组织中分离出大脑皮层并在液氮中急骤冷冻并保存在-80℃。
用TRIZOL(Life Technologies，Grand Island，NY)的异硫氰酸胍法分离总RNA，各样本分别用于基因表达谱。总RNA用RNeasy迷你试剂盒(Qiagen，Valencia，CA)纯化。通过使用基因芯片表达3’-扩增试剂一周期cDNA合成试剂盒(Affymetrix，Santa Clara，CA)和整合了T7 RNA聚合酶启动子的T7-(dT)24引物，把5mg总RNA转化成双链cDNA而制备靶RNA。用基因芯片样本纯化模块(Affymetrix，Santa Clara，CA)纯化双链cDNA后，使用用于IVT标记的基因芯片表达3’-扩增试剂(Affymetrix，Santa Clara，CA)，从双链cDNA合成生物素标记的cRNA。生物素标记的cRNA用基因芯片样本纯化模块纯化，并通过加热(94℃35min)片段化。
在基因芯片杂交炉640中，15μg的cRNA片段与小鼠基因组430 2.0阵列(Affymetrix，Santa Clara，CA)杂交(45℃16h)。杂交后，用AffymetrixGeneChip Fluidics Station 450，自动清洗并用链霉亲和素-藻红素生物素化的抗链霉亲和素染色基因芯片。为了通过激光检测细胞信号强度，DNA芯片用Affymetrix基因芯片扫描仪3000(Affymetrix，Santa Clara，CA)扫描。在扫描后所有计算都用Affymetrix基因芯片操作软件(GCOS)版本1.3执行。
数据分析
1.含有探针组标识符和信号强度值的电子数据表在Microsoft Excel(版本11.1.1，用于Macintosh OS-X操作系统)中打开，并产生概括统计量(summarystatistics)(每一处理组的信号强度平均值，平均值的标准误)。对下述治疗组进行双尾t检验(等方差)：SM对SD，SS对SD，和SP对SD。另外，针对每一探针组，以所有芯片的信号强度之和，计算“信号强度分数”(N＝20)。
2.从Affymetrix网站下载了最近的注释文件。使用该文件中的数据注解步骤1中的基因表达数据。所得文件以逗号分隔值(comma separated value，CSV)文件输出。
3.从步骤2来的CSV文件输入数据库应用程序(MySQL版本4.1.12，用于Macintosh OS-X操作系统)。
4.用MySQL，从数据集中除去以字母“_x_at”和“_s_at”结束的探针组标识符。按照Affymetrix，具有这些扩展名的探针组不作图到唯一的基因上(也就是说，一个以上基因的转录物可和一个探针组杂交)。在移去这些探针组后，数据以CSV文件形式输出。
5.从步骤3来的文件在Microsoft Excel中打开，以鉴别该数据集中同样基因的多次出现。当确定两个(或两个以上)探针组被确定代表同样的基因时，保留具有最大“信号强度分数”(见步骤2)的探针组，并且从此数据集中删除其它的探针组。在这一阶段，每个探针组仅代表单一一个转录物，因此之后术语“探针组”与术语“基因”可以互换。
6.在该数据文件中创建新的一列，以包括有关一个特定基因的表达如何受食物处理影响的信息。用来自步骤1所述的t检验的p值，将基因分拣入以下类型之一(这个信息在此新的列中记录)；注意，下面所提到的“统计学显著”是指目的p值≤(小于或等于)0.01：
a.“SelMeth特异的”：此基因的表达仅在SM对SD的比较中有统计学显著的改变(也就是说，该基因的表达在SS对SD或SP对SD的比较中没有统计学显著差异)。
b.“SodSel”特异的”：此基因的表达仅在SS对SD的比较中有统计学显著改变。
c.“SelPlex特异的”：此基因的表达仅在SP对SD的比较中有统计学显著改变。
d.“SelMeth-SodSel”：此基因的表达仅在SM对SD和SS对SD的比较中有统计学显著改变。
e.“SelMeth-SelPlex”：此基因的表达仅在SM对SD和SP对SD的比较中有统计学显著改变。
f.“SodSel-SelPlex”：此基因的表达仅在SS对SD和SP对SD的比较中有统计学显著改变。
g.“不受影响的”：相对于SD饲料而言，此基因的表达不受SM，SS或SP饲料的显著影响。
h.“受所有的影响”：相对于SD组而言，SM，SS和SP组中此基因的表达显著不同。
7.此数据集被分成两个子集，一个包含“充分表征的基因”(基本上，那些按照Affymetrix的探针组注释信息有唯一的基因名称和基因符号的转录物)和“未表征的转录物”(在这个数据集中所有剩余的探针组，包括已表达序列标签，cDNA序列等等)。
8.在“充分表征的基因”的数据子集中的每一个基因然后用“GO生物过程”栏中Affymetrix提供的注释信息赋予“基因功能”。在这多种多样的基因本体论(gene ontology，GO)信息被提供的情况下，使用国立生物技术信息中心(NCBI)数据库(Entrez-Gene，PubMed，等)的信息产生该基因的功能的“一致意见”(consensus opinion)。
实施例2
食物硒改变小鼠肠中基因表达
在小鼠肠和脑(如，大脑皮层)中，检测了食物硒(如，来自于各种各样的来源，如SeM，Sel-sod和Sel-Plex)改变生理学(如，生理学稳态)和各种蛋白质功能组及各种蛋白质途径的表达模式(如，蛋白或基因的表达模式)的能力。
因此，本发明的一个目的是确定本发明的组合物和方法是否能改变各种基因的表达水平(如，mRNA水平)。所分析的一组基因是典型地与硒有联系的基因。如上所述，在添加和不添加食物硒的小鼠之间，或在饲喂不同来源的硒的小鼠之间，分析基因表达水平(见例如下面的表1)。在接受缺硒饲料、含有硒代蛋氨酸(Se-meth，或SeM)的饲料、含有亚硒酸钠(Sod-sel，或SS)的饲料、或含有Sel-Plex(Sel-Plex，或SP)的饲料的小鼠中未观察到体重的显著差异(见图1)。
硒因其在抗氧化系统中的作用而闻名，这主要是因为硒(作为硒代半胱氨酸)是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的重要成分。谷胱甘肽过氧化物酶是一类代谢过氧化氢和脂质过氧化物或使之脱毒的酶。因此，这些酶具有保护细胞以对抗活性氧种类(ROS)(作为需氧细胞代谢副产物产生)引起的损害的功能。(见例如，Arthur，Cell.Mol.Life Sci.57，1825(2000))。
因此，测定与没有接受硒补充的受试者(如，硒缺乏的受试者)相比，GSH-Px的表达水平是否会在接受硒补充(如，食物硒补充)的受试者中改变。用本发明组合物和方法，证明与硒缺乏的受试者相比，接受硒补充(如，接受Se-meth，Sod-sel和Sel-Plex)的受试者的GSH-Px基因表达有显著倍数的变化(FC)。两个GSH-Px基因的表达水平的倍数变化在表1中描述，如下：
表1
也检查了其它与硒有关的基因的表达，并确定了是否改变。例如，观察到硒酶(selenoenzyme)(如硫氧还蛋白还原酶1(Trx-1))，见例如Rundlof和Arner，Anitoxidants and Redox Signaling，6，41(2004))的上调。硫氧还蛋白系统是对抗ROS的一个关键防御机制，其由硫氧还蛋白和用NADPH还原硫氧还蛋白的硫氧还蛋白还原酶组成。在接受硒补充的受试者中，硫氧还蛋白还原酶1基因的表达的增加倍数如下：SeM，1.8；SS，1.7；SP，1.8(所有均具有p值＜0.01)。因此，本发明组合物和方法具有改变先前已知与硒有关的基因的表达的功能。
