CN102946728A - 产妇唾液酸补充 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过使用例如唾液酸进行营养补充来改进胎儿与儿童健康和发育的方法和组合物。唾液酸可于怀孕前、中和/或后供给女性,以改进胎儿和/或儿童的健康和发育。所述唾液酸在补充剂中可以是各种形式。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及包含唾液酸的补充剂,以及此类补充剂对女性能够导致胎儿和/或儿童发育益处的用途。
背景技术
胎儿和/或儿童的快速成长和发育对产妇的营养供给有重大要求。见,例如,Crawford et al.,Eur.J.Pediatr.1998;157:23-27。营养缺乏对胎儿或儿童的成长和结构/功能的发展有深远的影响,特别是其大脑的生长与发展。大脑的生长(包括细胞数量和结构性连接与突触的连接)在妊娠26周时达到高峰,并在生命的第一年维持高速。大脑生长的这段时期是至关重要的,因为一旦这段时期过去后,不能重新开始。而且,生长的这段时期对早产儿尤其重要。见,例如,Crawford et al.,Eur.J.Pediatr.1998;157:23-27。
大量研究表明母乳喂养的婴儿比奶瓶喂养的婴儿达到更好的认知发展,并在智力测验中获得更高的分数。见,例如,Mortensen et al.,JAMA2002;287:2365-2371。例如,已经证明,获得更长时间母乳喂养的婴儿中智商(IQ)增加,特别是在低出生体重的婴儿中。见,例如,Anderson etal,Am.J Clin.Nutr.1999;70:525-535。
从神经节苷脂以及长链多不饱和脂肪酸(LCPUFAs)(如二十二碳六烯酸(DHA))的复合脂类存在于人乳中,并影响儿童的视力和认知能力的改善。见,例如,International Publication No.WO 2009/051502 Al andGibson,Lancet 1999;354:1919-1920。然而,人乳的其他组分可能对胎儿或儿童的大脑生长和发育是重要的。这些因子(例如酶、激素、生长因子和唾液酸)发现于人乳中,并且通常在婴儿配方中很少体现。见,例如,McVeagh and Miller,J.Paediatr.Child Health 1997;33:281-286。
上述因子中,唾液酸已经被证明在人乳和人脑中同时存在显著的量。见,例如,McVeagh and Miller,J.Paediatr.Child Health 1997;33:281-286。唾液酸是一种N-或O-取代的神经氨酸衍生物的通用术语,是神经节苷脂的结构性和功能性组分,所述神经氨酸是一种具有9-碳骨架的单糖。见,例如,Varki and Schauer(2009)in Essentials of Glycobiology.2nd ed.,Cold Spring Harbor Press.Ch.14和图1。在哺乳动物中发现的最主要的唾液酸是N-乙酰神经氨酸(NANA)。
已经描述了唾液酸在发育和疾病的病理中的一定作用。例如,编码生物合成唾液酸的酶(尿苷二磷酸-N-乙酰半乳糖胺(UDP-GlcNAc)2-差向异构酶/N-乙酰甘露糖胺(MacNAc)激酶(GNE/MNK))的基因的失活已经与减少的唾液酸水平和遗传性包涵体肌病(HIBM,一种成年期发病的进行性神经肌肉疾病)有关。见,例如,Galeano et al.,J Clin.Invest.2007;117:1585-1594;Malicdan et al,Nature Med.2009;15:690-695;andHuizing and Krasnewich,Biochim.Biophys.Acta 2009;1792:881-887。而且,已经描述了UDP-GlcNAc/MacNAc基因的失活可导致小鼠的早期胚胎致死,暗示了UDP-GlcNAc/MacNAc基因在发育中的作用。见,例如,Schwarzkopf et al,PNAS 2002;99:5267-5270。也描述了唾液支持老年免疫系统和重建中枢和外周神经系统的用途。见,例如,European PatentApplication Nos.2116140 Al and 2116139 Al。
母亲的一些营养物质(例如二十二碳六烯酸)的摄入量增加有利于她的孩子的脑发育。然而,没有证据表明母亲自然产生的唾液酸的量不足。如实施例中所示,产妇的唾液酸补充明显引起胎儿或儿童的发育益处,暗示了需要对产妇补充唾液酸。本发明通过提供唾液酸解决了这一需要,如本发明所描述,唾液酸可以在孕前、怀孕/妊娠和/或哺乳/产后期间给予女性。
虽然产妇的NANA补充没有被描述过,Hedlund et al.(Mol.Cell.Biol.2007;27:4340-4346)报道了喂养另一种唾液酸(N-乙酰神经氨酸,Neu5Gc)给缺乏制造Neu5Gc的基因的小鼠。研究者报道了给缺乏这种基因的母鼠喂Neu5Gc并不能将Neu5Gc传给也缺乏该基因的幼崽。此外,已知成年哺乳动物能够快速合成足够水平的唾液酸,而且没有明确的关于母亲是否通过产妇胎盘单元提供唾液酸给胎儿的证据。见,例如,Briese et al.,Z.Geburtsh.Neonatol.1999;203:63-68。
大脑发育的最快速度(“脑生长突发期”)发生在妊娠期间,并至少延伸至生命的第一年末。因此,本发明通过在大脑发育的这个关键时期提供补充来优化产妇补充剂(例如唾液酸)对于胎儿或儿童的发育益处。
发明概述
本发明涉及提供唾液酸给女性的方法和组合物,其包括在孕前、怀孕和哺乳的其中至少一个阶段期间给药唾液酸于所述女性。在一些实施方式中,所述唾液酸提供发育益处给女性的胎儿或儿童。在一些实施方式中,所述唾液酸是一种游离唾液酸。在一些实施方式中,所述唾液酸选自由低聚糖结合物、脂类结合物、蛋白结合物及其组合组成的组。在一些实施方式中,所述唾液酸选自由3’唾液乳糖、神经节苷脂和酪蛋白糖巨肽组成的组。在一些实施方式中,所述唾液酸是N-乙酰神经氨酸的形式。
在一些实施方式中,所述唾液酸是被代谢成唾液酸的唾液酸前体。在一些实施方式中,所述唾液酸前体选自由N-乙酰甘露糖胺、N-丙酰甘露糖胺、2-酮-3-脱氧壬酮糖酸、N-羟乙酰神经氨酸和核心唾液酸神经氨酸分子组成的组。
在一些实施方式中,所述唾液酸给药于孕期和哺乳期。在一些实施方式中,所述唾液酸给药于孕前、孕期和哺乳期。在一些实施方式中,所述唾液酸给药于大约出生后前两年。
在一些实施方式中,所述发育益处是改善的胎儿或儿童神经系统的生长和/或发育或大脑生长。在一些实施方式中,所述发育益处是大脑神经系统改善。在一些实施方式中,所述发育益处选自由成熟髓鞘的表达增加和/或发育、增强的神经突延伸、髓鞘碱性蛋白水平的增加和增强的脑白质的发育组成的组。在一些实施方式中,所述发育益处在大脑灰质中。
在一些实施方式中,所述唾液酸以剂型给药于女性。在一些实施方式中,所述剂型选自由营养补充剂、食物、药物制剂、饮料及其组合组成的组。在一些实施方式中,所述剂型包括的唾液酸的量为所述剂型重量的0.01%至10%。在一些实施方式中,所述剂型包括的唾液酸的量为所述剂型重量的10%至90%。
在一些实施方式中,所述唾液酸以相对于女性体重的5mg/kg/天至20mg/kg/天的量给药于女性。在一些实施方式中,所述唾液酸以相对于女性体重的25mg/kg/天至100mg/kg/天的量给药于女性。在一些实施方式中,所述唾液酸以20mg/天至4000mg/天的量给药于女性。在一些实施方式中,所述唾液酸以200mg/天至2000mg/天的量给药于女性。
在一些实施方式中,所述方法还包含以含唾液酸和辅药的剂型给药所述唾液酸于女性。辅药可以是例如一种或多种多不饱和脂肪酸、钙、叶酸、维生素E、生育三烯酚、维生素D、镁、磷、维生素K、铁、维生素B12、烟酸、硫胺素、核黄素、生物素、维生素B6以及异黄酮、锌、泛酸、中链甘油三酯、铜、锰、镁、维生素A、胆碱、维生素C、碘、硒、益生元、益生菌、β-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、α-胡萝卜素、玉米黄质、β-隐黄质、γ-胡萝卜素、姜和色氨酸。
