CN110787174A

CN110787174A - 远志皂苷的用途及脑保护药物

Info

Publication number: CN110787174A
Application number: CN201911044742.3A
Authority: CN
Inventors: 张艳; 宋爽; 杨秀东; 马驰; 王爽; 金刚
Original assignee: Jilin Institute of Chemical Technology
Current assignee: Jilin Institute of Chemical Technology
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-02-14

Abstract

远志皂苷的用途及脑保护药物。本发明提供了一种远志皂苷在治疗和/保护脑缺血再灌注损伤中的应用。通过实验证明，远志皂苷对脑缺血再灌注损伤具有保护作用，远志皂苷可以改善脑缺血再灌注损伤大鼠的行为异常，对脑缺血再灌注损伤大鼠异常的神经症状具有保护作用，可降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量，可通过调节苹果酸‑天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖‑丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种发挥治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤的作用。

Description

远志皂苷的用途及脑保护药物

技术领域

本发明属医药技术技术领域，尤其涉及远志皂苷的用途及脑保护药物。

背景技术

脑是人体最敏感的器官，脑缺血会导致脑内的局部功能受损，从而引发疾病。脑缺血及时供血会减轻损伤，但是一段时间后再灌注，不但不会减轻损伤，还会造成更严重的脑组织以及功能损伤，称为脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI)。早在CIRI发病初期，代谢异常就会先于组织学和形态学发生改变之前出现。代谢组学方法是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，它研究的是生物体系受外部刺激所产生的所有代谢产物变化，反映的是关于生物体系受到刺激或扰动后，生物整理、系统或器官的内源性代谢物质的代谢途径、及其所受内在或外在的影响。因此，应用代谢组学揭示中药保护CIRI的代谢途径与代谢结果，既符合古方今用、中药现代化的要求，又有望为中药保护CIRI的药理及临床研究提供科学依据。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种远志皂苷在保护脑缺血再灌注损伤中的用途及脑保护药物。

本发明提供了一种远志皂苷在制备治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤药物中的应用。

优选的，所述远志皂苷通过降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤。

优选的，所述远志皂苷通过调节苹果酸-天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤。

本发明还提供了一种脑保护药物，包括远志皂苷。

本发明还提供了一种远志皂苷在保护脑缺血再灌注损伤中的应用。

本发明还提供了一种远志皂苷在治疗脑缺血再灌注损伤中的应用。

与现有技术相比，本发明提供了一种远志皂苷在治疗和/保护脑缺血再灌注损伤中的应用。通过实验证明，远志皂苷对脑缺血再灌注损伤具有保护作用，远志皂苷可以改善脑缺血再灌注损伤大鼠的行为异常，对脑缺血再灌注损伤大鼠异常的神经症状具有保护作用，可降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量，可通过调节苹果酸-天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种发挥治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤的作用。

附图说明

图1为本发明实施例1中定位巡航实验红外热分布图；

图2为本发明实施例1中空间搜索试验红外热分布图；

图3为本发明实施例2中大鼠胼胝体H-E染色图；

图4为本发明实施例3中脑匀浆、血清样品的典型TIC图；

图5为本发明实施例3中各组大鼠的PCA图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种远志皂苷在保护脑缺血再灌注损伤中的应用。

本发明通过建立大鼠脑缺血再灌注损伤模型，通过神经症状评分及水迷宫实验，表明远志皂苷能够改善脑缺血再灌注损伤大鼠的行为异常，能够改善其行为能力，对脑缺血再灌注损伤大鼠异常的神经症状具有保护作用。

本发明提供了一种远志皂苷在治疗脑缺血再灌注损伤中的应用。

本发明还提供了远志皂苷在制备治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤药物中的应用；优选还包括药学上可接受的辅料。

远志皂苷可单独使用，也可将其与任何用于制备临床药剂的赋形剂混合使用，制备成口服剂、外用制剂、注射剂等临床上可接受的药物剂型使用。

在本发明中，所述远志皂苷优选通过降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤，对脑缺血再灌注损伤大鼠组织病理学损伤具有保护作用。

本发明还通过代谢组学的方法表明远志皂苷可通过调节苹果酸-天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤。

本发明还提供了一种脑保护药物，包括远志皂苷。

通过实验证明，远志皂苷对脑缺血再灌注损伤具有保护作用，远志皂苷可以改善脑缺血再灌注损伤大鼠的行为异常，对脑缺血再灌注损伤大鼠异常的神经症状具有保护作用，可降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量，可通过调节苹果酸-天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种发挥治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤的作用。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种远志皂苷的用途及脑保护药物进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1远志皂苷对CIRI大鼠神经症状的保护作用