使用本发明的组合物和方法，另一个硒酶，1型碘化甲腺氨酸脱碘酶(deiodinase)(见，例如，Larsen和Berry，Annu.Rev.Nutr.，15，323，(1995))也显示出表达增加。这个酶负责把甲状腺素(T4)转化为有生物活性的甲状腺激素(T3)。如下，补充硒显著地增加1型碘化甲腺氨酸脱碘酶的表达水平(如，核酸表达)：SeM，2.0倍增加；SS，2.8倍增加；SP，2.1倍增加。
实施例3
食物硒以硒源依赖性方式改变硒蛋白(selenoprotein)编码基因的表达水平
现在已知硒以硒代半胱氨酸的形式掺入许多硒蛋白中，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px，见实施例2)是典型的例子。硒代半胱氨酸由UGA密码子特异地编码，并通过能够无视UGA作为终止密码子的正常功能的共翻译机制而插入多肽链。在真核生物中，在UGA密码子位置有效地掺入硒代半胱氨酸需要细胞蛋白因子和通常定位在mRNA 3’-非翻译区(3’-UTR)的顺式作用结构信号，该顺式作用信号由特征性茎-环结构中的硒代半胱氨酸插入序列(SECIS)组成(见例如，Peterlin，等(1993)，In Human Retroviruses；Cullen，Ed.；牛津大学出版：纽约；pp.75-100；Le和Maizel，Theor.Biol.138：495(1989))。据推测，所需的蛋白因子存在于某些表达硒蛋白的细胞类型中，如肝细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、血小板和其它血细胞。在这样的细胞类型中，SECIS元件存在于mRNA中对于使UGA密码子按符合读码框的方式翻译成硒代半胱氨酸是必需的和充分的。
几种硒蛋白编码基因的表达水平受硒补充的影响。重要的是，本发明第一次证明不同来源的硒在改变同样基因的表达水平(如硒蛋白基因和本文所述其它基因)的能力方面存在显著不同。例如，硒蛋白W(SelW)的表达不被SeM显著改变。而Sod-sel和Sel-Plex上调SelW 5.1倍。SelW在许多组织，包括脑中表达，在其中在硒缺乏的情况下维持着SelW的表达水平。SelW是一个谷胱甘肽依赖性抗氧化剂，并且已经证实在CHO细胞和H1299人肺癌细胞中SelW的过表达显著减少这两种细胞系对H2O2细胞毒性的敏感性(见例如，Jeong等，FEBSLetter，517，225(2002))。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种减少细胞对H2O2细胞毒性的敏感性的方法，此方法包括在使SelW的表达改变(如，增加)的条件下，给细胞提供含有Sod-sel和/或Sel-Plex的组合物。
进一步举例说明改变基因表达的该能力的硒源依赖性方式，硒蛋白N1(Sepn1)基因的表达水平不受SeM或Sod-sel的显著影响，但被Sel-Plex提高1.8倍(p＜0.02)。据认为Sepn1在肌肉完整性中起着重要作用。例如，在人中多微核病(multiminicore disease)由一系列具有例如无力和结构肌肉改变等临床症状的先天性肌肉神经疾病组成。已知1/3的多微核病是由Sepn1基因的突变引起的(见例如，Neuromuscul.Disord.15(4)，299-302(2005)；Am.J.Hum.Genet.71(4)，739-749(2002))。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种维持肌肉完整性的方法，此方法包括在使Sepn1的表达改变(如，增加)的条件下，给细胞提供含有Sel-Plex的组合物。
蛋氨酸亚砜还原酶(methionine sulfoxide reductase)催化游离的和被蛋白结合的蛋氨酸亚砜还原成相应的蛋氨酸(见例如，Brot等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，78，2155(1981)；Weissbach等，Arch.Biochem.Biophys.397，172(2002))。活性氧种类(ROS)氧化蛋氨酸，产生蛋氨酸-S-亚砜(Met-S-SO)和蛋氨酸-R-亚砜(Met-R-SO)的非对映异构体混合物。针对这些亚砜的还原，进化了两个不同的酶家族，蛋氨酸-S-亚砜还原酶(MsrA)对Met-S-SO具有立体专一性，而蛋氨酸-R-亚砜还原酶(MsrB)对Met-R-SO具有立体专一性。以前描述的这些酶的功能包括受氧化损害的蛋白的修复、蛋白功能的调节、通过蛋氨酸亚砜的可逆形成清除氧化剂(见例如，Levine等，IUBMB Life 50，301(2000))。
到现在为止，已鉴定了两种哺乳动物的Ms rB蛋白：包含硒代半胱氨酸(Sec)的蛋白——命名为硒蛋白R(SelR；见，例如，Kryukov等，J.Biol.Chem.274，33888(1999)；Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99，4245(2002))；和它的类似物，命名为CBS-1，其中Cys代替Sec而存在(见例如，Jung等，FEBS Lett.527，91(2002))。含Sec的MsrB仅在哺乳动物中有过描述。MsrB家族的成员已经在机制上(见例如，Kumar等，J.Biol.Chem.277，37527(2002)，Olry等，，J.Biol.Chem.277，12016(2002))和结构上(Lowther等，Nat.Struct.Biol.9，348，(2002))进行过表征。
SelR基因(也叫硒蛋白X1)不受SeMet食物补充的显著影响，但分别被Sod-sel和Sel-Plex上调1.3倍(p＜0.01)和1.2倍(p＜0.05)。如上所述，SelR是一个蛋氨酸亚砜还原酶。蛋白质中的蛋氨酸残基易于受到ROS的损害，但可以通过象SelR这样的酶还原所产生的蛋氨酸亚砜而获得修复(见例如，Kim和Gladyshev，Mol Biol Cel 15，1055，(2004))。因此，在一些实施方案中，本发明提供了一种在受试者中促进被氧化损害的蛋白的修复的方法，包括在改变(如，增加)SelR的表达的条件下，向受试者提供包含Sod-sel和/或Sel-Plex的组合物。
实施例4
选择性的食物硒形式改变应激诱导型蛋白的表达
超氧化物歧化酶基因(如，SOD1和SOD2)编码线粒体内自由基清除酶，这些酶是对抗作为氧化磷酸化副产物产生的超氧化物(如超氧化物自由基)的第一道防线。(见例如，Li.等Nature Genet.11：376(1995))。在转基因小鼠中通过同源重组造成的Sod2基因失活(如，纯合突变)导致小鼠在生命的头10天内死亡，同时伴有扩张型心肌病、肝和骨骼肌中脂质的聚积、代谢性酸中毒(见例如，Li.等Nature Genet.11：376(1995))。细胞化学分析揭示心脏中琥珀酸脱氢酶(复合体II)和顺乌头酸酶(一种三羧酸循环酶)的活性严重下降，并在其它器官中有较低程度的降低。这个发现表明，MnSOD通过维持易于被超氧化物直接灭活的线粒体酶的完整性，而是组织的正常生物学功能所必需的。
