CN109674804B - 柯里拉京在制备抗心肌纤维化药物中的用途 - Google Patents
柯里拉京在制备抗心肌纤维化药物中的用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了柯里拉京在制备抗心肌纤维化药物中的用途。属于生物医药技术领域。本发明通过构建小鼠主动脉结扎手术引起的在体心肌纤维化模型和TGF‑β诱导大鼠乳鼠CFs的体外心肌纤维化模型进行实验研究,结果显示柯里拉京可以调节巨噬细胞极化从而抑制炎症,同时下调IL‑4受体避免产生过量的TGF‑β,并通过抑制TGF‑β受体的表达减少心肌成纤维细胞活化,进而降低胶原含量,减轻心肌纤维化。本发明提出柯里拉京可以减轻长期压力负荷导致的心肌纤维化,保护心脏组织,抑制或延缓心功能恶化,在抗心肌纤维化方面有显著效果,且副作用小,可用于制备抗心肌纤维化药物。
Description
技术领域
本发明涉及柯里拉京或其可药用盐的新用途,具体地涉及柯里拉京或其可药用盐在制备抗心肌纤维化药物中的用途。
背景技术
心肌纤维化是心血管疾病的常见病理改变,可以导致心脏机械和电功能的紊乱。
心脏损伤引起中性粒细胞浸润、单核-巨噬细胞迁移活化,促炎因子IL-1、IL-6、IL-12、TGF-β等大量分泌,激活心肌成纤维细胞,诱导其活化、增殖和分化,Ⅰ型和Ⅲ型胶原的含量增加、排列紊乱;细胞微环境改变使胞内代谢改变,氧化产物激增,氧化-抗氧化平衡失调,引起氧化损伤,进而诱导细胞凋亡、坏死及多种基因的异常转录,导致胞外基质产生增加而降解减少,胶原沉积;心肌细胞、心肌成纤维细胞和胞外基质的病理生理改变导致心室壁厚度增加、硬度增强,室壁顺应性降低,心脏舒缩功能下降,加重心肌组织缺血缺氧,持续引发炎症、氧化、凋亡等,心脏结构与功能不断恶化,最终导致心力衰竭。目前,临床较少主要针对抗心肌纤维化的药物,常见防治心血管疾病的药物多作用于心肌细胞,对改善心肌细胞肥大、凋亡和坏死有一定的作用,但对心肌成纤维细胞的增殖、分化及异常激活疗效不显,不能完全阻断压力或神经体液负荷所致的心肌纤维化。
柯里拉京(Corilagin,Cor)是一种逆没食子酸鞣质,具有水溶性,化学性质稳定,生物利用度高,可从多种植物中提取获得。研究发现,富含鞣质的中草药对高血压、动脉粥样硬化、充血性心衰和缺血性心肌病等多种心血管疾病都具有良好的作用,并存在大量研究认为鞣质的生物学活性与其抗氧化作用有关。现有的研究证实,柯里拉京在抗肿瘤、抗高血压、抗动脉粥样硬化、抗菌、抗病毒等方面都发挥出了较为显著的作用:调节P65,改善特发性肺纤维化;通过抑制巨噬细胞细胞IL-13/IL-4通路抑制血吸虫肝纤维化,并直接影响IL-13介导的肝纤维化通路;具β-内酰胺样活性,可抗甲氧西林耐药性金葡菌;抑制TNF-α和NF-κB的表达,抑制TLR2通路,治疗HSV1脑炎。目前尚未见到柯里拉京应用于抗心肌重构或抗纤维化药物研究的相关报道。
发明内容
本发明所要解决的问题主要在于提供柯里拉京或其可药用盐在抗心肌纤维化药物研究中的临床应用价值,提出柯里拉京或其可药用盐具有抑制长期压力负荷所致心肌纤维化、延缓心功能恶化的作用,抗心肌纤维化效果显著、副作用小。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为:
第一方面,提供式I的柯里拉京或其可药用盐在制备抗心肌纤维化药物中的用途,
柯里拉京分子式C27H22O18,分子量634.45。
第二方面,提供含有式I的柯里拉京或其可药用盐以及一种或几种药学上可接受的辅料的组合物在制备抗心肌纤维化药物中的用途。
本发明所述的柯里拉京或其可药用盐在制备抗心肌纤维化药物时,可以和药学上可接受的辅料混合,按照常规的药物制剂工艺,制备成任何一种适合临床上使用的药物制剂。例如胶囊剂、片剂、丸剂、颗粒剂、口服液体制剂等。
药学上可接受的辅料包括药学上可接受的填充剂、崩解剂、粘合剂和润滑剂、矫味剂等。
合适的填充剂如乳糖、微晶纤维素、预胶化淀粉、淀粉、糊精、甘露醇、纤维素、蔗糖、葡萄糖、山梨醇、木糖醇等。
合适的崩解剂如交联聚维酮、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素等。
合适的粘合剂如聚维酮、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素等。
合适的润滑剂如微粉硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、精致氢化植物油、棕榈酸、滑石粉、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸镁等。
