CN110193022B - 壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的应用。动物实验表明壳寡糖可恢复下肢缺血动物的血流灌注，促进毛细血管新生，抑制缺血局部的炎症反应。本发明对改善临床下肢缺血引起的肢体缺血、坏疽、炎症等有积极价值。

Description

壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的应用

技术领域

本发明属于药学技术领域，涉及壳寡糖在多种疾病导致的下肢缺血方面的应用。

背景技术

下肢缺血是一种临床综合征，患者下肢经历慢性缺血性疼痛、溃疡、坏疽等，严重可致截肢，在严重下肢缺血患者中，10％～30％半年内死亡，25％～35％需高位截肢。下肢缺血的主要诱因为吸烟、糖尿病、高血压、高脂血症、高同型半胱氨酸血症等。近年来，随着人口老龄化的加快及人们饮食结构的变化，以动脉粥样硬化闭塞症、糖尿病足和血栓闭塞性脉管炎为主的下肢缺血性疾病发病率在中国逐年上升，70岁以上人群的发病率高达15％～20％，且男性发病率略高于女性。目前下肢缺血的治疗方法有手术治疗(球囊血管成形术、旁路移植等)、基因治疗、蛋白治疗、干细胞疗法等，以促进血管重建和缺血区域肌肉再生，但是手术血管重建面临复发率高的风险，而基因疗法、蛋白疗法和干细胞疗法虽然在动物实验中效果显著，在临床使用中一直存在成本高、体内流失率高、治疗效果差的弊端，所以寻找下肢缺血疾病防治的低成本、低风险的方法成为亟需解决的现实问题。

壳寡糖为β-1-4氨基葡萄糖寡聚体(聚合度2-10)，可从虾蟹壳、昆虫外骨骼等原料中提取降解得到。由于氨基的正电荷作用，壳寡糖是目前自然界中唯一带有正电荷的寡糖。壳寡糖在保健品领域有较高的地位，可作为许多养生保健产品的有效成分，用于辅助降血糖、降血脂、降血压等。现已开发的产品包括CN105616958A、CN105595308A等等的降血糖组合物，大多为组合物配方的保健食品。作为新生儿缺血缺氧性脑损伤的用途，目前壳寡糖已有相关专利，如CN107441114A，壳寡糖可改善新生大鼠缺血缺氧模型自主神经功能障碍，降低缺血区域脑梗死体积以及缓解神经元坏死。另外，专利CN102210699A阐述壳寡糖对于心脑血管抗脑缺血、抗脑缺氧的作用。同时，专利CN101849958A表明壳寡糖在动脉粥样硬化中显著的抑炎作用。壳寡糖作为一种功能食品，在抗氧化、抗炎方面有很好的效果，而且具有水溶性好、易于吸收利用、无毒副作用等优点，具有非常广泛的应用领域和发展前途，但是壳寡糖在下肢缺血方面相关研究较少，相关的专利未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种采用壳寡糖改善下肢缺血方面的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的应用。

按上述方案，所述壳寡糖分子结构式如下：

其中n＝2～10。

按上述方案，所述多种疾病为血管闭塞不通或血管新生不足的血液循环受阻疾病，包括动脉粥样硬化闭塞症、糖尿病足和血栓闭塞性脉管炎。

更具体的，所述动脉粥样硬化闭塞症的症状为由于动脉硬化造成的下肢供血障碍、动脉内膜增厚、管腔狭窄或闭塞。

所述糖尿病足是高血糖引起的不同程度的周围血管病变相关的足部感染、溃疡和/或深层组织破坏。

所述血栓闭塞性脉管炎主要表现为中、小动静脉血管及神经的以血管腔内血栓形成及管壁节段性的非化脓性炎症。

更具体的，所述下肢缺血的临床表现为缺血性疼痛、溃疡、坏疽。所述壳寡糖可通过化学水解或酶降解几丁质或壳聚糖获得。

本发明所述壳寡糖在下肢缺血的防治为壳寡糖促进毛细血管新生，促进促血管新生相关因子表达，抑制缺血缺氧引起的组织溃疡、坏死。

本发明还包括上述壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的应用方法，以壳寡糖为唯一活性组分或与改善多种疾病导致的下肢缺血的其他活性组分联用，具体为:以壳寡糖为唯一活性组分或与改善多种疾病导致的下肢缺血的其他活性组分联用，与药物学上可接受的辅料混合制成各种形式的胶囊剂、颗粒剂、片剂、散剂、膏剂、粉剂、针剂或水剂。

按上述方案，所述其他活性组分为阿伐他汀类西药组分，和/或黄芪皂苷类、人参皂苷类、水蛭素等中药组分；与其他活性组分联用时壳寡糖质量占比大于5％。

按上述方案，所述壳寡糖的实际使用剂量为10～300mg/kg(体重)，以口服方式给药。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种壳寡糖在改善多种疾病导致的下肢缺血方面的新用途及具体应用方法，经研究表明：壳寡糖能够促进毛细血管新生，促进促血管新生相关因子表达，抑制缺血缺氧引起的组织溃疡、坏死，在下肢缺血的防治过程中起到良好的效果。