在包括肌萎缩性侧索硬化(ALS)、缺血性心脏病、阿尔茨海默氏病、帕金森病、老化等广泛的变性过程中牵连到活性氧种类(ROS)。ROS由线粒体作为氧化磷酸化的毒副产品而产生，氧化磷酸化是线粒体能量产生的通路。如上所述，小鼠中线粒体形式的SOD的遗传失活可导致扩张型心肌病、肝的脂质累积和早期新生儿死亡(见，例如，Li.等Nature Genet.11：376(1995))。已有报道，用SOD模拟物MnTBAP处理从此全身性病理中营救出了Sod2-/-突变小鼠并戏剧性地延长了它们的生存时间(见例如，Melov等Nature Genet.18：159(1998))。生存的小鼠出现明显的运动失调，到3周龄时发展至完全的衰弱。神经病理的评价显示，皮层和特定的脑干核团有惊人的海绵状退化，此退化与神经胶质增生和髓鞘内空泡化(与在细胞毒性水肿和线粒体异常相关疾病如Leigh病和Canavan病中观察到的相似)有关。已有人提出，因为MnTBAP不能通过血脑屏障，因此线粒体过度产生ROS将引起进行性神经病变(见例如，Melov等，Nature Genet.18：159(1998))。
敲除SOD1的小鼠显示了典型的进行性肌萎缩和无力以及运动神经元的选择性损伤，与人ALS极为相似。在突变的SOD1分泌和神经毒性之间好像存在因果关系(例如，突变蛋白不被分泌)。然而，在ALS大鼠模型中输注野生型的SOD明显地延迟疾病发作(见例如，J.Neurosci，25，108-117(2005))。而且，已显示，为了有效地把Cu载入SOD中，需要铜(Cu)伴侣分子(见例如，Nat.Neurosci，5，301-307(2002))。因此，维持野生型SOD的正常水平或提高其表达或功能的能力可以给ALS患者提供有益的治疗效果。
而且，已显示在ALS受试者的几个脑区域中出现递减数量的基底前脑胆碱能神经元(见例如，Neurochem Int.46，357-368，(2005))。因此，上调参与基底前脑胆碱能神经元生长和/或维持的基因的能力可为ALS患者提供有益的效果。
因此，测定了食物硒补充是否能改变SOD基因(如，SOD1和SOD2)的表达水平。接受了含硒(如，Sel-Plex或Sod-sel)组合物施用的受试者显示出了SOD1的表达并且增加了SOD1的表达(如，分别是1.2和1.92倍)。而且，这些受试者也显示了SOD的Cu伴侣分子(CCS)的表达提高(分别是1.19倍和1.28倍)。因此，本发明提供一种治疗ALS受试者的方法，包括在提高SOD1和/或CCS的表达的条件下，施用含硒组合物。
在一些实施方案中，本发明提供一种减少受试者(如正在经历氧化应激的受试者)中超氧化物自由基的方法，包括向受试者提供含硒(如Sel-Plex)组合物(如，营养增补物)。而且，在一些实施方案中，本发明显示，接受某些含硒组合物(如，含Sel-Plex的硒增补物)的受试者具有增加的应对氧化应激的能力。虽然实施本发明不必理解机制，并且本发明不限于任何特定的作用机制，但是，在一些实施方案中，由于选定形式的硒(如，Sel-Plex)能够改变(如，减少)受试者中的超氧化物自由基的水平，故接受含硒组合物(如，含Sel-Plex的食物增补物)的受试者应对氧化应激的能力提高。在一些实施方案中，超氧化物自由基的还原发生在以本发明的组合物和方法治疗的受试者的脑(如，大脑皮层)中(见例如下面的实施例10)。
Sel-Plex的另一个独特的作用是它能够显著下调应激诱导型硒蛋白，II型碘化甲腺氨酸脱碘酶(Dio2)的表达。
甲状腺激素在一些哺乳动物组织中有重要调节作用，所述组织如正在发育的脑、垂体前叶和棕脂肪组织(见例如，Croteau等，J.Clin.Invest.98：405-417，(1996))。在组织本身中而非在血浆中存在相对高比例的受体结合的三碘甲腺原氨酸。这些组织中II型碘化甲腺氨酸脱碘酶(Dio2)的表达(该酶催化甲状腺素T4仅在外部环上(5-引发位置)脱碘化产生T3)，说明Dio2负责T3的“局部”产生，因此在影响这些组织中的甲状腺激素作用方面是重要的。而且，在甲状腺功能减退的状态下Dio2活性被明显提升，Dio2似乎负责在此条件下催化大部分循环T3的产生。已经注意到，在碘化甲腺氨酸脱碘酶I型和III型的cDNA中，脱碘酶包含框内TGATGA密码子，该密码子编码硒代半胱氨酸(见，例如，Croteau等，J.Clin.Invest.98：405-417，(1996))。这些硒蛋白的催化特性和组织表达模式与Dio2的不同。不像Dio2，Dio1在肝和肾脏中表达并有使硫酸化甲状腺激素缀合物内部环脱碘化的能力。Dio3作为内部环脱碘酶起作用，将T4和T3转化为无活性代谢物。在早期发育中它在胎盘和几种胎儿组织中的表达说明，它在防止发育中的组织过早暴露于成人甲状腺激素水平中起作用。Dio2也在几种胎儿和新生儿组织中存在并在发育的关键时期对于给脑提供适当的T3水平是必要的。
在响应冷应激的情况下，棕脂肪组织中Dio2被上调10至50倍(见例如，De Jesus.等，J.Clin.Invst.，108，1379(2001))。
已证实，硒的耗竭减少了间皮瘤(mesothelioma)细胞系中基础的内源Dio2的表达和活性(见例如，J.Biol.Chem.276：30183(2002))。此耗竭可以通过补充硒以剂量和时间依赖的方式逆转。Dio2的表达和活性也增加了随之的暴露——暴露于非水解性cAMP类似物。暴露于甲状腺素底物增加了DIO2的降解，导致降低的DIO2活性。在甲状腺素存在下增加的DIO2降解和内源性DIO2短的半衰期(少于1小时)可以通过暴露于蛋白酶体抑制剂而减少或消除。
用本发明的组合物和方法所作的实验显示SeMet和Sod-sel不能改变Dio2的表达水平，但Sel-Plex却引起此基因显著的、2.3倍下调。因此，本发明提供了一种在受试者中降低应激(如细胞应激)的方法，包括在减少Dio2的表达的条件下，提供给受试者含硒(如，Sel-Plex)组合物。在一些优选实施方案中，本发明提供了一种在受试者中稳定内分泌功能的方法，包括在减少Dio2的表达的条件下，提供受试者含硒(如，Sel-Plex)组合物。
尽管机制的理解在本发明的实施中是不必要的，并且本发明也不限于任何特定的作用机制，但是在一些实施方案中，用含硒组合物(如，包含Sel-Plex的食物增补物)处理受试者，可以减少Dio2的表达，从而减少受试者中的细胞应激。因此，Dio2表达的此独特的改变(例如，降低)说明接受某些形式的硒(如Sel-Plex)的受试者比那些没接受的受试者经历更少的应激/处于更少的应激之下。
几种其它的与应激相关的基因的表达独特地被某些形式的硒改变(如，下调)(如，表达被Sel-Plex改变但不被SeM或Sod-sel的处理改变)。一个实例是乙二醛酶1基因(Glo1)。乙二醛酶是有氧糖酵解的细胞毒性副产物甲基乙二醛的主要解毒途径(见例如，Amicarelli等，Carcinogenesis，19，519(1998))。
已证明，在阿尔茨海默氏病(AD)和额颞叶痴呆(frontotemporal dementia)的转基因小鼠模型的脑组织中，Glo1基因被大约上调1.6倍(见例如，Chen等，Proc.Nat.Acad.Sci.101：7687(2004))。与没有痴呆的对照相比，在人阿尔茨海默氏病脑中GLO1也被提高，并且在AD的脑中GLO1免疫组织化学检测到强染色的火焰形状的神经元。数据证明了转录组学(transcriptomics)应用到人类疾病的动物模型的潜力，并提示了以前未被鉴定的乙二醛酶1在神经变性疾病中的作用(见例如，Chen等，Proc.Nat.Acad.Sci.101：7687(2004))。