绘图/图简要说明
本发明将通过以下详细说明结合绘图得到更充分的理解和评价。
图1是一个描绘唾液酸家族成员的示意图。
图2和图3A-3B示出接受唾液酸补充剂饮食的大鼠的饮食处方,在实施例中描述了其影响。
图4A-4B示出在发育中后代(大鼠)的大脑中,产妇唾液酸补充剂对髓鞘碱性蛋白(MBP)表达的影响,参照β-肌动蛋白的表达。
图5A-5C和图6A-6B示出产妇唾液酸补充对从后代提取的海马体神经细胞的培养物中神经突延伸的影响。
图7A-7C、图8A-8D、图9A-9B、图10-10D、图11A-11B和图12A-12B示出产妇唾液酸补充剂对MBP在发育中大鼠大脑特定区域中表达的厚度(图7-11)或水平(图12)的影响。
图13A-13B示出NANA给药后脑脊髓液中NANA和Neu5Gc的浓度。
发明详细说明
本发明提供通过含例如唾液酸的营养补充来改进妇女、胎儿和/或儿童的健康与发育的方法和组合物。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕前、怀孕中和/或怀孕后给药于女性,以提高胎儿和/或儿童的健康和发育,包括本文中进一步描述的发育益处。唾液酸在补充剂中可以是各种形式,包括本文中进一步描述的剂型。
定义
在本文中使用时,本发明中的“儿童”包括但不限于年龄为在分娩时至大约分娩后两年或停止母乳喂养时(以较长者为准)之间的任何性别的个体或对象。该术语包括婴儿和幼儿。
在本文中使用时,本发明中的“女性”包括但不限于胎儿或儿童的亲生母亲、胎儿的代孕母亲和母乳喂养儿童的个体或对象。该术语也包括试图怀孕的个体或对象。
在本文中使用时,本发明中的“产妇补充剂”可以给药并有益于任何本文中描述的女性。
在本文中使用时,“母乳喂养”包括但不限于从女性乳房(例如护理)的喂养和从瓶子(例如奶瓶)喂养儿童母乳。这包括既母乳喂养又喂养婴儿配方奶粉给她孩子的女性(例如部分母乳喂养)。
在本文中使用时,术语“唾液酸”涉及已知的9-碳糖神经氨酸衍生物家族中的任何单个成员,或与一个或多个其他成员组合。该术语包括任何唾液酸取代或变体和本领域已知和本文中描述的任何唾液酸前体。该术语包括结合和非结合形式的唾液酸和游离唾液酸。在一些实施方式中,所述唾液酸是N-乙酰神经氨酸。
在本文中使用时,“唾液酸补充”涉及对女性给药唾液酸导致对胎儿和/或儿童的发育益处。
在本文中使用时,“唾液酸的前体”或“唾液酸前体”涉及代谢形成唾液酸的化合物。在一些实施方式中,唾液酸前体可包括但不限于N-乙酰甘露糖胺、N-丙酰甘露糖胺、2-酮-3-脱氧壬酮糖酸(KDN)、N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)和核心唾液酸神经氨酸分子(Neu)及其组合。
在本文中使用时,“发育益处”涉及与胎儿或儿童的发育或生长有关的因子的改善。胎儿或儿童的发育益处可包括一个或多个但不限于:增强神经系统生长和/或发育、神经系统改善、提高成熟髓鞘的表达和/或发育、提高神经突延伸(例如,在海马体中)、提高髓鞘碱性蛋白水平(例如在整个大脑、小脑、胼胝体、额叶和/或侧胼胝体、中间胼胝体、中线胼胝体交叉、外侧嗅束、运动输出通道、感觉输入通道、动作金字塔体、和/或内侧丘系)、提高白质发育(例如胼胝体、外侧嗅束或其他上述但不限于上述的白质束)和增强的海马体发育,如本文中进一步描述。
在本文中使用时,“孕前”涉及女性试图怀孕的时期。在一些实施方式中,在孕前期间给药唾液酸对于从受孕到当女性认识到她怀孕或到当确认怀孕的时期是有用的。
在本文中使用时,所述术语“怀孕/妊娠”、“怀孕”和“妊娠”涉及从受孕至胎儿分娩的时期。怀孕/妊娠阶段包括阶段I(妊娠早期)、阶段II(妊娠中期)和阶段III(妊娠晚期)。
在本文中使用时,所述术语“哺乳/产后”、“哺乳”和“产后”涉及从胎儿分娩至大约分娩后两年或至母乳停止时期。
唾液酸
唾液酸包括超过50种已知的9-碳糖神经氨酸(5-amino-3,5-dideoxy-D-glycero-D-galacto-nonulsonic acid,5-氨基-3,5-二脱氧-D-甘油基-D-半乳-壬酮糖酸)衍生物。见,例如,Schauer,Glycoconj.J.2000;17:485-499和图1。作为一个单独化合物或片段,唾液酸是9碳氨基糖,在化学文献中已描述其结构。见,例如,See,e.g.,Kontou et al.,Biol.Chem.2009;390:575-579。唾液酸家族的一个分支是N-乙酰化以形成N-乙酰神经氨酸,这是在人体中唾液酸的最普遍形式。见,例如,Kontou et al.,Biol.Chem.2009;390:575-579。其他普遍接受的N-乙酰神经氨酸的名称包括O-唾液酸、5-乙酰氨基-3,5-二脱氧-D-甘油-D-半乳-2-壬酮糖酸、5-乙酰氨基-3,5-二脱氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖酸、醋纽拉酸、N-乙酰基神经氨酸酯、N-乙酰神经氨酸、NANA以及Neu5Ac。
唾液酸分子可在一个以上位置上被O-取代,发生在C4、-7、-8和-9(O-乙酰基,O-甲基,O-硫酸根和磷酸基团),并在C-2和C-3之间引入一个双键可以引起各种各样可能的异构体。见,例如,Kontou et al.,Biol.Chem.2009;390:575-579和图1。另一种修饰是在糖的5位上存在羟基,而不是氨基,得到已在鱼卵和红血细胞中发现的2-酮-3-脱氧壬酮糖酸(KDN)。见,例如,Kontou et al.,Biol.Chem.2009;390:575-579和Inoueet al.,J.Biol.Chem.1998;273:27199-27204。
唾液酸的来源
唾液酸的任何来源都可以在本发明的组合物和方法中使用,其包括但不限于动物、植物和微生物来源。示例性来源包括但不限于单体或链接形式的唾液酸,例如单体的N-乙酰基神经氨酸或聚唾液酸;键连到蛋白(如酪蛋白糖巨肽或粘蛋白)的唾液酸;键连到碳水化合物(如唾液乳糖或唾液酸的细菌荚膜多糖)的唾液酸;和键连到脂(如神经节苷脂)的唾液酸。在一些实施方式中,所述唾液酸没有键连到蛋白、碳水化合物或脂上。在一些实施方式中,所述唾液酸没有键连到蛋白上。在一些实施方式中,所述唾液酸不是碳水化合物。在一些实施方式中,所述唾液酸没有键连到脂上。在一些实施方式中,所述唾液酸不是神经节苷脂或其他糖脂的一部分。
在一些实施方式中,唾液酸能够通过提供代谢成唾液酸的唾液酸的前体来提供。一些实施方式中,唾液酸前体可以是N-乙酰甘露糖胺、N-丙酰甘露糖胺、2-酮-3-脱氧壬酮糖酸(KDN)、N-羟乙酰神经氨酸(Neu5Gc)和核心唾液酸神经氨酸分子(Neu)或其组合。见,例如,Kontou et al.,Biol.Chem.2009;390:575-579;and Gagiannis et al.,BiochimBiophys Acta 2007;1770:297-306。
在一些实施方式中,合适的唾液酸源可以是天然的或合成的,可以包括任何天然存在的和当前识别的唾液酸衍生物,所述唾液酸衍生物可以包括游离唾液酸、低聚糖结合物(例如唾液酸寡糖)、脂类结合物(例如糖脂)、蛋白结合物(例如糖蛋白)及其组合。
在一些实施方式中,合适的唾液酸源可以包括在人奶中普遍发现的唾液酸寡糖,不论天然的或合成的。在一些实施方式中,所述唾液酸寡糖可以是3’唾液乳糖(3’SL)和/或6’唾液乳糖(6’SL)。其他合适的唾液酸寡糖包括但不限于那些包含一个或多个结合了寡糖的唾液酸分子。