1.1实验方法

1.1.1造模前预防性给药

将36只大鼠随机分为假手术组、模型组和远志皂苷组，每组12只。假手术组和模型组正常饲养，灌胃给水，剂量为10mL/kg；远志皂苷组则给予60mL/kg远志皂苷，连续给药7天。

1.1.2大鼠CIRI模型的建立

预防性给药7天后，采用夹闭双侧颈动脉的方法造大鼠完全脑缺血，缺血60min后恢复血液灌流，再灌60min，造脑缺血-再灌注模型。在整个实验的操作过程中使用恒温加热垫保持大鼠的肛温在(37.0±0.5)℃。术后将大鼠置于适合的环境中豢养。

1.1.3神经症状评分

造模后，按照神经症状评分标准对大鼠缺血后和再灌后进行神经症状评分。

1.1.4水迷宫实验

神经症状评分后，进行水迷宫实验，实验过程中继续给药。水迷宫实验分为适应性实验、定位巡航实验和空间探索实验。第1天进行大鼠适应性实验，即让大鼠适应水中环境。第2天开始进行定位巡航实验，首先将水池划分为四个象限，将休息平台置于第二象限中间，于任意象限将大鼠放入水池，记录大鼠在水下的运动，如果大鼠在1min内还找不到休息平台，则需要人为诱导，使大鼠在平台上待10s，让它增加记忆。四个象限分别进行一次。每只大鼠需要每天同一时间练习4次，20min训练一次，大鼠休息期间要保持大鼠身体的干燥，正常饮水进食，避免强度过大导致死亡。此训练需要连续进行5天。第6天开始进行空间探索实验，将水池中的休息平台搬离，将大鼠从任意象限放入水池，记录大鼠在一定时间内的行动路径，实验时间为1min。

1.2统计方法

采用SPSS 10.0统计软件进行数据处理。实验结果以均值±标准差表示，Student’s t-test进行组间比较.差异为P＜0.05具有统计学意义。

1.3实验结果

1.3.1神经症状评分

神经症状评分用来评价大鼠的神经状况，可以看出大鼠的脑损伤严重程度，评分越高，损伤越严重。神经症状评分结果见表1，表1显示，假手术组两次评分都为0分，模型组的两次评分都较高，而远志皂苷组的两次评分都低于模型组。与假手术组比较，模型组的大鼠神经功能评分显著上升(P<0.01)，表明模型组大鼠的神经受到损伤，多了很多异常的行为。与模型组比较，远志皂苷组神经功能评分显著下降(P<0.05)，说明远志皂苷能够改善CIRI大鼠的行为异常，对CIRI有保护作用。

表1神经症状评分

注：与假手术组比较，**P<0.01，与模型组比较，^#P<0.05。

1.3.2水迷宫实验结果

1.3.2.1水迷宫定位巡航实验

定位巡航红外热分布图(图1，其中A：假手术组；B：模型组；C：远志皂苷组)可以看出，假手术组动物很快就可以找到目标所在位置(第二象限)，而模型组动物主要在外围活动，活动区域在各象限分布无显著差异，表明模型组大鼠行为能力受损。远志皂苷组动物也可以很快找到目标所在区域，活动范围较模型组相比显著缩小。上述结果表明远志皂苷可以明显改善模型大鼠行为能力。各组动物连续5天逃避潜伏期的结果见表2，由表2可知与假手术组比较，模型组大鼠5天内潜伏期内均增加，5天平均潜伏期增加(P<0.01)，表明模型组大鼠行为能力明显受损。与模型组比较，远志皂苷组大鼠5天内潜伏期内均减少，5天平均潜伏期明显减少(P<0.05)，表明远志皂苷能改善CIRI大鼠的行为能力。

表2各组动物连续5天逃避潜伏期(s)

注：与假手术组比较，**P<0.01，与模型组比较，#P<0.05。

1.3.2.2水迷宫空间探索实验

空间探索红外热分布图(图2，其中A：假手术组；B：模型组；C：远志皂苷组)可以看出，假手术组大鼠在原平台所在象限(第二象限)出现的频率较多，而模型组动物主要在外围活动，活动区域在各象限分布无显著差异，上述结果表明模型组大鼠行为能力受损。与模型组比较，远志皂苷组大鼠在第二象限出现的频率较高，活动范围较模型组相比显著缩小。