用本发明的组合物和方法所作的实验显示，Glo1的表达水平不受SeMet或Sod-Sel的显著影响。但是，用Sel-Plex处理(例如，膳食增补)导致表达1.3倍的降低(p＜0.01)。因此，本发明提供一种治疗受试者(如，阿尔茨海默氏病的受试者)的方法，包括在减少受试者的Glo1表达的条件下，向受试者提供包含硒(如，Sel-Plex或其衍生物)的组合物。
硒的补充也改变(如减少)了生长停滞和DNA破坏诱导型基因的表达(见例如，下面的表2)。因此，在一些实施方案中，本发明提供减少受试者中的DNA损伤的组合物(如，包含Sel-Plex)和方法，这通过接受某些形式的硒补充(如Sel-Plex)的受试者中与DNA损伤和生长停滞相关的基因的下调得到证实。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种减少受试者中DNA损伤的方法，包括在减少DNA损伤的条件下，向受试者施用含硒(例如Sel-Plex)组合物。
表2
Figure BDA00002002444500801
另外一种因硒处理改变表达的蛋白是prohibitin。Prohibitin是被认为负责细胞中多种功能的蛋白质，所述功能包括细胞周期调控、参与细胞凋亡和线粒体呼吸链酶的组装。它们存在于线粒体内膜中，并且已知它们的表达受线粒体和核编码的线粒体蛋白的合成失衡所引起的代谢应激的诱导。Prohibitins互相协作以调节线粒体活性，特别是在线粒体应激的情况下(见例如，Coates等，Exp.Cell.Research，265，262(2001))。通常，随着年龄的增加，伴随着线粒体应激的增加。
使用本发明的组合物和方法，观察到用某种形式的硒(如，Sel-Plex)处理的受试者显著地下调Prohibitin(Phb)的表达1.3倍(p＜0.05)，而Sod-sel不显著地改变Phb的表达，但SeM显著地上调Phb的表达1.6倍(p＜0.05)。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种在受试者中改变衰老相关的prohibitin基因表达的方法，包括在减少衰老相关的prohibitin基因表达的条件下，给受试者施用包含Sel-Plex的组合物。尽管机制的理解对于实施本发明不必要，并且本发明也不限于任何特定的作用机制，但提供某些形式的硒(如，Sel-Plex)可减少与衰老有关的线粒体应激，而其它形式的硒(如，硒代蛋氨酸)不能减少线粒体应激(mitochondrial stress)并且可能甚至提高线粒体应激。因此，这进一步支持了应用某些含某些硒形式(例如Sel-Plex)的组合物而非其它形式的硒(例如SeM或Sod-sel)可以降低受试者中的应激。因此，总之，本发明提供包含某些形式的硒(如，Sel-Plex)的组合物，此组合物在施用给受试者(如，通过膳食增补)时不诱导可以被其它硒形式(如，SeM和/或Sod-sel)的施用所诱导的应激诱导型基因的表达。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种在受试者中减少细胞应激(如，代谢应激)的方法，此方法包括在减少Phb的表达的条件下，提供给受试者包含硒(如，Sel-Plex)的组合物。
实施例5
选择性的食物硒形式改变神经元的基因表达
基底前脑胆碱能神经元(BFCN)参与如学习和记忆等认知功能，并在几种神经变性病如阿尔茨海默氏病(AD)中受影响。LIM同源异型框蛋白8基因(Lhx8)对BFCN的正确发育和维持是重要的(见例如，Mori等，Eur.J.Neurosci.，19，3129，(2004))。
已报道Lhx8基因无效突变的小鼠存在前脑胆碱能神经元发育缺陷(Zhao等，Proc.Nat.Acad.Sci，100：9005(2003))。Lhx8突变体缺乏基底核(nucleusbasalis)，前往大脑皮层的胆碱能输入的主要来源。而且，在这些突变体中在皮层下前脑的几个其它区域中胆碱能神经元的数目减少。虽然胆碱能神经元没有形成，然而，正如由存在表达截短的Lhx8mRNA和同源异型框基因Gbx1的mRNA的细胞所显示的，胆碱能神经元特化的起始步骤似乎得以保存。这些结果提供了支持Lhx8在前脑胆碱能神经元的发育中起着重要角色的遗传证据。
用本发明的组合物和方法，观察到的Lhx8的表达水平在Se缺乏受试者和接受某些硒形式(如，SeM或Sod-sel)的受试者之间没有明显不同。然而，当用包含Sel-Plex的组合物处理受试者(如，受试者接受膳食增补)时，Lhx8的表达被上调12.9倍(p＜0.01)。因此，在一些实施方案中，本发明提供在受试者中维持和/或稳定神经学功能(如，胆碱能神经元的生长和功能)的方法，包括在提高Lhx8的表达的条件下，提供给受试者包含Sel-Plex的组合物。
而且，另一个基因产物，转化生长因子β2(TGF-β2)，已知在发育的小脑中增加神经元的增殖(见例如，Elvers等，Mechanisms of Development，122，587(2004))。而且，已显示在小脑中TGF-β2是颗粒细胞前体的一个生长和生存因子，并且抗体介导的内源性TGF-β2的中和将抑制小脑颗粒细胞前体的增殖和诱导神经变性。也证明，敲除(如，缺失)TGF-β2是一种致死表型，TGF-β2缺陷小鼠在小脑发育之间出现一系列的缺陷并濒临死亡(见例如，Sanford等，Development，124，2659(1997))。
用本发明的组合物和方法，相对于对照，接受某些形式的硒(如，SeM或Sod-Sel)的受试者的TGF-β2表达水平未被改变。然而，当用包含Sel-Plex的组合物处理受试者(如，接受食物增补)时，TGF-β的表达被上调2.4倍。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种在受试者中增加小脑功能的方法，包括给受试者提供包含Sel-Plex的组合物。尽管机制的理解对实施本发明不必要，而且本发明也不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，给受试者提供包含硒的组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)可以增加神经元的活性(如，增加神经元的增殖)和/或抑制神经变性(见，例如，下面的实施例10)。
实施例6
选择性的食物硒形式改变糖尿病相关基因的表达
在内分泌胰腺的分化中Neurogenin 3(Neurog 3)是一个关键的转录因子。Neurog 3是胰岛素基因表达的活化途径中的一个重要部分，其有助于改善葡萄糖耐量(见例如，Watada，Endocrine Journal，51，255(2004))。据认为，低于正常水平的Neurog 3在某些类型的糖尿病中起作用(见例如，Lee等，GenesDev.16，1488(2002))。用本发明的组合物和方法，证实Neurog 3的表达在接受包括Sel-Plex的组合物的受试者中被显著上调1.7倍，而接受SeM或Sod-sel处理的受试者中Neurog 3的表达没有显著改变。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种治疗受试者(如，糖尿病患者)的方法，包括在改变(如，提高)受试者Neurog 3的表达的条件下，给受试者施用包含Sel-Plex的组合物。尽管机制的理解对于实施本发明不必要，而且本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，给糖尿病受试者提供包含Sel-Plex的组合物可以通过上调Neurog 3的表达来改善受试者的葡萄糖耐受性。