在本文中使用时,其他合适的唾液酸包括但不限于也适用于婴儿配方的任何相应的糖脂,其包括但不限于神经鞘氨醇、葡萄糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡糖胺和N-乙酰神经氨酸分子。这种唾液酸化合物还可以包括但不限于任何一个或多个几种普遍发现于人奶的已知唾液酸化的糖蛋白(例如κ-酪蛋白、α-乳清蛋白和乳铁蛋白)。
在一些实施方式中,合适的唾液酸源可以包括分离、浓缩和/或提取的哺乳动物奶或奶制品,其包括但不限于人奶和牛奶。在一些实施方式中,牛奶可以是本文中使用的来源,包括但不限于本文中所描述的浓缩乳清蛋白浓缩物。在一些实施方式中,本文中使用的合适的唾液酸各个来源可以包括但不限于可从丹麦Aria Food Ingrendients获得的Lacprodan CGMP-10(含4.2%唾液酸的酪蛋白糖巨肽)和可从美国明尼苏达州伊甸草原(Eden Prairie)Davisco Foods International获得的生物纯的糖巨肽(含7-8%唾液酸)
剂型
在一些实施方式中,唾液酸可以以组合物或剂型形式(剂量形式)给药于女性,例如营养补充剂、食物、药物制剂、饮料或其组合。在一些实施方式中,剂型是食物、饮料和/或营养补充剂。在一些实施方式中,剂型是食物和/或饮料。在一些实施方式中,所述剂型是食物。在一些实施方式中,所述剂型是营养补充剂,包括但不限于作为处方药或非处方药的产妇的产前维生素。该剂型的制备是被本领域中普通技术人员所熟知的。
在一些实施方式中,唾液酸可以以药物制剂给药。这种药物制剂的实施例包括但不限于:剂型是可咀嚼的片剂、快速溶解片剂、泡腾片、复原粉末、酏剂、液体、溶液、悬浮液、乳剂、片剂、多层片剂、双层片剂、胶囊、软明胶胶囊、硬明胶胶囊、囊片、锭剂、可咀嚼的锭剂、珠、粉剂、颗粒剂、颗粒、微粒、分散粒剂、扁囊剂、灌洗剂、栓剂、乳膏、外用剂、吸入剂、气雾吸入剂、贴片、粒子吸入剂、植入物、植入式剂型、摄取剂、注射剂、输液剂、健康棒、糖果、麦片、谷物涂层、营养食品、功能性食品和/或其组合。该药物制剂的制备是被本领域中普通技术人员所熟知的。
在一些实施方式中,所述剂型是烘烤后的商品和/或混合物;口香糖;早餐麦片;奶酪制品;坚果和/或坚果制品;明胶、布丁和/或填充物;冷冻乳制品;奶制品;乳制品;软糖;汤和/或汤粉;休闲食品;果汁;蔬菜汁;脂肪和/或油;鱼制品;植物蛋白制品;家禽制品和/或肉制品。在一些实施方式中,所述剂型是甜食(例如巧克力)和/或强化棒。该剂型的制备是被本领域中普通技术人员所熟知的。
唾液酸给药和剂型
剂型中唾液酸的量可以根据各种因素变化,所述因素例如病情、年龄、性别和个体或女性的体重。可以调整剂量方案以提供最佳的唾液酸补充剂和/或发育益处。也可以调整剂量方案以包含各种水平的一种或多种唾液酸。在一些实施方式中,所述各种水平的唾液酸能够适用于孕前、妊娠或产后的每个阶段。本发明的所述剂型的规格可涉及或直接依赖于例如特定唾液酸独特的特征和能达到的特定发育益处。
在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的至少0.01%、至少0.1%、至少0.2%、至少0.3%、至少0.4%、至少0.5%、至少0.6%、至少0.7%、至少0.8%、至少0.9%、至少1.0%、至少1.5%、至少2%、至少2.5%、至少3%、至少3.5%、至少4%、至少4.5%、至少5%、至少5.5%、至少6%、至少6.5%、至少7%、至少7.5%、至少8%、至少8.5%、至少9%、至少9.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少35%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少99%或至少99.5%,而且有用的范围可以选自任何这些值之间,例如从0.01%到99%、0.01%到1%、0.1%到10%、0.5%到10%、1%到5%、5%到25%、5%到95%、5%到80%、10%到95%、15%到95%、20%到95%、25%到95%、30%到95%、35%到95%、40%到95%、45%到95%、50%到95%、1%到99%、5%到99%、10%到99%、15%到99%、20%到99%、25%到99%、30%到99%、35%到99%、40%到99%、45%到99%、50%到99%、5%到70%、10%到70%、15%到70%、20%到70%、25%到70%、30%到70%、35%到70%、40%到70%、45%到70%、50%到70%(相对于剂型重量)。
在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的0.01%至20%,例如,可以是食物和/或饮料。在一些实施方式中,剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的0.1%至10%,例如,可以是食物和/或饮料。在一些实施方式中,剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的1%至5%,例如,可以在食物和/或饮料中给药。在一些实施方式中,剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的0.01%至1%,例如,可以在食物和/或饮料中给药。在一些实施方式中,剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的0.01%至99%,例如,可以在食物和/或饮料中给药。
在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的10%至90%,例如,可以是营养补充剂。在一些实施方式中,剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的20%至80%,例如,可以是营养补充剂。在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的30%至70%,例如,可以是营养补充剂。在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的40%至60%,例如,可以是营养补充剂。在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的70%至90%,例如,可以是营养补充剂。在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的剂型可以包含唾液酸的量为所述剂型重量的0.1%至99%,例如,可以是营养补充剂。
在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的唾液酸的量可以是相对于女性体重至少2mg/kg/天、至少3mg/kg/天、5mg/kg/天、至少10mg/kg/天、15mg/kg/天、至少20mg/kg/天、25mg/kg/天、至少30mg/kg/天、35mg/kg/天、至少40mg/kg/天、45mg/kg/天、至少50mg/kg/天、55mg/kg/天、至少60mg/kg/天、65mg/kg/天、至少70mg/kg/天、75mg/kg/天、至少80mg/kg/天、85mg/kg/天、至少90mg/kg/天、95mg/kg/天、至少100mg/kg/天、105mg/kg/天、至少110mg/kg/天、115mg/kg/天、至少120mg/kg/天、125mg/kg/天、至少130mg/kg/天、135mg/kg/天、至少140mg/kg/天、145mg/kg/天、至少150mg/kg/天、155mg/kg/天、至少160mg/kg/天、165mg/kg/天、至少170mg/kg/天、175mg/kg/天、至少180mg/kg/天、185mg/kg/天、至少190mg/kg/天、195mg/kg/天、至少2000mg/kg/天,有用的范围可以选自任何这些数值之间,例如从2mg/kg/天到200mg/kg/天、3mg/kg/天到200mg/kg/天、5mg/kg/天到200mg/kg/天、10mg/kg/天到175mg/kg/天、25mg/kg/天到150mg/kg/天、50mg/kg/天到100mg/kg/天、5mg/kg/天到75mg/kg/天、10mg/kg/天到75mg/kg/天、3mg/kg/天到50mg/kg/天和25mg/kg/天到50mg/kg/天。