各组动物空间搜索实验数据见表3，由表3可知与假手术组比较，模型组大鼠在有效区域的运动时间、运动距离及进入有效区域的次数均减少；模型组大鼠在第二象限的运动路程减少，进入第二象限的路程占总路程的百分比减少；模型组大鼠在第二象限的运动时间减少，进入第二象限的时间占总时间的百分比减少，进一步表明模型造模成功。与模型组比较，远志皂苷组大鼠进入有效区域对的运动时间、距离、次数均有所增加，在第二象限的游泳时间增加；游泳路程明显增加(P<0.05)，表明远志皂苷能改善大鼠的行为能力。

表3各组动物空间搜索实验数据

注：与假手术组比较，**P<0.01，与模型组比较，#P<0.05。

1.4结论

远志皂苷可以降低CIRI大鼠的神经症状评分，改善CIRI大鼠的行为学异常，对CIRI大鼠异常的神经症状具有保护作用。

实施例2远志皂苷对CIRI大鼠病理损伤的保护作用

2.1实验方法

实验造模、分组及给药方法同1.1.1。

水迷宫实验后，处死大鼠，取脑，然后称重，计算脑指数和脑含水量。将脑组织置于4％多聚甲醛中固定，然后进行石蜡包埋、切片(4μm)，行常规H-E染色，在光学显微镜下观察脑组织病变。

2.2实验结果

2.2.1脑指数检查、脑含水量测定

脑指数、脑含水量的结果见表4，由表4可知与假手术组比较，模型组的脑指数、脑含水量均有明显升高(P<0.01)，与模型组比较，经远志皂苷给药后，远志皂苷组脑指数、脑含水量均有一定的降低(P<0.05)，说明远志皂苷对脑损伤引起的水肿有一定的缓解作用。

表4脑指数、脑含水量

注：与假手术组比较，*P<0.05，与模型组比较，#P<0.05。

2.2.2H-E染色

大鼠脑胼胝体H-E染色(×400)如图3所示。由图3可知，假手术组未见脑组织缺血改变。神经细胞结构完整，胞浆完整，核仁清晰，血管内细胞及血管周围未见异常。海马区细胞数量丰富，细胞层次较多；大脑皮层细胞丰富，未见细胞固缩现象，大脑中心区胼胝体区内未见细胞疏松水肿及破坏改变。模型组内脑组织可见集中出现在大脑中心区域的组织缺血再灌注损伤灶，主要改变是：缺血灶内大脑组织疏松，水肿、细胞固缩，神经束缺血性改变。海马区细胞出现固缩现象，大脑皮层细胞出现疏松，水肿、细胞固缩。部分脑白质细胞出现严重水肿改变，整体动物脑组织缺血受累比较严重，缺血面积较大，神经元固缩、损伤程度较重，比较假手术组，缺血再灌注损伤模型复制是成功的。远志皂苷组内大鼠脑组织内可见较小-中度缺血灶，缺血脑组织筛状软化坏死灶，脑细胞处于缺血、缺氧状态，与模型组相比较，动物缺血损伤明显减少，有效减少脑缺血再灌注损伤的脑组织范围，有效改善脑缺血-再灌注损伤的程度。

2.3结论

远志皂苷可以降低CIRI的脑指数和脑含水量，对CIRI大鼠组织病理学损伤具有保护作用。

实施例3远志皂苷对CIRI大鼠代谢异常的调节作用

3.1实验方法

实验造模、分组及给药方法同1.1.1。实验结束后，处死大鼠，腹主动脉取血，分离血清，取脑。

3.1.1样品前处理

取适量脑组织(约0.5～1.2g)加2倍重生理盐水。用电动玻璃匀浆机研磨制成脑组织匀浆，放置于4mL离心管中以转速为10000rmp离心15min。取脑组织和血清上清液100μL于1.5mL离心管中，加250μL乙腈，分别混悬3min和30s使之混合均匀后冰浴超声。冰浴超声10min后，在4℃下转速为12000rmp离心10min，取上清液200μL于1.5mL离心管中进行真空干燥。真空干燥后，加入50μLV(BSTFA)：V(TMCS)＝99∶1衍生化试剂和50μL吡啶进行衍生化反应，于80℃水浴反应0.5h(若有浑浊可离心后使用)，进行GC-MS分析。