合适的矫味剂如蔗糖、单糖浆、甘油、山梨醇、甘露醇、甜菊甙、糖精钠等。
本发明以野生型C57小鼠为实验对象,通过主动脉缩窄手术建立压力过负荷心肌重构模型,柯里拉京灌胃给药,从而显示柯里拉京在抗心肌纤维化方面的用途,结果显示柯里拉京可以抑制压力负荷诱导的心肌纤维化:与不加药手术组相比,柯里拉京给药手术组小鼠心肌组织间质的心功能损伤程度减轻、胶原纤维沉积减少、心肌纤维化相关胚胎基因异常转录水平下降,抗氧化因子和抑炎因子增加、炎症减轻。
本发明通过白介素-4(IL-4)诱导小鼠腹腔巨噬细胞极化,探讨柯里拉京对活化巨噬细胞的作用,结果显示柯里拉京抑制巨噬细胞产生TGF-β;本发明通过转化生长因子-β(TGF-β)刺激大鼠乳鼠原代心肌成纤维细胞(CFs)构建体外心肌纤维化模型,探讨柯里拉京对成纤维细胞的效应,结果显示柯里拉京抑制TGF-β诱导的心肌成纤维细胞活化,该作用可能与柯里拉京减少TGF-β受体的表达有关。因此,柯里拉京可以抗心肌纤维化,对受损心脏起保护作用,可用于制备抗心肌纤维化或防治心肌重构的药物。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明提出柯里拉京可以抑制心肌纤维化,对心肌组织起保护作用,缓解心功能恶化,为抗心肌纤维化提供更多有针对性的治疗药物提供了可能。
2、本发明提供了柯里拉京在制备抗心肌纤维化药物中的新的药用用途,柯里拉京可以抑制长期压力负荷导致的心肌纤维化、减轻心功能恶化,抗心肌纤维化效果显著、副作用小。
附图说明
图1反映小鼠心功能和心肌纤维化的检测结果;
C57雄性小鼠行腹主动脉缩窄手术或假手术,灌胃给予柯里拉京溶液或生理盐水4周,A-B分别为超声心动检测左心室收缩末期内径(LVESD)和射血分数(EF)结果图,C-D分别为心脏血流动力学检测左心室内压最大上升速率(dPdt max)和左心室内压最大下降速率(-dPdt min)结果图,E-H分别为胶原蛋白(Collagen-I、Collagen-III)、结缔组织生长因子(CTGF)和纤维连接蛋白(FN)等纤维化相关胚胎基因的转录水平统计图,I为小鼠心肌组织PSR染色图和心肌间质胶原容积含量统计图。
图2反映小鼠心肌组织氧化应激相关检测结果;
C57雄性小鼠行腹主动脉缩窄手术或假手术,灌胃给予柯里拉京溶液或生理盐水4周,A-D分别超氧化物歧化酶(SOD1和SOD2)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和氧化氢酶(CAT)等抗氧化基因的转录水平统计图,E为抗氧化蛋白SOD1、SOD2和血红素加氧酶-1(HO-1)的Western blot检测图,F为脂质过氧化物4-羟基壬烯醛(4-HNE)的免疫组化染色结果图。
图3反映小鼠心肌组织炎症反应检测结果;
C57雄性小鼠行腹主动脉缩窄手术或假手术,灌胃给予柯里拉京溶液或生理盐水4周,A-E分别为白介素(IL-6、IL-12、IL-1β)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子的转录水平统计图,F-H等白介素-1受体(IL-1Rα)和白介素-10(IL-10)等抑炎因子的转录水平统计图,I为巨噬细胞标记物CD68的免疫组化染色结果图。
图4探讨柯里拉京通过巨噬细胞发挥作用的机制;
C57雄性小鼠行腹主动脉缩窄手术或假手术,灌胃给予柯里拉京溶液或生理盐水4周,A-G分别为白介素-13(IL-13)、白介素-13受体(IL-13Rα1)、白介素-4(IL-4)、白介素-4受体(IL-4Rα)、Krüppel样因子-4(KLF4)、细胞因子信号传导抑制蛋白-1(SOCS1)和TGF-β的转录水平统计图;取C57雄性小鼠腹腔单核-巨噬细胞,经或不经IL-4刺激,并给予柯里拉京或PBS溶液48小时,H为巨噬细胞IL-13/IL-4通路下游蛋白的Western blot检测图,I-L分别为IL-13Rα1、IL-4Rα、KLF4和SOCS1的转录水平统计图。
图5探讨柯里拉京对心肌成纤维细胞的抗纤维化效应;