在一些实施方式中,在本发明的方法中有用的唾液酸的量可以是至少20mg/天、至少25mg/天、至少30mg/天、至少35mg/天、至少40mg/天、至少45mg/天、至少50mg/天、至少55mg/天、至少60mg/天、至少70mg/天、至少75mg/天、至少80mg/天、至少85mg/天、至少90mg/天、至少100mg/天、至少110mg/天、至少120mg/天、至少125mg/天、至少130mg/天、至少140mg/天、至少150mg/天、至少160mg/天、至少170mg/天、至少180mg/天、至少190mg/天、至少200mg/天、至少225mg/天、至少250mg/天、至少275mg/天、至少300mg/天、至少325mg/天、至少350mg/天、至少375mg/天、至少400mg/天、至少425mg/天、至少450mg/天、至少475mg/天、至少500mg/天、至少525mg/天、至少550mg/天、至少575mg/天、至少600mg/天、至少625mg/天、至少650mg/天、至少675mg/天、至少700mg/天、至少725mg/天、至少750mg/天、至少775mg/天、至少800mg/天、至少825mg/天、至少850mg/天、至少875mg/天、至少900mg/天、至少925mg/天、至少950mg/天、至少975mg/天、至少1000mg/天、至少1100mg/天、至少1200mg/天、至少1300mg/天、至少1400mg/天、至少1500mg/天、至少1600mg/天、至少1700mg/天、至少1800mg/天、至少1900mg/天、至少2000mg/天、至少2100mg/天、至少2200mg/天、至少2300mg/天、至少2400mg/天、至少2500mg/天、至少2600mg/天、至少2700mg/天、至少2800mg/天、至少2900mg/天、至少3000mg/天、至少3100mg/天、至少3200mg/天、至少3300mg/天、至少3400mg/天、至少3500mg/天、至少3600mg/天、至少3700mg/天、至少3800mg/天、至少3900mg/天、至少4000mg/天,有用的范围可以选自任何这些数值之间,例如从20mg/kg/天到4000mg/kg/天、50mg/kg/天到3000mg/kg/天、75mg/kg/天到2000mg/kg/天、100mg/kg/天到1000mg/kg/天、200mg/kg/天到2000mg/kg/天、250mg/kg/天到1500mg/kg/天、100mg/kg/天到500mg/kg/天、250mg/kg/天到2000mg/kg/天、200mg/kg/天到1000mg/kg/天或不少于200mg/kg/天的量。
在一些实施方式中,唾液酸能够在孕前、怀孕/妊娠和哺乳/产后期间的一个或多个阶段给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕/妊娠的阶段给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕/妊娠的阶段I(妊娠早期)、怀孕/妊娠的阶段II(妊娠中期)和/或怀孕/妊娠的阶段III(妊娠晚期)给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕/妊娠的阶段I(妊娠早期)、怀孕/妊娠的阶段II(妊娠中期)、怀孕/妊娠的阶段III(妊娠晚期)和/或哺乳/产后期间给药。在其他实施方式中,唾液酸能够在妊娠早、中、晚期和/或哺乳/产后期间给药。在其他实施方式中,唾液酸能够在妊娠早、中、晚期给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕的每个阶段给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在怀孕的每个阶段持续给药。
在一些实施方式中,唾液酸能够在孕前和/或妊娠早期给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在妊娠中期给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在妊娠晚期给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在哺乳/产后期间给药。在一些实施方式中,唾液酸能够在出生后前两年期间给女性产后给药。
在一些实施方式中,通过给怀胎儿的女性给药唾液酸,使胎儿暴露于唾液酸。在一些实施方式中,唾液酸补充能够有益于女性,即使所述女性没有母乳喂养孩子。在一些实施方式中,唾液酸可以给药于女性和胎儿或儿童。在一些实施方式中,通过给胎儿的亲生母亲给药唾液酸,以使胎儿接触唾液酸。在一些实施方式中,通过给胎儿的代孕妈妈给药唾液酸,以使胎儿暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕前、中和晚期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕前期和中期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕中期和晚期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕前期和晚期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕前期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕中期暴露于唾液酸。在一些实施方式中,胎儿在怀孕晚期暴露于唾液酸。
在一些实施方式中,通过喂养儿童含有唾液酸的婴儿配方,以使儿童暴露于唾液酸。在一些实施方式中,通过喂养儿童含有唾液酸的母乳,以使儿童暴露于唾液酸,其中母乳从接受本文所描述的唾液酸补充的女性得到。在一些实施方式中,通过喂养儿童含有唾液酸的母乳,以使儿童暴露于唾液酸,其中母乳从接受本文所描述的唾液酸补充的儿童的亲生母亲得到。在一些实施方式中,通过喂养儿童含有唾液酸的母乳,以使儿童暴露于唾液酸,其中母乳从接受本文所描述的唾液酸补充的儿童的代孕妈妈得到。在一些实施方式中,儿童从出生到5岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从出生到4岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从出生到3岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从出生到2岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从出生到1岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从1岁到3岁暴露于唾液酸。在一些实施方式中,儿童从1岁到2岁暴露于唾液酸。
在一些实施方式中,在从出生到大约24个月大的整个或大部分期间,每天提供唾液酸。在一些实施方式中,只要得到期望的结果,可以在少于2年的期间内提供每天少于一次的唾液酸。在一些实施方式中,在唾液酸可以在怀孕前期给药于女性,持续整个孕期和大约产后/出生后哺乳的前两年。
