CN111991396A - 尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用 - Google Patents

尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用 Download PDF

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Abstract

尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,涉及临床医学小分子药物类领域,本发明对天然小分子化合物抑制β‑淀粉样短肽介导的α1‑肾上腺素受体慢性激活样脑血管功能变化、阿尔茨海默病样病理改变和认知障碍的临床前研究中所得到的尼麦角林和天麻素,在预防和治疗阿尔茨海默病的应用,从分子、细胞以及动物水平证实了尼麦角林和天麻素单独使用或合用抑制β‑淀粉样短肽介导α1‑肾上腺素受体慢性激活样脑血管平滑肌细胞分子信号通路和脑血管组织活性;以及改善脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍。

Description

尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用
技术领域
本发明涉及临床医学小分子药物类领域,尤其是涉及尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用。
背景技术
公知的,阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)又称老年痴呆病,是一种中枢神经系统渐进性发展的退行性病变,主要表现为患者渐进性的记忆障碍、认知障碍、语言障碍、人格失控等行为症状,俗称“老小孩”、“活死人”,严重影响患者的生活与社交功能,严重影响患者及至亲的生活质量,AD的病因及发病机制尚未明了,特征性病理改变为β-淀粉样蛋白沉积形成的细胞外老年斑和tau蛋白过度磷酸化形成的神经细胞内神经原纤维缠结和神经元丢失。
目前AD的一线临床治疗药物主要包括胆碱酯酶抑制剂和NMDA受体阻断剂,但临床疗效有限,无法从根本上延缓、阻断和逆转AD的病理进程,随着对AD病理机制研究的不断深入,抗AD新药的研发方向逐渐向β-淀粉样蛋白和tau蛋白转移,然而随着众多β-分泌酶抑制剂、γ-分泌酶调节剂和抗体治疗临床试验的不断失败,基于目前AD病理机制的AD治疗药物研发陷入了瓶颈,探明AD发生发展新机制,寻找治疗新靶点,已经成为当前AD新药研发的热点之一。
目前AD的病理特征可概括为β-淀粉样蛋白(Aβ)相关病理改变、tau蛋白相关病理改变和神经元的进行性丢失(Neuron loss),即ATN体系,然而这一体系忽略了AD发生发展进程中的一个非常关键的早期病理改变,即脑血管病变,无论是AD患者还是转基因AD模型动物,都观察到了早期的脑血管病变,这一病变在认知障碍出现之前即可发生,并远早于老年斑和神经纤维缠结等典型的AD病理,因此越来越多的学者已经开始提出AD发生发展的新观点,即包括Aβ、胆固醇、应激激素在内的多种因素导致的慢性脑血管病变,引发的脑部供血和供氧不足,最终造成神经元进行性的损伤丢失,可能是AD病理进程的触发和驱动因素,通过药物逆转早期血管病变,改善脑部血供,可能为今后预防和治疗AD提供新的思路。
α1-肾上腺素受体广泛存在于血管平滑肌,是血管功能调控的重要环节,β-淀粉样蛋白作用于该受体,可引起脑部血管平滑肌收缩,造成脑部供血不足,长期的β-淀粉样蛋白刺激,能够导致血管内皮损伤、重构,进一步加重管腔狭窄,恶化脑部供血供氧,引起神经元的损伤和功能异常,最终导致痴呆的发生。
鉴于以上,本发明从分子、细胞和动物整体水平,证明尼麦角林和天麻素单独使用或合用即NTM428通过抑制β-淀粉样蛋白作用于α1-肾上腺素受体,进而改善脑血管功能、预防或逆转AD模型小鼠的病理损害和行为障碍,用于AD的预防和治疗,关于本发明尼麦角林和天麻素即NTM428协同预防及治疗AD目前还未见有相关报道。
发明内容
为了克服背景技术中的不足,本发明公开了尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,本发明通过从分子、细胞以及动物水平证实了尼麦角林和天麻素单独使用或合用天麻素抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样脑血管平滑肌细胞分子信号通路和脑血管组织活性;以及改善脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍,因此,本发明公开了此配方在预防和治疗阿尔茨海默病及及其老年神经退行性疾病的应用。
尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在5-9个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在3-7周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明5-9个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活
尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍;
尼麦角林和天麻素合用协同降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终显著改善AD相关的病理和认知障碍。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下有益效果:本发明对天然小分子化合物抑制β-淀粉样短肽介导的α1-肾上腺素受体慢性激活样脑血管功能变化、阿尔茨海默病样病理改变和认知障碍的临床前研究中所得到的尼麦角林和天麻素,在预防和治疗阿尔茨海默病的应用,从分子、细胞以及动物水平证实了尼麦角林和天麻素单独使用或合用抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样脑血管平滑肌细胞分子信号通路和脑血管组织活性;以及改善脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍;
1、尼麦角林和天麻素单独使用或合用(NTM428)抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体激活样人脑血管平滑肌细胞分子信号通路;
2、尼麦角林和天麻素单独使用或合用(NTM428)抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体激活样的大鼠脑血管组织活性;
3、尼麦角林和天麻素单独使用改善β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样小鼠脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍;
4、尼麦角林和天麻素合用协同明显改善β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样小鼠脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍。
具体实施方式
通过下面的实施例子可以详细的解释本发明,公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
实施例1,本发明所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在6.5个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在4周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明6.5个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于AD小鼠大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
发现Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活
尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍;
尼麦角林和天麻素合用协同降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终显著改善AD相关的病理和认知障碍。
实施例2,本发明所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在5个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在3周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明5个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于AD小鼠大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
发现Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活
尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍不如实施例1的效果;
尼麦角林和天麻素合用协同降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终显著改善AD相关的病理和认知障碍不如实施例1的效果。
实施例3,本发明所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在9个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在7周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明9个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于AD小鼠大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
发现Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活
尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍效果优于实施例2差于实施例1;
尼麦角林和天麻素合用协同降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终显著改善AD相关的病理和认知障碍效果优于实施例2差于实施例1。
本发明未详述部分为现有技术,尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,具体实现该技术方案方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,包括尼麦角林和天麻素单独使用或合用天麻素抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样脑血管平滑肌细胞分子信号通路和脑血管组织活性中的应用。
2.根据权利要求1所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:尼麦角林和天麻素单独使用或合用天麻素在改善脑血管功能和阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍中的应用。
3.根据权利要求1或2所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在5-9个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在3-7周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明5-9个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活
尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍。
4.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用降低MAPK激活和扩血管、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终改善AD相关的病理和认知障碍。
5.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素合用协同降低MAPK激活和扩血管作用、增强脑细胞能量的新陈代谢,增加氧和葡萄糖的利用,最终显著改善AD相关的病理和认知障碍。
6.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用或合用(NTM428)抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体激活样人脑血管平滑肌细胞分子信号通路。
7.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用或合用(NTM428)抑制β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体激活样的大鼠脑血管组织活性。
8.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用改善β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样小鼠脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍。
9.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素合用协同明显改善β-淀粉样短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活样小鼠脑血管功能变化、阿尔茨海默病模型小鼠的阿尔茨海默病样分子病理损害和行为障碍。
10.根据权利要求3所述的尼麦角林和天麻素协同预防及治疗阿尔茨海默病的应用,其特征是:所述的尼麦角林和天麻素单独使用或合用的所有分子生物学机制和实验方法如下:
进一步,α1-肾上腺素受体活性在AD患者和小鼠AD模型中升高
包括:α1-肾上腺素受体活性在AD患者中升高;
与同龄非转基因小鼠相比,α1-肾上腺素受体介导的G蛋白在APP/PS1小鼠大脑中的激活效率增加,在6.5个月龄APP/PS1小鼠中,α1-肾上腺素受体诱导的脑血管收缩反应增加,在α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活或α1-肾上腺素受体密度在4周龄的APP/PS1小鼠和非转基因小鼠之间没有差异,表明6.5个月大的转基因小鼠中α1-肾上腺素受体反应效率的变化是由于Aβ在大脑中的积累;
在AD小鼠海马区α1-肾上腺素受体表达水平和活性明显高于AD小鼠大脑皮层及其它区域;
进一步,β-淀粉样短肽1-40,42作为α1-肾上腺素受体的异生配体
Aβ1-40,42与表达α1-肾上腺素受体的细胞结合,Aβ1-40,42增强了苯肾上腺素诱发α1-肾上腺素受体介导的G蛋白激活的效力,证明了G蛋白偶联受体和配体Aβ1-40,42之间的调节的协同性;
进一步,Aβ1-40,42短肽与α1-肾上腺素受体结合激活丝裂原活化蛋白激酶即Mitogen-activated protein kinase ,简称为:MAPK
发现Aβ1-40,42短肽与异常地与苯肾上腺素协同诱导的α1-肾上腺素受体信号转导到MAPK激活和随后的脑血管收缩,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK被尼麦角林和天麻素单独使用或合用,处理减弱,当α1-肾上腺素受体被尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断后,Aβ1-40,42短肽协同诱导的磷酸化MAPK变化消失;
进一步,尼麦角林和天麻素单独使用或合用阻断Aβ1-40,42短肽介导α1-肾上腺素受体慢性激活,实验的效果所得数据最佳。
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