附图说明

图1为壳寡糖的化学结构式。

图2为本发明实施例1中壳寡糖恢复急性下肢缺血小鼠的血流量、促进患肢毛细血管再生；其中：A图为下肢血流量的红外感应图，B图为A图中血流量的定量分析，C图为毛细血管特异性组化染色图。

图3为实施例1中壳寡糖对于急性下肢缺血小鼠的肌肉组织炎症因子的调控作用；

图4为实施例2中壳寡糖促进糖尿病下肢缺血小鼠促血管再生相关因子的表达；

图5为实施例3中壳寡糖缓解APoE^-/-小鼠动脉粥样硬化引起的下肢缺血。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

以下实施例中，所用壳寡糖的分子式如图1所示。

实施例1

壳寡糖改善急性下肢缺血小鼠的血流灌注和促进患肢毛细血管再生

在本实施例中，为评价壳寡糖对于下肢缺血小鼠的血流灌注和毛细血管再生的调控作用，将24只四周龄的C57BL/6小鼠随机分成4组，每组6只，分别对应假手术组(Control)、下肢缺血组(Ischemia)、假手术和壳寡糖联合组(COS)、下肢缺血和壳寡糖联合组(Ischemia-COS)。小鼠在23±2℃、50±5％恒定的环境中饲养，经过环境适应期后，假手术组是假手术后给水，下肢缺血组是股动脉结扎后给水，假手术和壳寡糖联合组是假手术后给壳寡糖，下肢缺血和壳寡糖联合组是股动脉结扎后给壳寡糖。同时给壳寡糖按200mg/kg/d的剂量饮水给药。

结扎并给药处理28天后，在红外成像仪拍摄小鼠血流灌注的恢复情况。

试验完成后，将小鼠麻醉处死，取股动脉结扎部位或者假手术部位小鼠肌肉组织固定，用CD31抗体做免疫组化染色，显微镜下观察毛细血管阳性结果。

为了进一步验证壳寡糖对于下肢缺血小鼠肌肉组织炎症反应的调控作用，称取30mg结扎或者假手术区域肌肉组织进行RNA提取，并通过RT-PCR技术对于炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、COX-5b相对含量进行分析。

图2A中，小鼠的左侧为手术区域，可以看出下肢缺血组的血流量明显低于假手术组，下肢缺血和壳寡糖联合组(Ischemia-COS)血流灌注恢复情况明显优于下肢缺血组(Ischemia)，图2B的定量结果提示壳寡糖处理假手术小鼠对血流量不产生明显影响(COS)。图2C证明壳寡糖可刺激下肢缺血部位新生血管，对下肢缺血的恢复有一定疗效。图3进一步显示，下肢缺血组(Ischemia)炎症因子的表达升高，但下肢缺血联合壳寡糖组(Ischemia-COS)炎症因子的表达明显降低，说明壳寡糖能够改善小鼠急性下肢缺血引起的炎症反应，进一步缓解下肢缺血、缺氧导致的肌肉组织溃疡、坏疽。

上述实验充分表明，壳寡糖处理下肢缺血小鼠时，可使得缺血部位的炎症反应减轻，促进血管新生，从而达到增加缺血部位的血流供应，减少缺血损伤的疗效。

实施例2

壳寡糖对于糖尿病引起的下肢缺血的调控

在本实施例中，为评价壳寡糖对于糖尿病引起的下肢缺血小鼠的调控作用，将24只四周龄的C57BL/6小鼠随机分成4组，每组6只，分别对应假手术组(Control)、下肢缺血组(Ischemia)、糖尿病下肢缺血组(HFD-STZ-Ischemia)、糖尿病下肢缺血加壳寡糖组(HFD-STZ-Ischemia-COS)。

小鼠在温度、湿度恒定的环境中饲养，经过环境适应期后，糖尿病组12只小鼠予以高脂饲料喂养1个月,同时腹腔注射链硫脲菌素(STZ)85mg/kg一周诱发糖尿病模型；而正常组12只予以正常饲料喂养1个月。测量随机血糖≥11.1的小鼠视为II型糖尿病造模成功。

糖尿病组造模成功后持续高脂喂养，正常组继续喂食正常饲料，然后每组小鼠进一步分成2组，每组分别给予小鼠假手术或股动脉结扎，糖尿病下肢缺血组之一给200mg/kg/d壳寡糖剂量，最终形成假手术组(Control)、下肢缺血组(Ischemia)、糖尿病下肢缺血组(HFD-STZ-Ischemia)、糖尿病下肢缺血加壳寡糖组(HFD-STZ-Ischemia-COS)四组。

喂食28天后将小鼠麻醉处死，取假手术或股动脉结扎部位肌肉组织进行RNA提取，并通过RT-PCR技术对于血管内皮生长因子(VEGF)、缺氧诱导因子-1(HIF-1α)相对含量进行分析。