在一些实施方式中,剂型包含唾液酸和一种或多种辅药。在一些实施方式中,辅药可以是例如一种或多种额外的营养补充和/或产妇产前维生素,其包括但不限于一种或多种多不饱和脂肪酸、钙、叶酸、维生素E、生育三烯酚、维生素D、镁、磷、维生素K、铁、维生素B12、烟酸、硫胺素、核黄素、生物素、维生素B6以及异黄酮、锌、泛酸、中链甘油三酯、铜、锰、镁、维生素A、胆碱、维生素C、碘、硒、益生元、益生菌、β-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、α-胡萝卜素、玉米黄质、β-隐黄质、γ-胡萝卜素、姜和色氨酸。
在一些实施方式中,本发明的组合物或剂型形式包含唾液酸。在一些实施方式中,本发明的组合物或剂型形式包含唾液酸和婴儿配方。在一些实施方式中,剂型包含至少0.1mg、至少1mg、至少5mg、至少10mg、至少15mg、至少20mg、至少25mg、至少30mg、至少35mg、至少40mg、至少45mg、至少50mg、至少55mg、至少60mg、至少65mg、至少70mg、至少75mg、至少80mg、至少85mg、至少90mg、至少95mg、至少100mg、至少105mg、至少110mg、至少115mg、至少120mg、至少125mg、至少130mg、至少135mg、至少140mg、至少145mg、至少150mg、至少200mg、至少250mg、至少300mg、至少350mg、至少400mg、至少450mg、至少500mg、至少550mg、至少600mg、至少650mg、至少700mg、至少750mg、至少800mg、至少850mg、至少900mg、至少950mg、至少1000mg、至少1100mg、至少1200mg、至少1300mg、至少1400mg、至少1500mg、至少1600mg、至少1700mg、至少1800mg、至少1900mg、至少2000mg的唾液酸,而且有用的范围可以选自任何这些数值之间,例如从0.1mg到2000mg的唾液酸,1mg到1000mg、1mg到500mg、1mg到100mg的唾液酸,5mg到50mg的唾液酸,10mg到40mg的唾液酸,或25mg到1000mg的唾液酸。
在一些实施方式中,以至少一天一次、至少一天两次、至少一天三次、至少一天四次、至少一天五次、至少一天六次、至少一天七次、至少一天八次、至少一天九次、至少一天十次将剂型给药于女性。在一些实施方式中,以一天一到十次将剂型给药于女性。在一些实施方式中,以一天一到五次将剂型给药于女性。在一些实施方式中,以一天一到三次将剂型给药于女性。
唾液酸补充的益处
在一些实施方式中,接受唾液酸补充的孕前、孕中/妊娠或哺乳/产后女性能够认识到胎儿和/或儿童的发育益处。在一些实施方式中,所述发育益处是提高的神经系统的生长和/或大脑的发育和生长。在一些实施方式中,所述发育益处是能够改善认知表现、较早实现正常认知技能、改进运动技能或较早实现正常运动技能。在一些实施方式中,所述发育益处可以是大脑结构的改进,其包括但不限于一个或多个下列益处:成熟髓鞘的表达增加和/或发育、增强的神经突延伸、早期发育时间点的髓鞘碱性蛋白水平的增加和增强的大脑白质的发育。在一些实施方式中,可能发生髓鞘的厚度增加和电传导速度增加。在一些实施方式中,白质可以是胼胝体、外侧嗅束、运动金字塔体、延髓金字塔体和/或金字塔体,但也可以涉及任何或所有白质区域。在一些实施方式中,发育益处可以是大脑海马区的增强发育,可包括大脑细胞间连接增加、更多突触、更多细胞、更长细胞存活时间,但这些参数的增强也可以在大脑的任何灰质区域(例如大脑皮质、小脑和所有已知的大脑细胞核)。确定发育益处的方法被本领域中普通技术人员所熟知(例如Calderon and Kim,J.Neurochem.2004;90:979-988;Donarum et al.,J Inherit.Metab.Dis.2006;29:143-156;Moriguchi and Salem,J.Neurochem.2003;87:297-309),且在例如实例例中描述。
在一些实施方式中,发育益处是在儿童或胎儿的大脑中增加的神经突延伸(例如海马体)。在一些实施方式中,用唾液酸补充的神经突延伸增加至少0.01%、至少0.02%、至少0.03%、至少0.04%、至少0.05%、至少0.06%、至少0.07%、至少0.08%、至少0.09%、至少0.1%、至少0.2%、至少0.3%、至少0.4%、至少0.5%、至少0.6%、至少0.7%、至少0.8%、至少0.9%、至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少11%、至少12%、至少13%、至少14%、至少15%、至少16%、至少17%、至少18%、至少19%、至少20%、至少21%、至少22%、至少23%、至少24%、至少25%、至少26%、至少27%、至少28%、至少29%、至少30%、至少31%、至少32%、至少33%、至少34%、至少35%、至少36%、至少37%、至少38%、至少39%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少100%,相对于没有唾液酸补充的神经突延伸。而且有用的范围可以选自任何这些数值之间,例如用唾液酸补充的神经突延伸可以增加从0.01%到100%、从0.01%到75%、从0.01%到50%、从1%到50%、从5%到50%、从10%到50%、从0.01%到10%、从0.01%到5%、从0.01%到1%、从0.01%到0.5%、从0.01%到0.2%或从0.1%到0.2%,相对于没有唾液酸补充的神经突延伸。在一些实施方式中,增加的神经突延伸通过神经元特异性标记物Map2a的免疫细胞化学方法来测定。在一些实施方式中,增加的神经突延伸由在产前和/或怀孕期间给药唾液酸于女性引起。在一些实施方式中,增加的神经突延伸由在哺乳期间给药唾液酸于女性引起。在一些实施方式中,增加的神经突延伸由在怀孕期间而不在哺乳期间给药唾液酸于女性引起。在一些实施方式中,增加的神经突延伸由在哺乳期间而不在怀孕期间给药唾液酸于女性引起。
在一些实施方式中,发育益处是儿童或胎儿大脑中增加的髓鞘碱性蛋白(MBP)水平。在一些实施方式中,大脑(例如在整个大脑、小脑、胼胝体、额叶和/或侧胼胝体、中间胼胝体、中线胼胝体交叉、外侧嗅束、运动输出通道、感觉输入通道、动作金字塔体、和/或内侧丘系)中用唾液酸补充的MBP表达增加至少0.01%、至少0.02%、至少0.03%、至少0.04%、至少0.05%、至少0.06%、至少0.07%、至少0.08%、至少0.09%、至少0.1%、至少0.2%、至少0.3%、至少0.4%、至少0.5%、至少0.6%、至少0.7%、至少0.8%、至少0.9%、至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少11%、至少12%、至少13%、至少14%、至少15%、至少16%、至少17%、至少18%、至少19%、至少20%、至少21%、至少22%、至少23%、至少24%、至少25%、至少26%、至少27%、至少28%、至少29%、至少30%、至少31%、至少32%、至少33%、至少34%、至少35%、至少36%、至少37%、至少38%、至少39%、至少40%、至少45%、至少50%、至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少100%,相对于没有唾液酸补充的神经突延伸。有用的范围可以选自任何这些数值之间,例如用唾液酸补充的神经突延伸可以增加从0.01%到100%、从0.01%到25%、从0.1%到25%、从1%到25%、从1%到20%、从1%到10%、从1%到5%或从5%到20%,相对于没有唾液酸补充的MBP的表达。在一些实施方式中,MBP的表达通过免疫细胞化学测定。