实施例7
选择性的食物硒形式上调与增强的呼吸系统功能相关的基因表达
果蝇(Drosophila)的呼吸系统和哺乳动物的肺都通过分支形态发生过程形成，该过程依赖于成纤维细胞生长因子(FGF)家族成员和其关连受体之间的信号传导所介导的上皮和间充质的相互作用。Branchless，一种果蝇FGF同源物，在气管支末端中表达(见例如，Sutherland等Cell 87，1091(1996))。Branchless活化一个被称为Breathless的FGF受体同源物(见例如，Glazer和Shilo，Genes Dev 5，697(1991))，该同源物指导气管细胞迁移并诱导二级和终末分支。
sprouty基因(Spry 2)在果蝇中作为FGF拮抗剂起作用：sprouty过量表达阻断Branchless途径中下游效应子的活化，而sprouty无效突变提高Branchless下游基因的功能，导致增强的气管分支(见例如，Hacohen等，Cell92，253(1998))。在果蝇和小鼠中，已证明，Spry2基因产物负调节呼吸发生(见，例如，Teftt等，Current Biology，9，219(1999))。
用本发明的组合物和方法，证明Sel-Plex拥有独特的下调sprouty同源物2基因(Spry 2)的能力。特别是，接受包含Sel-Plex的组合物的受试者显示出Spry 2基因表达显著减少(1.7倍的减少)，而接受包含其它硒形式(如，SeM或Sod-sel)的组合物的受试者与硒缺乏对照相比，Spry 2的表达水平没有显示出改变。因此，本发明提供一种提高受试者的呼吸系统功能的方法，包括向受试者提供包含硒(如，Sel-Plex)的组合物。虽然机制的理解对于实施本发明不必要，而且本发明不局限于对任何特定地的作用机制，但在一些实施方案中，用包含硒(如，Sel-Plex)的组合物处理受试者可以通过减少Spry 2基因表达而提高呼吸系统功能。
实施例8
选择性的食物硒形式改变与老化和认知功能有关的基因表达
众所周知，老化与增加的氧化剂产生有关(见例如，Peinado等，Anat Rec，247，420(1997))。例如，高活性氧种类(ROS)促进多种多样的细胞损害，包括，DNA损害、脂质过氧化、细胞内氧化还原平衡的改变以及酶的失活。防御ROS的一个关键宿主机制是由谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)家族执行的，GST家族通过一系列的反应对抗氧化应激的副产物(见例如，Hayes等，Annu.Rev.Phramacol.Toxicol.45，51(2004))。在神经变性区域，儿茶酚胺的氧化产生aminochrome、多巴色素(dopachrome)、去甲肾上腺色素(noradrenochrome)和肾上腺色素(adrenochrome)，这些物质由于能够通过氧化还原循环而产生O2 -故是有害的。这些包含醌的化合物能通过GSTs的作用(一个阻止氧化还原循环的反应)与GSH缀合(见例如，Dagnino-Subiabre等，Biochem.Biophys.Res.Commun.，274，32(2000))。从多巴胺形成的O-醌也能通过GSTs与GSH缀合，并且，这个反应被认为在人脑中对抗多巴胺系统的变性过程(如，对抗此过程的能力的丧失可能在如帕金森病等疾病中起作用)。
在微生物、植物、蝇类、鱼和哺乳动物中，接触到促氧化物(pro-oxidant)可以上调GST的表达，并且胞质GST的启动子区域包含抗氧化剂效应元件，通过该元件胞质GST启动子区在暴露于Michael反应受体和氧化应激的过程中被转录激活(见例如，Hayes等，Annu.Rev.Phramacol.Toxicol.，45，51(2004))。
因此，分析了本发明的组合物和方法以确定它们是否能改变GST基因的表达水平。给受试者施用包含不同形式的硒(如，SeM，Sod-sel和Sel-Plex)的组合物，监测GST基因的表达水平。与接受缺硒膳食的对照比较，硒补充改变了几种GST基因的表达水平(见下面的表3)。
表3
  基因名  符号  FC SeM  FC Sod-Sel  FC Sel-Plex
  谷胱甘肽S-转移酶，α3  Gsta 3  NS  -2.3  -2.5
  谷胱甘肽S-转移酶，α4  Gsta 4  NS  NS  -1.7
  谷胱甘肽S-转移酶，μ1  Gstm 1  NS  -2.4  NS
  谷胱甘肽S-转移酶，μ2  Gstm 2  NS  -2.1  -2.1
  谷胱甘肽S-转移酶，μ3  Gstm 3  NS  -2.7  -2.3
  谷胱甘肽S-转移酶，θ1  Gstt 1  NS  NS  -1.4
  谷胱甘肽S-转移酶，θ2  Gstt 2  NS  -1.3  NS
令人吃惊的是，接受游离膳食硒代蛋氨酸(SeM)的受试者在这些基因的表达模式上显示出没有改变(如，GST基因没被下调)。然而，接受Sod-Sel和Sel-Plex的受试者显示出GST基因的表达改变(如，减少)。因此，本发明说明不同硒来源引起基因(如，GST基因和本文其它地方描述的那些基因)表达谱应答的能力有显著的不同。
尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，用包含Sel-Plex的组合物处理受试者可以使得受试者有较低的应激(如，提供更低的氧化应激水平)，由此允许接受Sel-Plex的受试者中GST基因表达的普遍下调。因此，本发明提供了一种在受试者中减少氧化应激的方法，包括在减少GST基因(如，Gstt 2，Gstt1，Gsta3，Gsta4，Gstm1，Gstm2或Gstm3)的表达的条件下，向受试者提供包含硒(如Sel-Plex或sod-sel)的组合物。在一些实施方案中，两种或两种以上不同形式的硒(如Sel-Plex和Sod-sel)被施用给受试者。在一些实施方案中，施用两种或两种以上形式的硒可以提供加性效果(如，引起GST表达的加性减少)。在一些实施方案中，施用两种或两种以上形式的硒可以提供大于加性的(如协同的)减少GST基因表达的效果。在一些实施方案中，向受试者施用两种或两种以上形式的硒，不否定任一种硒源减少GST基因表达的效果。在一些实施方案中，本发明提供一种治疗帕金森病受试者的方法，包括在下调GST基因泛素基因的表达的条件下，向受试者提供包含硒的组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)。
在一些实施方案中，本发明提供一种延缓受试者的衰老相关进程(如，氧化应激水平的增加)的方法，包括向受试者提供包含硒的组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)。在其它实施方案中，本发明提供一种抑制受试者的神经元变性(如，减少导致神经元变性或构成神经元变性的原因的氧化应激)的方法，包括向受试者提供包含硒的组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)。尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明也不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，用导致应激诱导型基因(如GST基因)下调的含硒组合物(如，包含Sel-Plex的膳食增补物)处理受试者，可以延缓衰老和防止神经变性。而且，本发明显示某些形式的硒(如，Sel-Plex)能改变受试者中的各种基因表达谱，而其它形式的硒(如Sem和/或Sod-sel)则不能。因此，本发明在一些实施方案中涉及：Sel-Plex在营养干预中的使用(如用于维持和延长最佳的认知功能和延缓衰老)优于其它形式的硒(如SeM或Sod-sel)。