图4显示，与正常小鼠下肢缺血模型相比，糖尿病下肢缺血组(HFD-STZ-Ischemia)的VEGF和HIF-1α的表达降低，加壳寡糖处理(HFD-STZ-Ischemia-COS)后VEGF和HIF-1α的表达明显升高，说明壳寡糖在糖尿病小鼠模型中具有促进血管内皮生长因子(VEGF)和缺氧诱导因子-1(HIF-1α)表达的作用，进一步验证壳寡糖在糖尿病伴下肢缺血疾病中的治疗效果。

实施例3

壳寡糖缓解APoE^-/-小鼠动脉粥样硬化引起的下肢缺血

本实施例为评价壳寡糖对于APoE^-/-小鼠动脉粥样硬化引起的下肢缺血的调控作用。

取12只四周龄的野生型C57BL/6小鼠和12只四周龄的APoE^-/-小鼠，在温度、湿度恒定的环境中饲养，经过环境适应期后，APoE^-/-组12只小鼠予以高脂饲料喂养2个月,诱发动脉粥样硬化模型，对照组12只予以普通饲料喂养2个月。

依据动脉硬化指数判定造模成功后，分别给予相应的假手术和股动脉结扎，其中：对照组12只野生型C57BL/6小鼠随机分成2组，每组6只，一组假手术，一组动脉结扎手术，分别对应假手术组(Control)、下肢缺血组(Ischemia)；另外12只四周龄的APoE^-/-小鼠随机分成2组，每组6只，两组均进行动脉结扎，分别对应APoE^-/-下肢缺血组(APoE^-/-Ischemia)、APoE^-/-下肢缺血加壳寡糖组(APoE^-/-Ischemia-COS)。下肢缺血加壳寡糖组APoE^-/-小鼠给予壳寡糖150mg/kg的灌胃，其他三组灌胃等体积水。

给药28天后将小鼠麻醉处死，取假手术或股动脉结扎部位肌肉组织进行RNA提取，并通过RT-PCR技术对NQO1(NAD(P)H脱氢酶1)、GST(谷胱甘肽巯基转移酶)、MPO(髓过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)等抗氧化酶的相对含量进行分析。

图5显示，与正常小鼠下肢缺血模型相比，APoE^-/-小鼠下肢缺血组NQO1、GST、MPO、SOD的表达降低，APoE^-/-小鼠下肢缺血组壳寡糖灌胃后NQO1、GST、MPO、SOD的表达上调，说明壳寡糖可以缓解动脉粥样硬化引起的下肢缺血的氧化应激反应，具有显著的抗氧化效果。

实施例4

以壳寡糖为活性成分的应用方法

(1)胶囊剂

a.向壳寡糖中加入适量常规辅料混合均匀；

b.将步骤a所得的混合粉末按一定质量填充胶囊，分装，即得。

(2)片剂

a.向壳寡糖中加入适量常规辅料混合均匀；

b.将步骤a获得组合物经过一定机械压力压成一定质量片状，分装，即得。

(3)颗粒剂

a.取壳寡糖干粉溶解于水，形成溶液；

b.向步骤a所得溶液中加入适量常规辅料搅拌成泥；

c.将步骤b所得经过20目筛挤压制粒，在60度条件下沸腾干燥，按质量分装即得。

(4)饮品

a.取一定质量的壳寡糖干粉，加入10倍体积的水混匀；

b.将步骤a所述溶液加入适量矫味剂和防腐剂混合均匀；

c.将步骤b所得混合液按体积灌装成品。

(5)固体饮料

a.取一定质量的壳寡糖干粉，加入其他辅料的固体粉末混合均匀；

b.将步骤a所得固体混合物磨碎成细粉，使其能通过200目筛网；

c.将步骤b所得细粉按质量分装，包装成品。

壳寡糖可作为唯一活性组分用于改善下肢缺血，也可与其他活性组分如阿伐他汀类西药组分，或黄芪皂苷类、人参皂苷类、水蛭素等中药组分联用。与其他活性组分联用时壳寡糖质量占比大于5％。

上述实施例仅为清楚说明举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式给予穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种壳寡糖作为唯一活性成分在制备改善下肢缺血疾病方面的药物中的应用，其特征在于：所述的下肢缺血疾病为动脉粥样硬化闭塞症或糖尿病足引起的下肢缺血疾病；所述壳寡糖分子结构式如下：

；

其中n=2~10；

所述壳寡糖在下肢缺血的防治为壳寡糖促进毛细血管新生，促进血管内皮生长因子表达，抑制缺血缺氧引起的组织溃疡、坏死。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述动脉粥样硬化闭塞症的症状为由于动脉硬化造成的下肢供血障碍、动脉内膜增厚、管腔狭窄或闭塞；

所述糖尿病足是高血糖引起的不同程度的周围血管病变相关的足部感染、溃疡和/或深层组织破坏。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述下肢缺血疾病的临床表现为缺血性疼痛、溃疡、坏疽。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：应用方法为：以壳寡糖为唯一活性组分，并与药物学上可接受的辅料混合制成各种形式的胶囊剂、颗粒剂、片剂、散剂、膏剂、粉剂、针剂或水剂；所述壳寡糖的实际使用剂量为10~300mg/kg体重，以口服方式给药。

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