在一些实施方式中,用唾液酸补充的MBP表达增加由在孕前和/或怀孕期间给药唾液酸于女性引起。在一些实施方式中,MBP表达增加由在怀孕期间而不在哺乳期间给药唾液酸于女性引起。在一些实施方式中,MBP表达增加由在哺乳期间而不在怀孕期间给药唾液酸于女性引起。
在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在胼胝体、侧胼胝体、中线胼胝体、外侧嗅束和/或中线胼胝体交叉中增加。在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在胼胝体、侧胼胝体、中线胼胝体、外侧嗅束和/或中线胼胝体交叉中增加,而不在运动输出通道、感觉输入通道、动作金字塔体、和/或内侧丘系中增加。在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在胼胝体、侧胼胝体、中线胼胝体、外侧嗅束和/或中线胼胝体交叉中增加,而不在运动输出通道、感觉输入通道、动作金字塔体、和/或内侧丘系中增加,且所述唾液酸在怀孕期给药于女性。在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在胼胝体、侧胼胝体、中线胼胝体、外侧嗅束和/或中线胼胝体交叉中增加,而不在运动输出通道、感觉输入通道、动作金字塔体、和/或内侧丘系中增加,且所述唾液酸在怀孕期间而不在哺乳期间给药于女性。
在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在小脑中增加。在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在小脑中增加,且所述唾液酸给药于哺乳期间。在一些实施方式中,相比于没有唾液酸补充的MBP表达来说,用唾液酸补充的MBP表达在小脑中增加,且所述唾液酸给药于哺乳未怀孕期间。
在一些实施方式中,至少部分给药于女性的所述唾液酸通过血脑屏障。在一些实施方式中,给药于女性的唾液酸是N-乙酰神经氨酸(NANA),其至少部分通过血脑屏障。在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸是NANA,其至少部分转化成非人类动物体内的Neu5Gc。在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸是NANA,其至少部分通过血脑屏障并转化成非人类动物体内的Neu5Gc。
在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸存在于脑脊液(CSF)中。在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸是NANA,且所述NANA至少部分存在于CSF中。在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸是NANA,且所述NANA至少部分转化成非人类动物体内的Neu5Gc。在一些实施方式中,给药于女性的所述唾液酸是NANA,所述NANA至少部分存在于CSF中且至少部分转化成非人类动物体内的Neu5Gc。
在一些实施方式中,本发明涉及任何本文中描述的所述唾液酸在任何用途的剂型的制备中的用途。
通过下面的实施例,本发明的其他目的、优点和新颖特征对于本领域的技术人员来说将变得显而易见,这些实施例并非意欲限制。
实施例
实施例1
产妇NANA补充方案
为了确定利用唾液酸(n-乙酰神经氨酸;NANA)补充产后饮食对后代大脑发育的影响,40个怀孕的Long-Evans大鼠喂养4餐(每餐10个母鼠),这些大鼠在它们的唾液酸(Nacalai,圣地亚哥,加州)给药方面有所区别。所有动物在交配后第4天(妊娠第4天)开始这些饮食。
如图2中所示,对照的动物食用基本饮食(“基本”或“无”),所述基本饮食在整个妊娠期和哺乳期没有包含可检测量的NANA。妊娠期饮食(“Gest”)的母鼠只在妊娠期摄取NANA(每天(d)每千克(kg)体重200毫克(mg))。然后这些动物在其后代出生后进行基本饮食。相反地,哺乳期饮食(“Lact”)的母鼠在怀孕期间进行基本饮食,但在哺乳期摄取NANA(200mg/kg/d)。在整个妊娠和哺乳过程的饮食摄取NANA的母鼠标识为“G+L”组。
图2也示出了后代如何以及何时被用来确定所述产妇的饮食对后代发育的影响。出生后,出生于每个饮食组的幼崽在它们各自的组内交叉抚育,以控制在产妇保健方面的任何差异。然后每只母鼠剔除至每窝10只幼崽,以防止由于无法接近母鼠引起的营养差异。所述研究也被设计为在每个端点(N=5)允许使用5只幼崽,同时保持在所有组中幼崽数相等。在出生后第1天(p1)幼崽用来确定妊娠补充和哺乳补充的潜在差异。在出生后第16天(p16)带走幼崽,因为它们开始在大约p18时直接接触母亲的食物,而这将妨碍产妇向幼崽的NANA传输的任何评估。在p8时幼崽也被施药,因为它被当作是中间的时间点,而且因为所使用主要生物标记物直到大鼠发育中的这一天不能被检测出。
图3A和3B示出用来测试在妊娠(图3A)和哺乳(图3B)期间给予额外剂量的NANA的实验的产妇NANA补充剂方案。
如下面实施例所描述,在本研究中使用了三个主要端点:发育中的整个大脑中髓鞘碱性蛋白(MBP)的表达、从海马体中培养的神经元的体外神经突延伸以及在发育中的大脑中的MBP表达厚度。
实施例2
妊娠期和哺乳期NANA的产后喂养提高了后代体内MBP的表达:
MBP的表达是一种大脑发育的衡量方法,因为它是一种专门衡量大脑神经元回路中成熟髓鞘化程度的方法。髓鞘是在大脑的“电线”间的绝缘体,并以与绝缘体降低铜线中电阻同样的方式大幅降低大脑回路中电阻。降低的电阻允许更好的信号传递和随后的发育的分化。因此,成熟髓鞘的表达水平与还一直在发育中的大脑相关。
为了确定产妇NANA补充对后代的大脑发育的影响,通过全脑裂解液的Western印迹分析来测量MBP表达,所述全脑裂解液是图2中描述的在产后第0、8、16天的幼崽中获得的。如在图4A中所示,用能够识别两个不同亚型(18和20千道尔顿[kDa])的MBP抗体(下板,Millipore,Billerica,马萨诸塞或Covance,普林斯顿,新泽西州)探测所述印迹。也使用作为蛋白负载对照的β-肌动蛋白抗体(上板,Cell SignalingTechnologies,Beverly,马萨诸塞或Millipore,Billerica,马萨诸塞)检测印迹。
如图4B所示,MBP表达的定量分析用每个通道中谱带的光密度进行,每个通道代表一个动物个体。所述图代表以相对荧光单位(归一化的R.F.U.)表示的由相应肌动蛋白信号归一化后的MBP表达的平均强度。单向方差分析(ANOVA)检测到NANA补充的18kDa MBP(F[3,32]=3.187;p=0.037;Power=0.816)和21kDa MBP(F[3,32]=4.270;p=0.012;Power=0.816)的表达显著增加。另外,Tukey的post hoc(事后比较)测试检测到在整体分析中以及产后第8天中,相对于NANA-缺乏的饮食,哺乳期的饮食明显增加了两种MBP异构体(*,p<0.05)的表达。
实施例3
妊娠和哺乳期间产妇喂养NANA提高后代体内海马培养物中神经突延伸:
海马体是对空间学习和将短期记忆转变为长期记忆必要的大脑的特定区域。海马培养物中的神经突延伸用作衡量大脑细胞生长、分化和网络形成的度量。在这些体外测量中增加被认为是有益的,因为人们相信类似的有益过程发生在体内。
为了确定产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,在由p0幼崽获得的海马培养物中测量神经突延伸,如图2中所描述。图5A示出在妊娠期间暴露于缺乏NANA的饮食的母鼠的后代测量。图5B示出在妊娠期间喂养NANA补充剂(200mg/kg/d)的饮食的母鼠的后代测量。孵育6天后,培养物进行针对神经元特异性标记Map2a(Sigma,Ronkonkoma,纽约或Millipore,Billerica,马萨诸塞)的免疫细胞化学测量。在每一个培养物中细胞数目通过4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色来评估。