3.1.2GC-MS实验条件

测试仪器：气相质谱色谱联用仪(日本岛津QP-2010)；RTX-5色谱柱：30m×0.32mm×0.25μm(美国Agilent公司)；测试条件如下：进样口温度：280℃；分流比为100：1；载气：He；流速：1.50mL/min；柱温程序：起始温度60℃，保持3min后，以8℃/min的速度升温，升温到100℃，保持0min，以10℃/min升高到200℃，保持0min，10℃/min升高到280℃保持10min。进样量：0.2μL。离子源和接口温度分别为200℃和230℃；电子能量：0.85eV；溶剂延迟：5.0min；全扫描模式，扫描范围m/z 35～600。

3.2数据处理

GC-MS工作站自动获取总离子流图(TIC)和离子片段谱。将数据包转至CDF格式后采用XCMS Online对得到的TIC图，进行峰提取、峰对齐、峰匹配和峰强度校正等操作，筛选出P<0.05的数据。下载XCMS分析结果，筛选出包含所有化合物的峰面积和质荷比信息的.XLSX格式文件，采用SIMCA-P 13.0对脑匀浆以及血清代谢物进行主成分分析(PCA)，正交偏最小二乘判别分析(O-PLS-DA)和S-Plot分析。筛选VIP>1.0的数据。利用HMDB，KEGG，Metaboanalyst 3个数据库的匹配和相关文献的查阅筛选出相关生物标志物。将结果转化为包含化合物的保留时间和质荷比信息的CSV格式文件，并采用MetaboAnalyst进行通路分析。

3.3实验结果

3.3.1各组大鼠TIC图

当一系列化合物进入GC-MS进行检测时，系统会根据它们的不同性质在GC上显示不同的保留时间和不同的峰面积。质荷比会显示在大分子化合物在被击碎的情况下可能出现的碎片离子峰，由于荷质比的不同逐个被MS所分离，根据每个化合物不同的保留时间出峰，构建完整的TIC图。脑匀浆、血清样品的典型TIC图(如图4所示，其中A：假手术组脑匀浆TIC图；B：模型组脑匀浆TIC图；C：远志皂苷组脑匀浆TIC图；D：假手术组血清TIC图；E：模型组血清TIC图；F：远志皂苷组血清TIC图)。

3.3.2大鼠代谢样品的PCA分析

PCA分析如图5所示，其中血清绿色为假手术组，蓝色为模型组，红色为远志皂苷组；A：脑匀浆，B:血液。结果表明，假手术组与模型组和远志皂苷组与模型组的偏离程度不同，假手术组的数据相对密集，说明空白大鼠无与脑血管相关的疾病。模型组与假手术组偏离得较远，表明病例模型的建立是成功的并且模型组脑血管类疾病较严重。远志皂苷组样本处于模型组与假手术组织之间，且血清样本的分散情况与脑匀浆不同，血清样本中的远志皂苷组与模型和假手术组相比样本更为密集，说明远志皂苷对脑缺血再灌注损伤作用有保护作用。

3.3.3标志物及代谢通路分析

共鉴定了9个生物标志物，分别为α-酮戊二酸、苹果酸、琥珀酸、L-酪氨酸、2-羟基乳酸、4-羟苯基丙酮酸、次黄嘌呤、苯丙酮酸和吲哚乙醛。结果见表5。这些标志物主要涉及TCA循环，谷氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、乙酰基转运到线粒体、尿素循环、苹果氨酸和天冬氨酸循环7种代谢途径是与脑缺血再灌注损伤最相关的代谢路径，分析视图如表6所示。

表5鉴定的内源性生物标志物

表6通过MetaboAnalyst分析的7种代谢途径

3.4结论

远志皂苷可调节CIRI大鼠苹果酸-天冬氨酸穿梭，苯丙氨酸和酪氨酸代谢，葡萄糖-丙氨酸循环，线粒体乙酰基转移，柠檬酸代谢，谷氨酸代谢，尿素代谢通路异常，发挥对CIRI的保护作用。

Claims

1.一种远志皂苷在制备治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述远志皂苷通过降低脑缺血再灌注损伤的脑指数和脑含水量治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述远志皂苷通过调节苹果酸-天冬氨酸穿梭、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、葡萄糖-丙氨酸循环、线粒体乙酰基转移、柠檬酸代谢、谷氨酸代谢与尿素代谢中的一种或多种治疗和/或保护脑缺血再灌注损伤。

4.一种脑保护药物，其特征在于，包括远志皂苷。

5.一种远志皂苷在保护脑缺血再灌注损伤中的应用。

6.一种远志皂苷在治疗脑缺血再灌注损伤中的应用。