C57雄性小鼠行腹主动脉缩窄手术或假手术,灌胃给予柯里拉京溶液或生理盐水4周,A-B分别为TGF-β受体TGF-βRI和TGF-βRII的转录水平统计图,C为小鼠心肌组织TGF-β通路下游蛋白的Western blot检测图;取大鼠原代心肌成纤维细胞CFs,经或不经TGF-β刺激,并给予柯里拉京或PBS溶液处理24小时,D为成纤维细胞TGF-β通路的Western blot检测图,E-F分别为TGF-β细胞因子超家族胞内信号转导分子3(smad3)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的免疫荧光染色图。
具体实施方式
通过以下详细说明结合附图可以进一步理解本发明的特点和优点。所提供的实施例仅是对本发明方法的说明,而不以任何方式限制本发明揭示的其余内容。
动物饲养:小鼠购自北京华阜康生物科技有限公司。按规定将小鼠置于武汉大学心血管病研究所实验动物中心的小鼠饲养系统(SPF级)的隔离室进行检疫,在购入当天和次日称重、记录并用油性记号笔做标记,经过3-7天观察后移入饲养室,在1-2周的适应期后展开实验。每4-6只小鼠一笼,定期更换经严格灭菌操作的标准鼠饲料和常温饮用水。
动物造模:小鼠在3%戊巴比妥钠腹腔注射出现麻醉反应(肌力下降、软瘫、角膜反射消失等)时,剃除手术区毛发,75%乙醇溶液消毒,打耳标,开胸,游离胸主动脉,将钝头针与胸主动脉一起结扎,抽走针头(假手术组小鼠只开胸挂线,不结扎),关胸,待小鼠恢复自主呼吸后关闭呼吸机,待麻醉苏醒后收回饲养室。
细胞培养:原代心肌成纤维细胞用含10%胎牛血清的DMEM/F12培养基、巨噬细胞用含10%胎牛血清的1640培养基,在37℃恒温5%CO2无菌培养箱中培养。
细胞造模:加入新鲜配制的TGF-β溶液,终浓度为10μg/L,24小时后按需检测。
给药方式:动物实验从术后第二天起,每天用柯里拉京溶液(按每只小鼠灌入0.1ml液体、柯里拉京25mg/kg体重的比例配制)或生理盐水灌胃,持续4周,取材;细胞实验在加入IL-4或TGF-β刺激时加入柯里拉京溶液或PBS溶液,柯里拉京终浓度为20μM。
【实施例1】柯里拉京对小鼠心功能和心肌纤维化影响的检测
(1)小鼠心功能检测
取材前,对小鼠心脏进行超声检测(超声检测仪参数:中心频率10MHz,顿频50Hz,视窗75%,深度4cm)和血流动力学检测。结果如图1A-D所示,不加药手术组小鼠心功能恶化,左室内壁增厚、射血分数降低、心室内压下降,而柯里拉京给药组小鼠的壁厚、射血分数和心室内压均有所改善(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组)。
(2)小鼠心肌纤维化相关检测
实时定量PCR检测评价纤维化相关基因转录情况,并进行苦味酸—天狼猩红(PSR)染色评价胶原含量。结果如图1E-I所示,不加药手术组心肌的胚胎基因(Collagen-I、Collagen-III、CTGF和FN)异常转录和胶原蛋白含量均增加,而柯里拉京给药组相对减少(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组)。
扩增胚胎基因的引物序列如下:
Collagen I:
F:GAGAGGTGAACAAGGTCCCG
R:GGTGGGAGGGAACCAGATTG
Collagen III:
F:GAGGAATGGGTGGCTATCCG
R:TTGCGTCCATCAAAGCCTCT
CTGF:
F:GTGTGCACTGCCAAAGATGG
R:CTTTGGAAGGACTCACCGCT
FN:
F:TTATGACGATGGGAAGACCTA
R:GTGGGGCTGGAAAGATTACTC
GAPDH:
F:GGGTCCCAGCTTAGGTTCAT
R:TACGGCCAAATCCGTTCACA。
本实施例表明柯里拉京抑制了主动脉缩窄术诱导的小鼠心功能恶化,使术后4周小鼠的左室内壁厚度减小、射血分数增大,减轻了心肌纤维化相关胚胎基因的异常转录,减少了压力过负荷小鼠心脏的胶原沉积,由此提供了柯里拉京在制作抗纤维化药物中的用途。
【实施例2】柯里拉京对小鼠心肌组织氧化应激影响的检测
实时定量PCR检测评价抗氧化基因转录情况,Western blot检测评价抗氧化蛋白表达水平,并用4-HNE免疫组化染色评价氧化应激。结果如图2所示,不加药手术组的心肌SOD1、SOD2、GPx和CAT等抗氧化基因转录减少,SOD1、SOD2和HO-1表达减少,4-HNE含量也减少;而柯里拉京给药组中,心肌组织的上述指标均有明显回升(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组)。
扩增抗氧化基因的引物序列如下:
SOD1:
F:TGTGCGTGCTGAAGGG
R:CATACTGATGGACGTGGAAC
SOD2:
F:CCGTCCGTGTCGCCGTCCTC
R:GCCGCGTGGTGCTTGCTGTG
GPx:
F:GAGAATGGCAAGAATGAAGAG
R:GAAGGTAAAGAGCGGGTGA
CAT:
F:GAAGGACCGTGTTTGGTTGC
R:CCGCTGGCGCTTTTATTGTT。
心肌纤维化是心肌重构的主要病理生理改变之一,其发生发展过程非常复杂,通常存在过度的氧化应激,导致心肌组织的氧化-抗氧化平衡失调,进而引发心肌成纤维细胞活化、胞外基质增加、胶原沉积。本实施例通过检测抗氧化蛋白的转录与表达及脂质过氧化物4-HNE分布,表明柯里拉京可以促进组织抗氧化过程、减少氧化,抑制氧化应激,调节体内的氧化-抗氧化体系。
【实施例3】柯里拉京对小鼠心肌组织炎症影响的检测
实时定量PCR检测评价促炎与抑炎基因的转录情况,CD68免疫组化染色评价巨噬细胞浸润程度。结果如图3所示,不加药手术组的促炎因子IL-6、IL-12、IL-1β、MCP-1和TNF-α转录水平升高,抑炎因子IL-1Rα和IL-10转录减少,巨噬细胞浸润增加;柯里拉京给药组心肌组织的促炎因子转录水平下降、抑炎因子转录增加,且巨噬细胞浸润减少(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组)。
扩增促炎因子或抑炎因子的引物序列如下:
IL1β:
F:TGCCACCTTTTGACAGTGATG
R:AAGGTCCACGGGAAAGACAC
IL6:
F:CGGCCTTCCCTACTTCACAA
R:GTGACTCCAGCTTATCTCTTGGT
TNFα:
F:ACCCTCACACTCACAAACCA
R:ACAAGGTACAACCCATCGGC
MCP-1:
F:GCTCTAGACACCATGCAGGTCCCTGTC
R:CCAAGCTTACACTAGTTCACTGTCAC
IL-12:
F:ATCTGGCGTCTACACTGCTG
R:TCTTCAGCAGGTTTCGGGAC
IL1Rα:
F:GCGCTTGAGTCGGCAAAGAAA
R:TTCTGGCAACTCCTTCAGCAA
IL-10:
F:TAAGGCTGGCCACACTTGAG
R:GTTTTCAGGGATGAAGCGGC。
自心脏损伤发生起,心肌组织内促炎因子大量增加、炎症细胞浸润,发生强烈且持久的炎症反应,导致细胞微环境紊乱,进而导致心脏内多种细胞的异常凋亡、增殖或分化,引发并促进纤维化。本实施例促炎、抑炎因子转录水平检测结果表明柯里拉京可以减少促炎因子的转录、增加抑炎因子转录,CD68免疫组化染色结果则表明柯里拉京可以减少巨噬细胞浸润,减轻炎症。
【实施例4】柯里拉京对巨噬细胞发挥作用的检测
实时定量PCR分别检测心肌组织IL-13、IL-13Rα1、IL-4、IL-4Rα、KLF4、SOCS1和TGF-β及小鼠巨噬细胞IL-13Rα1、IL-4Rα、KLF4和SOCS1的转录情况,并用Western blot检测评价巨噬细胞蛋白酪氨酸激酶1(Jak1)和信号转导和转录激活因子6(Stat6)的磷酸化水平。结果如图4所示,不加药手术组心肌组织及IL-4刺激组巨噬细胞的上述基因转录增加、Jak1和Stat6的磷酸化增多;柯里拉京给药组心肌组织和巨噬细胞的IL-13Rα1的表达并无显著改变,其他检测结果则均减少。(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组或IL-4组)。
扩增心肌组织IL-13、IL-13Rα1、IL-4、IL-4Rα、KLF4、SOCS1和TGF-β及小鼠巨噬细胞IL-13Rα1、IL-4Rα、KLF4和SOCS1的引物序列如下:
IL-13Rα1:
F:AGAAGCCTAGCCCTTTGGTG
R:GGGAGCCAGGAACACTTCAT
IL-13:
F:GGGACATGGTTTGCTGCCTA
R:AGACAGGAGTGTTGCTCTGG
IL-4Rα:
F:GTAGCTGGCGTGTCAAAAGC
R:TGCGGGTACTTGGTTGACTC
IL-4:
F:AAACGTCCTCACAGCAACGA
R:GCATCGAAAAGCCCGAAAGA
KLF4:
F:CTTGCAGCAGTAACAACCCG
R:GAGGGGCTCACGTCATTGAT
SOCS1:
F:GATTCTGCGTGCCGCTCT
R:TGCGTGCTACCATCCTACTC
TGF-β:
F:TAAAGAGGTCACCCGCGTGCTAAT