如下所述，数据表明，在肠组织中产生的硒源依赖性性质的基因表达改变也可以在其它组织(如，脑组织)中被观察到。而且，如下面实施例9所说的，某些形式的硒(如，Sel-Plex)相对于多种其它形式的硒源，在沉积(如，脑组织中)的硒量方面显示出更好的生物利用度。
实施例9
在白壳蛋母鸡(White-Egg-Laying hens)及其后代中多种硒源对脑硒浓度的影响
在母鸡和其后代中利用本发明的组合物和方法评价各种Se源对脑硒浓度的累积的影响。
从2004年6月28日直到2004年11月16日，在Coldstream研究所进行这个研究。给总共48只母鸡进行6种膳食处理(r＝8)，于2004年9月16日开始连续三天进行饲养。
所述膳食处理如下：
基础(无添加的硒)
亚硒酸盐(.3ppm)
Sel Plex(.3ppm)
Tepsel(.3ppm)
Se 2000(.3ppm)
Selenosource(.3ppm)
将孵出的小鸡分为两组。处死一半小鸡以收集脑，剩下的小鸡允许依靠缺Se食物生长14天，此时终止以收集脑。逐个地分析母鸡脑的Se含量，而小鸡的脑由于小样品体积所以匀浆并合并在一起。
下表4和表5分别显示母鸡和小鸡的脑的Se含量。Selenosource值仅代表一个被分析的母鸡脑，因此不包括在统计分析中。
与包括在该模型中的所有其它处理相比，以Sel-Plex喂养的母鸡具有浓度最高的Se。与基础处理相比，未观察到由于剩余任何处理所致的脑Se含量增加。在所有的处理中，小鸡脑中的脑Se浓度在数值上是最高的。
Figure BDA00002002444500861
*NE＝由于样品为一个故未估计
SE＝标准误
因此，除了优选用于本发明的方法(如，用于改变基因表达谱(geneexpression profile))外，包含Sel-Plex的组合物与等量消费的其它形式的硒相比，也提供(如，当作为膳食增补物或通过其它方式提供给受试者时)最高的生物可用硒水平(如，在脑组织中)。
实施例10
选择性的食物硒形式对脑(如，大脑皮层)的基因表达的影响
检查本发明的组合物和方法以确定它们是否能够在改变衰老过程(如，改变已知与衰老有关的基因表达的水平)方面有作用。通常，用本发明的组合物和方法处理的受试者显示出与逆转或延迟衰老过程一致的基因表达谱。例如，通过比较用本发明组合物和方法所获得的基因表达谱和从非常老(如，30月龄)的小鼠脑组织获得的基因表达谱(见例如，Lee等，Nature Genetics 25：294(2000))，在二组之间观察到了几乎相反的基因表达模式。
例如，在老年动物中，观察到补体级联基因C4，C1qa，C1qb和C1qc的协同诱导(见例如，Lee等，Nature Genetics 25：294(2000))。
补体系统是一个涉及血清糖蛋白的蛋白水解断裂的复杂级联，其常常由细胞受体激活。这个级联最终导致对炎性反应、吞噬细胞趋化性及调理素作用、和细胞裂解的诱导(见例如，Villiers等，Crit Rev Immunol.24：465(2004)；Morgan等，Immunol Lett.97：171(2005))。
补体因子C3a，C5a和C4能诱导血管舒张，增加的毛细管透性，和白细胞粘着分子的表达。补体C3a和C4b是连接吞噬细胞和微生物的调理素。补体C3a和C4a促进吞噬细胞的趋化性。补体C3b可以是抗原-抗体复合物的调理素，其有助于防止由大的不溶性免疫聚集物的形成所致的损害。补体C5a，象C3a一样是一种过敏毒素，并是一种趋化性引诱剂，用于诱导嗜中性粒细胞释放抗微生物蛋白酶和氧自由基。补体C5b，C6，C7和C8的复合物介导多达18个的C9分子聚集成管样膜攻击复合体，此复合体插入不想要的生物体如革兰氏阴性细菌和病毒感染的细胞的质膜中。这个通过脂质双层的通道导致细胞裂解。缺血性梗塞(ischaemic infarction)也可以引起补体级联的起始。膜攻击复合体在组织中过多沉积可能发生在缺血性伤害之后。补体激活的其它有害作用包括中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞的脱粒，嗜中性粒细胞产物弹性蛋白酶和氧自由基的不希望的释放，以及体外的血循环。补体抑制剂已被建议作为免疫疾病和阿尔茨海默氏病的潜在治疗剂。
补体途径。已阐明了可以启动补体级联的三条途径：经典的、旁路的和凝集素途径。所有三种途径在共同的交叉点补体C3处汇合(见，例如图2)。
经典途径：经典途径介导特异抗体应答。经典途径由抗体与细胞表面抗原的结合来引发。其后抗体与补体C1的C1q亚基的结合导致具有催化活性的C1s亚基。两个被活化的C1s亚基接着能催化C3转化酶(补体C4b2a)自补体C2和C4的组装。
旁路途径：旁路途径不要求抗体的作用来引发级联，而是通过外来的细胞表面成分来引发。在旁路途径中补体C3自发裂解，导致补体B结合C3b。Ba亚基的扩散导致活性旁路途径C3转化酶(C3bBb)。在汇合入共同途径和C3转化前，C3bBb通过结合备解素而稳定。
凝集素途径：凝集素途径和经典途径相似。C1q不参与凝集素途径。取而代之的是调理素，甘露聚糖结合蛋白(MBP)，参与起始过程。
脑中补体蛋白的产生导致促炎肽的生成，并促进与中风有关的神经元损坏。重要的是，已证明活化的补体途径成分与阿尔茨海默氏病(AD)损伤及其它神经变性病如多发性硬化有关(见例如Yasojima等，Am.J.Pathology，154，927(1999)；Schwab和McGeer，Exp.Neurology，174，81(2002))。对AD脑的研究显示了补体基因(如mRNA)的强劲上调和在Western印迹中出现补体激活产物的强带。与年轻小鼠的脑相比，老年小鼠的脑中补体成分的变化倍数如下：补体C4，上调4.9倍；C1qa，上调1.7倍；C1qb；上调1.8倍；C1qc，上调1.8倍(见例如，Lee等，Nature Genetics 25：294(2000))。
因此，测定了本发明的组合物和方法是否能改变大脑皮层中补体基因的表达。通过使用不同的硒来源，硒增补对于编码补体系统成分的基因的表达水平的影响如下：
表6
  基因   FC SeM   FC Sod-Sel   FC Sel-Plex
 补体成分1，q亚组分，结合蛋白，C1qbp   1.12   1.11   -1.28*
  补体成分1，q亚组分，α多肽，C1qa   -1.11   -1.18   -1.58*
  补体成分1，q亚组分，β多肽，C1qbp   -1.15   -1.35   -1.51*
  补体成分1，q亚组分，γ多肽，C1qg   1.0   -1.07   -1.49*
  补体成分1，r亚组分，C1r   1.04   -1.29   -1.58*