如图5C中所示,从其母亲在饮食中接受NANA的幼崽中获取的培养物中,每个神经元的Map2a染色的面积百分比的量显著变大。Map2a染色的面积百分比由每个图片中所有Map2a正像素来计算(每组的9-10个培养物中每一个培养物5个随机区域,每个动物一个培养物)。一个图片中Map2a正像素的数目除以同一个图片中总像素数。所得的商再乘以100,得到面积百分比(%)。为了细胞数归一,所述面积百分比再除以图片中总细胞数。用双尾的未配对学生t测验来比较两组,测验检测到补充组和对照组间一个显著的差别(**,p<0.01)。因此,母亲服用NANA显著增加了其后代海马培养物中神经突延伸。
实施例4
妊娠期产妇喂养各种NANA的量增强其后代体内的神经突延伸:
为了进一步评估妊娠期产妇NANA补充对后代大脑发育的剂量影响,在如图3A所示的由幼崽获得的海马区培养物中测量神经突延伸。图6A示出了来源于在妊娠期服用NANA缺乏的饮食(“无NANA”)或NANA补充饮食(25mg/kg/d NANA,50mg/kg/d NANA,100mg/kg/d NANA,200mg/kg/d NANA)的母鼠的后代的代表性的海马培养物。孵育6天后,培养物进行针对神经元特异性标记Map2a(Sigma,Ronkonkoma,纽约或Millipore,Billerica,马萨诸塞)的免疫细胞化学测量。在每一个培养物中细胞数目通过4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色来评估。
如实施例3所描述,定量每个神经元Map2a染色的面积百分比的量。如图6B中所示,每个神经元Map2a染色的面积百分比在来源于其母亲饮食中接受NANA的幼崽的培养物中显著增加(**,p<0.01;***,p<0.001)。因此,母亲服用NANA显著增加了其后代海马培养物中神经突延伸。
实施例5
妊娠和哺乳期产妇喂养NANA增加白质中MBP表达的厚度:
髓鞘的增加的厚度和成熟度与更快的传导速度和更高级的发育以及白质(髓脑区)的分化有关。具体地说,胼胝体(CC)是两个控制执行功能和学习的大脑半球间通信的主要通道。而且,外侧嗅束(LOT)在啮齿类动物中特别重要,因为它们在其正常环境中很大程度上依赖于它们的嗅觉系统来辨别方向和寻找食物。LOT从嗅球的主嗅觉中心携带信息到大脑和海马体中更高级的处理中心。因为它们的大小,也因为它们在大脑功能和动物感知它们环境能力中的重要性,在下面的实施例中测量CC和LOT。
为了确定产后NANA补充对后代大脑发育的影响,通过取如图2中所描述的p16幼崽大脑的切片,用MBP免疫细胞化学给切片染色,并用激光共聚焦显微镜测量感兴趣区域,来进行CC和LOT的评估。如图7A中所示,在CC中MBP表达的厚度是在大脑(比例尺=1毫米)中的喙(欠发达的)和中线(更发达的)区域中扣带(虚线)处测量的。LOT的位置和与前联合区(AC)相关的位置也在图7A中示出。
图7B示出妊娠期(Gest)、哺乳期(Lact)或妊娠期加哺乳期(G+L)(如图2中所示)的产妇NANA补充导致后代体内CC中MBP表达厚度(p<0.05;**,p<0.01和***,p<0.001)的显著增加[多元方差ANOVA分析;F[3,86]=8.455;p<0.001]。图7C示出产妇NANA补充也导致在LOT中类似于CC中检测到的那样MBP表达显著增加到最大厚度。而且,这些发现也与实施例2中所描述的Western印迹发现保持一致。
实施例6
妊娠和哺乳期产妇喂养各种NANA的量增加白质中MBP表达的厚度:
为了进一步评估在妊娠期产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,通过取如图3A中所描述的p16幼崽大脑(GestDR p16)的切片,用MBP免疫细胞化学给切片染色,并用如实施例2中所描述的激光共聚焦显微镜测量感兴趣区域,来进行CC和LOT的评估。使用25mg/kg/d、50mg/kg/d、100mg/kg/d、200mg/kg/d的NANA剂量进行产妇补充测试。
图8A示出妊娠期的产妇NANA补充导致在后代体内额叶CC中MBP表达的厚度显著增加(***,p<0.001)。图8B示出产妇NANA补充并没有显示改变中间CC中MBP表达的厚度。图8C示出产妇NANA补充导致LOT中MBP表达的厚度显著增加(*,p<0.05,***,p<0.001)。图8D示出产妇NANA补充并没有显示改变中线CC交叉中MBP表达的厚度。
实施例7
妊娠期产妇喂养各种NANA的量增加运动输出和感觉输入通道中MBP表达的厚度:
脊髓的白质包含大片的上行(感觉)或下行(运动)纤维束。上行束传递来自皮肤感受器、本体感受器(肌肉和关节的感觉)和内脏感受器的感觉信息。内侧丘系是从薄束核和楔束核到丘脑传输这些感觉信息的通道。有两个主要下行束:皮质或锥体束和锥体外束。一般来说,这些束参与机体肌肉组织的控制。
为了进一步评估妊娠期产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,通过取如图3A中所描述的p16幼崽大脑的切片,用MBP免疫细胞化学给切片染色,并用如实施例2中所描述的激光共聚焦显微镜测量感兴趣区域,来进行运动金字塔体和内侧丘系的评估。使用25mg/kg/d、50mg/kg/d、100mg/kg/d、200mg/kg/d的NANA剂量进行产妇补充测试。
图9A示出妊娠期产妇NANA补充导致后代体内运动金字塔体中MBP表达厚度显著增加(*,p<0.05;**,p<0.01;***,p<0.001)。图9B示出产妇NANA补充导致内侧丘系中MBP表达厚度显著增加(*,p<0.05;**,p<0.01)
实施例8
哺乳期产妇喂养各种NANA的量增加白质中MBP表达的厚度:
为了进一步评估哺乳期产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,通过取如图3B中所描述的p16幼崽大脑(LacDR p16)的切片,用MBP免疫细胞化学给切片染色,并用如实施例2中所描述的激光共聚焦显微镜测量感兴趣区域,来进行胼胝体(CC)和外侧嗅束(LOT)的评估。使用25mg/kg/d、50mg/kg/d、100mg/kg/d、200mg/kg/d的NANA剂量进行产妇补充测试。
图10A示出哺乳期产妇NANA补充导致后代体内延髓CC中MBP表达的厚度显著增加(**,p<0.01;***,p<0.001)。图10B示出哺乳期产妇NANA补充导致后代体内中线CC中MBP表达的厚度显著增加(**,p<0.01;***,p<0.001)。图10C示出哺乳期产妇NANA补充导致后代体内LOT中MBP表达的厚度显著增加(***,p<0.001)。图10D示出哺乳期产妇NANA补充导致后代体内中线CC交叉中MBP表达的厚度显著增加(*,p<0.05;***,p<0.001)。
实施例9
哺乳期产妇喂养各种NANA的量增加运动输出和感觉输入通道中MBP表达的厚度:
为了进一步评估哺乳期产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,通过取如图3B中所描述的p16幼崽大脑(LacDR p16)的切片,用MBP免疫细胞化学给切片染色,并用如实施例2中所描述的激光共聚焦显微镜测量感兴趣区域,来进行运动金字塔和内侧丘系的评估。使用25mg/kg/d、50mg/kg/d、100mg/kg/d、200mg/kg/d的NANA剂量进行产妇补充测试。
图11A示出哺乳期产妇NANA补充导致在产妇补充50mg/kg/d的NANA后,后代体内运动金字塔体中MBP表达的厚度显著增加(*,p=0.022),并且在产妇补充其它测验剂量的NANA后运动金字塔体中MBP表达的厚度没有明显的变化。图11B示出哺乳期产妇NANA补充导致后代体内内侧丘系中MBP表达的厚度没有明显的变化。