R:ACTGCTTCCCGAATGTCTGACGTA。
在心肌损伤早期,单核细胞活化、巨噬细胞浸润,除大量极化M1型巨噬细胞加重炎症外,随之增加的M2型巨噬细胞参与抗炎过程,与此同时,M2型巨噬细胞产生TGF-β,刺激心肌成纤维细胞,进而促进胶原蛋白的合成和心肌成纤维细胞的增殖、分化,导致纤维化。本实施例检测巨噬细胞产生TGF-β的蛋白通路,表明柯里拉京可以通过调节IL-4Rα而非IL-13Rα1来抑制TGF-β的产生,从而减少心肌成纤维细胞的激活。
【实施例5】柯里拉京对心肌成纤维细胞的抗纤维化效应检测
实时定量PCR评价心肌组织TGF-β受体TGF-βRI和TGF-βRII的转录水平,Westernblot检测评价心肌组织和成纤维细胞的TGF-β通路蛋白表达及磷酸化,并用smad3和α-SMA免疫荧光染色评价成心肌纤维细胞的活化情况。结果如图5所示,不加药手术组心肌组织的TGF-βRI和TGF-βRII的转录增强,且其与TGF-β刺激组心肌成纤维细胞的TGF-β通路激活,胞外调节蛋白激酶(Erk1/2)、samd2和smad3磷酸化增加,CTGF和α-SMA表达增加,smad3的胞内核转位也增加;柯里拉京加药组心肌组织及成纤维细胞的上述指标则明显降低(*p<0.05vs.Veh组,#p<0.05vs.AB组或TGF-β组)。
扩增心肌组织TGF-β受体TGF-βRI和TGF-βRII的引物序列如下:
TGF-βRI:
F:CGCAGCTCCTCATCGTGTTG
R:CTGACTGCTTTTCTGTAGTTGGG
TGF-βRII:
F:CACGTTCCCAAGTCGGATGT
R:GTTTCAGTGGATGGATGGTCCT。
TGF-β促进心肌成纤维细胞产生胶原是心肌纤维化发生发展的重要机制,本实施例表明柯里拉京不仅可以抑制TGF-β的生成,还能通过减少TGF-βRI和TGF-βRII的表达,减少Erk1/2、samd2和smad3的磷酸化,下调CTGF和α-SMA的表达,从而减少胶原合成和心肌成纤维细胞的增殖、分化,减轻纤维化。
上述实施例均为本发明较好的实施方式,但本发明的实施方式并不仅限于此,其他任何不违背本发明实质原理的改变、组合与简化等均视作等效方式,被包含在本发明的保护范围内。
序列表
<110> 武汉大学
<120> 柯里拉京在制备抗心肌纤维化药物中的用途
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<170> SIPOSequenceListing 1.0
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gtttcagtgg atggatggtc ct 22
Claims (8)
3.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,所述药学上可接受的辅料包括填充剂、崩解剂、粘合剂和润滑剂、矫味剂。
4.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述填充剂包括乳糖、微晶纤维素、淀粉、糊精、甘露醇、纤维素、蔗糖、葡萄糖、山梨醇、木糖醇。
5.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述崩解剂选自交联聚维酮、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素。
6.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述粘合剂包括聚维酮、羟丙基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素。
7.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述润滑剂包括微粉硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、精制氢化植物油、棕榈酸、滑石粉、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸镁。
8.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述矫味剂包括蔗糖、单糖浆、甘油、山梨醇、甘露醇、甜菊甙、糖精钠。
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