如上表6所示，本发明的组合物和方法能改变各种补体基因(如，在象阿尔茨海默氏病等神经变性疾病中已显示出异常表达的基因)的表达。特别是，硒引起了补体成分基因的统计学显著下调(如，Sel-Plex，p＜0.01，但是向受试者提供包含SeM或Sod-sel的组合物不引起补体成分基因的统计学显著改变)。硒(如，Sel-Plex)减少与补体级联有关的基因的表达的能力造成基因表达图谱(如，减少的表达水平)与在限制热量(延迟衰老的)的小鼠的多个组织中观察到的(见例如，Sohal和Weindrich，Science，273，59(1996))高度相似。
因此，在一些实施方案中，本发明提供一种在受试者中阻止补体相关基因(如，C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ和C1qr)的衰老相关表达的方法，包括在减少补体相关基因的表达的条件下，向受试者提供包含硒的组合物(如，包括Sel-Plex的膳食增补物)。在一些实施方案中，本发明提供一种治疗阿尔茨海默氏患者的方法，包括在减少患者的阿尔茨海默氏病症状的条件下，给阿尔茨海默氏患者提供包含硒(如Sel-Plex)的组合物。尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且，本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，给阿尔茨海默病受试者提供包含硒(如Sel-Plex)的组合物，可以通过减少补体相关基因(如，C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ和C1qr)的表达，而减少与阿尔茨海默氏病有关的症状。在一些实施方案中，本发明的组合物和方法用作预防性疗法以防止阿尔茨海默氏病的发作。在一些实施方案中，本发明的组合物和方法与其它已知的疗法联合使用以治疗神经疾病(如，阿尔茨海默氏病)。在其它实施方案中，本发明的组合物和方法被用来预防神经变性(如，通过抑制补体相关基因的表达，或抑制本文中所述的对细胞稳态产生有害影响的其它基因，如GST基因的表达)。
本发明的组合物和方法也改变了TNF/C1q/adiponectin超家族的一个新成员，CORS-26，的表达。CORS-26显示出与adiponectin的结构同源性，adiponection在关节炎滑膜中有促炎和破坏性的性质(见例如，Tarner等，Arthritis Res.& Therapy，7，23，(2005))。用某些形式的硒(如SeM和Sod-Sel)处理的受试者，显示CORS-26的表达水平没有改变，然而，接受包含其它形式的硒(如Sel-Plex)的膳食增补物的受试者显示出表达减少4.61倍。因此，在一些实施方案中，本发明提供一种治疗受试者的关节炎的方法，包括在减少与关节炎有关的症状的条件下，提供给受试者包含硒(如Sel-lex)的组合物。尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，提供给关节炎受试者包含Sel-Plex的组合物，可以通过减少CORS-26基因表达而减少与关节炎有关的症状。
另一类与在年青小鼠中相比在老年小鼠中显示出显著表达水平的基因是组织蛋白酶(如组织蛋白酶D、S和Z，见例如Lee等，Nature Genetics 25，294(2000))。组织蛋白酶是溶酶体蛋白水解系统的主要成分，并已经被提示参与淀粉样前体蛋白(APP)加工成淀粉样β-肽。重要的是，它们在AD患者的脑中被诱导(见例如，Lemere等，Am.J.Pathology 146，848(1995))。用本发明的组合物和方法，响应硒的增补，编码许多组织蛋白酶的基因的表达被下调，最值得注意地被亚硒酸钠和Sel-Plex下调(见下面的表7)。
表7
 基因   FC SM   FC SS   FC SP
 组织蛋白酶B   -1.03   -1.13*   -1.16*
 组织蛋白酶D   1.02   -1.24*   -1.29*
 组织蛋白酶Z   -1.13   -1.30*   -1.48*
 组织蛋白酶O   -1.16   -1.18   -1.25*
*与硒缺乏小鼠相比显著下调
进一步证实，响应硒的增补，参与淀粉样前体蛋白(APP)加工的其它基因也被下调。一个实例是γ-secretase。该酶复合物γ-secretase裂解APP，导致AD斑的主要成分——淀粉样β-肽的释放。Nicastrin是一个跨膜糖蛋白，和早老素、Aph-1和Pen-2相互作用形成有γ-secretase活性的高分子量复合体(Confaloni等，Molecular Brain Research，136，12(2005))。响应本发明的某些含硒组合物的处理，编码nicastrin和早老素的基因的表达水平被下调(如最值得注意地，和显著地被Sel-Plex下调)。
表8
  基因   FC SM   FC SS   FC SP
  Nicastrin   1.04   -1.67*   -1.7*
  早老素1   1.02   -1.11   -1.22*
*与Se缺乏动物相比有显著性。p＜0.01
而且，响应本发明的组合物和方法的处理(如，硒增补，见下面的表9)，许多参与β淀粉样肽产生的基因被下调。例如，淀粉样β(A4)前体蛋白结合的、B家族、成员1基因，(Apbb1/Fe65)。Apbb1/Fe65是一个主要在神经系统中表达的衔接蛋白(adaptor protein)。APP在跨膜区中被γ-secretase断裂。APP的γ-断裂产生阿尔茨海默氏病的细胞外淀粉样β肽，并释放一个胞内尾片段。已显示，APP的细胞质尾与核衔接蛋白Fe65及组蛋白乙酰转移酶TIP60形成一个多聚体复合物(见例如，Cao和Sudhof，Science 293：115(2001))。Apbb1/Fe65与APP结合，此相互作用由Apbb1/Fe65中的磷酸酪氨酸结合域和APP的羧基端胞质域介导。Fe65调节APP的运输和加工，包括对AD发病重要的β-淀粉肽的产生(见例如，Kesavapany等，Neuroscience，115，951(2002))。
表9
*与Se缺乏动物组相比有显著性。p＜0.01
因此，在一些实施方案中，本发明提供一种治疗阿尔茨海默氏患者的方法，包括在减少阿尔茨海默氏患者的病征和症状的条件下，给阿尔茨海默氏患者提供含硒(如，Sel-Plex)组合物。尽管机制的理解对于实施本发明不必要，而且本发明不局限于任何特定的作用机制，但是在一些实施方案中，给阿尔茨海默氏病受试者提供含硒(如，Sel-Plex)组合物，可以通过降低编码参与淀粉样前体蛋白(APP)加工的蛋白质(如，Nicastrin，早老素1，组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z或组织蛋白酶O)的基因或参与β淀粉样肽产生的基因(如，Apbb1，Aplp1，Apba1)的表达来减少与阿尔茨海默氏病相关的症状。在一些实施方案中，本发明的组合物和方法被用作预防性疗法以防止阿尔茨海默氏病的发作。在一些实施方案中，本发明的组合物和方法与其它已知的疗法联用以治疗神经变性疾病(如，阿尔茨海默氏病、帕金森氏症、亨廷顿病、ALS等)。在其它实施方案中，本发明的组合物和方法被用来防止神经变性(如，通过抑制参与淀粉样前体蛋白加工的蛋白质的编码基因的表达或抑制参与β淀粉样肽生成的基因的表达，或相反地，通过提高对认知功能提供有益作用的基因(如，Lhx8)的表达)。