实施例10
哺乳期产妇喂养各种NANA的量增加小脑中MBP表达的厚度:
为了进一步评估哺乳期产妇NANA补充对后代大脑发育的影响,通过从如图3B中所示产后第0、8、16天的幼崽中获得的小脑的Western印迹分析,来测量MBP的表达。如实施例2所描述,用如实施例2所描述的能够识别所述18千道尔顿形式(18kDa)和21千道尔顿形式(21kDa)和β-肌动蛋白抗体作为蛋白负载对照的MBP抗体来探测所述印迹。MBP表达的定量分析用每个通道中谱带的光密度进行,每个通道代表一个如实施例2中所描述的动物个体。
图12A和12B中的图代表以相对荧光单位(归一化的R.F.U.)表示的由相应肌动蛋白信号归一化后的MBP表达的平均强度。单向方差分析(ANOVA)检测到在一定剂量的测验中哺乳期NANA补充的18kDaMBP和21kDa MBP的表达都显著增加(p<0.001)。
18kDa MBP和21kDa MBP的联合表达强度分析表明,在25mg/kg/d(p<0.01)、100mg/kg/d(p<0.05)和200mg/kg/d(p<0.01)的NANA剂量下,在哺乳期使用NANA补充后,总MBP显著增加。
实施例11
非人类动物体内NANA通过血脑屏障并部分转化成Neu5Gc:
为了评估NANA是否是以它的天然形式对大脑是生物可利用的,或NANA是否在它通过血脑屏障的通道中被处理,在大鼠脑脊髓液(CSF)中测量NANA和它的潜在代谢产物之一的水平。首先,通过把它们在一个无NANA的饮食中放置一周,来清除动物的饮食的NANA。然后给所述动物一个单一的、口服剂量的NANA(200mg/kg),每只动物的CSF在0、0.25、1、2、4和6小时取样。然后,通过配备有荧光检测法和定量标准物的高压液相色谱评估CSF中NANA和Neu5Gc的浓度。
图13示出在口服NANA给药后CSF中NANA和Neu5Gc的浓度变化。如图13A所示,给药后15分钟在基线上检测到一个原生NANA峰。然后,在口服NANA给药1小时,这个NANA峰相对快速衰减并回到基线。这些数据表明原生的NANA通过血脑屏障是由外来给药引起的。然后,NANA要么被吸收进入自身大脑组织,要么加工成代谢物如Neu5Gc或ManNAc,或两者都有。事实上,如图13B所示,至少一些所述NANA可能被转化成Neu5Gc。直到口服给药1小时,所述Neu5Gc浓度才增加超过基线,而这个增加在给药后15分钟观测到NANA峰后是明显的。然后,所述Neu5Gc浓度以大约峰NANA浓度的4%的水平持续整个采样周期。因此,外来NANA是可以被大脑生物利用的,但它在一定程度上也可以被处理。这里应当指出的是,不像所有其他哺乳动物,人类不具备转化NANA成Neu5Gc的功能酶,所以所述数据很可能与人的CSF数据不同。
为了说明和描述的目的,前面给出了本发明的描述。此外,所述描述并不试图限制本发明到本文公开的形式。
本文中描述的所有各个方面、实施方式和选项能够以任何和所有变化形式组合。
在本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请通过引用并入本文,其程度就如同每个单独出版物、专利或专利申请被专门地和单独地指明通过引用并入本文一样。
Claims (23)
1.一种给女性提供唾液酸的方法,其包含在孕前、怀孕和哺乳这些阶段中至少一个阶段中向所述女性给药唾液酸,
其中所述唾液酸给所述女性的胎儿或儿童提供发育益处。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述唾液酸是游离唾液酸。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述唾液酸选自由低聚糖结合物、脂类结合物、蛋白结合物及其组合组成的组。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述唾液酸选自由3’唾液乳糖、神经节苷脂和酪蛋白糖巨肽及其组合组成的组。
5.如权利要求1或2所述的方法,其中所述唾液酸是n-乙酰神经氨酸的形式。
6.如权利要求1、2和5中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸是能够代谢成唾液酸的唾液酸前体。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述唾液酸前体选自由N-乙酰甘露糖胺、N-丙酰甘露糖胺、2-酮-3-脱氧壬酮糖酸、N-羟乙酰神经氨酸、核心唾液酸神经氨酸分子及其组合组成的组。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸在孕前和哺乳期间给药。
9.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸在孕前、怀孕和哺乳期间给药。
10.如权利要求1至7中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸在所述女性的孩子出生后前2年期间给药于所述女性。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其中所述发育益处是神经系统和/或大脑的改善的发育。
12.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其中所述发育益处是大脑神经系统的改善。
13.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其中所述发育益处选自由成熟髓鞘的表达增加和/或发育、增强的神经突延伸、增加的髓鞘碱性蛋白水平和增强的脑的白质的发育及其组合组成的组。
14.如权利要求1至10中任意一项所述的方法,其中所述发育益处在大脑的灰质中。
15.如权利要求1至14中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸以剂型形式给药。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述剂型选自由营养补充剂、食物、药物制剂、饮料及其组合组成的组。
17.如权利要求15或16所述的方法,其中所述剂型包括唾液酸的量占所述剂型重量的0.01%至10%。
18.如权利要求15或16所述的方法,其中所述剂型包括唾液酸的量占所述剂型重量的10%至90%。
19.如权利要求1至16中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸以相对于所述女性的体重的5mg/kg/天至200mg/kg/天的量给药。
20.如权利要求19所述的方法,其中所述唾液酸以相对于所述女性的体重的25mg/kg/天至100mg/kg/天的量给药。
21.如权利要求1至16中任意一项所述的方法,其中所述唾液酸以20mg/天至4000mg/天的量给药。
22.如权利要求21所述的方法,其中所述唾液酸以200mg/天至2000mg/天的量给药。
23.如权利要求1至22中任意一项所述的方法,其还包含给药于所述女性一种或多种多不饱和脂肪酸、钙、叶酸、维生素E、生育三烯酚、维生素D、镁、磷、维生素K、铁、维生素B12、烟酸、硫胺素、核黄素、生物素、维生素B6以及异黄酮、锌、泛酸、中链甘油三酯、铜、锰、镁、维生素A、胆碱、维生素C、碘、硒、益生元、益生菌、β-胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、α-胡萝卜素、玉米黄质、β-隐黄质、γ-胡萝卜素、姜和色氨酸。
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