对衰老的小鼠脑的研究也鉴定到早期应答基因，Junb和Fos，的诱导表达；响应新皮质损伤或低氧应激，Junb和Fos被共同诱导(见例如，Lee等，NatureGenetics 25：294(2000)；Hermann等，Neuroscience，88，599(1999))。在新皮层中，Junb被上调1.8倍。本发明证实，用本发明的组合物和方法可以下调Junb的表达。特别是，本发明指出，用本发明的组合物和方法(如，具有Sel-Plex的膳食增补物)，可以下调脑组织(如新皮质)中早期应答基因(如Junb)的表达。
表10
  基因   FC SM   FC SS   FC SP
  Junb   -1.38   -1.59   -2.01*
*与Se缺乏动物相比有显著性
与肠组织中得到的数据相似，响应本发明的组合物和方法的处理，注意到DNA损伤诱导型基因的下调。例如，在肠组织中，证实用Sel-Plex处理导致Gadd45b表达降低(p＜0.05)，并且对于所有的硒处理(如，SeM，Sod-sel和Sel-Plex)均证实了Gadd45g1p的表达降低(p＜0.05)。脑中，通过使用本发明的组合物和方法而被改变的基因表达如下：
表12
Figure BDA00002002444500931
*与Se缺乏动物相比有显著性
在谷胱甘肽-S-转移酶(GST)表达区域中也注意到肠和脑数据之间的其它相似性。例如，在肠中，Sod-sel和Sel-Plex组显示了GST基因，Gsta3、Gsta4和Gstm3的下降表达(p＜0.05)。脑中，用本发明的组合物和方法改变了许多其它的GST基因的基因表达，情况如下：
表13
  基因   FC SM   FC SS   FC SP
  Gst pi 1(Gstp1)   -1.04   1.02   -1.14*
  Gstζ1(Gstz1)   -1.08   -1.3   -1.41*
  Gstμ7(Gstm7)   -1.05   -1.25*   -1.24*
*与Se缺乏动物组相比有显著性
因此，本发明提供一种对抗脑组织中氧化应激副产物的保护方法，包括向受试者提供含硒(如Sel-Plex)组合物。尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且，本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，向受试者提供含硒(如Sel-Plex)组合物可以减少受试者中GST基因(例如，Gstp1、Gstz1和Gstm7)的表达。在一些实施方案中，向受试者提供含硒(如Sel-Plex)组合物可以减少受试者脑组织(如，新皮质)中的DNA损伤水平。尽管机制的理解对于实施本发明是不必要的，而且，本发明不局限于任何特定的作用机制，但在一些实施方案中，用本发明的组合物和方法处理(如具有Sel-Plex的膳食增补物)可以稳定细胞稳态(如，脑中)以减少DNA损伤诱导型基因(例如，Gadd45g1p)的表达。
以上详述中提到的所有出版物和专利在这里以参考文献形式并入。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，已描述的本发明组合物和方法的各种修饰和变化是本领域技术人员所显见的。虽然本发明已经联系特别优选的实施方案进行了描述，但是应明白所要求保护的本发明不应不适当地限于这样具体实施方案。事实上，对相关领域技术人员显见的所述本发明实施方式的各种修饰，旨在包括在本发明范围内。

Claims (14)

1.包含干燥的、不能生活的富硒酵母的组合物在制备药物中的用途，其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒，且其中所述的药物被配制以在使选自Lhx8和TGFβ-2的基因的表达在受试者中升高的条件下施用于所述受试者，以治疗选自肌萎缩性侧索硬化、帕金森病、亨廷顿病、多发性硬化、脊髓小脑共济失调、Friedreich共济失调症和强直性肌营养不良的神经变性疾病。
2.权利要求1的用途，Lhx8和TGFβ-2表达的增加促进所述受试者的小脑中的神经元的发育和/或维持。
3.权利要求1的用途，Lhx8和TGFβ-2表达的增加促进所述受试者的小脑中的神经元增殖。
4.权利要求1-3中任一项的用途，其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒的组合物包含一种或多种其它形式的硒。
5.权利要求4的用途，其中所述的一种或多种其它形式的硒包括亚硒酸钠。
6.权利要求1-5中任一项的用途，其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒的组合物与抗氧化剂联合施用。
7.权利要求7的用途，其中所述抗氧化剂选自烷化二苯胺类、N-烷化苯二胺类、苯基-α-萘基胺、烷化的苯基-α-萘基胺、二甲基喹啉类、三甲基二氢喹啉类、受阻酚类(hindered phenolics)、烷化氢醌类、羟化二苯基硫醚类、次烷基双酚类、硫代丙酸酯/盐、二硫代氨基甲酸金属盐、1，3，4-二巯基噻二唑、油溶性铜化合物、NAUGALUBE 438、NAUGALUBE 438L、NAUGALUBE 640、NAUGALUBE 635、NAUGALUBE 680、NAUGALUBE AMS、NAUGALUBE APAN、Naugard PANA、NAUGALUBE TMQ、NAUGALUBE 531、NAUGALUBE 431、NAUGALUBE BHT、NAUGALUBE403、NAUGALUBE 420、抗坏血酸、生育酚类、α-生育酚、巯基化合物、焦亚硫酸钠、N-乙酰基-半胱氨酸、硫辛酸、二氢硫辛酸、白藜芦醇、乳铁蛋白、抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、抗坏血酸多肽、丁化羟基甲苯、视黄醛衍生物、视黄醇、棕榈酸视黄酯、生育三烯酚类、泛醌、类黄酮、异黄酮类化合物、染料木黄酮、diadzein、葡萄籽、绿茶、松树皮、蜂胶、IRGANOX、抗原P(AntigeneP)、SUMILIZER GA-80、β胡萝卜素、番茄红素、维生素C、维生素E和维生素A。
8.权利要求1-5中任一项的用途，其中所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒的组合物被配制以作为预防性治疗来预防除阿尔茨海默氏病之外的神经变性疾病的病征和症状而施用至所述受试者。
9.权利要求1的用途，其中选自补体基因、组织蛋白酶基因和Prohibitin基因的表达降低。
10.权利要求9的用途，其中所述补体基因选自C1q，C1qα，C1qβ，C1qγ和C1qr。
11.权利要求9的用途，其中所述组织蛋白酶基因选自组织蛋白酶B，组织蛋白酶D，组织蛋白酶Z，和组织蛋白O。
12.权利要求9的用途，其中降低prohibitin基因表达与线粒体应激的降低相关。
13.权利要求1-12中任一项的用途，其中给所述受试者施用所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒的组合物以每天提供给所述受试者200μg的硒。
14.权利要求1-12中任一项的方法，其中给所述受试者施用所述包含干燥的、不能生活的富硒酵母的、且其中所述酵母的总硒含量包含2％或更少的无机硒的组合物以每天提供给所述受试者25到400μg的硒。
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