CN113134005A - Trpv1通道靶向小分子的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够作用于经典的痛觉感受器TRPV1通道的靶向小分子在制备预防和/或治疗疼痛药物中的应用。所述小分子对辣椒素引起的TRPV1通道开放具有延迟效用，在不干扰小鼠的体温维持和体温调节功能的前提下，显著减轻了小鼠的疼痛感觉，镇痛效果快速、显著而持久，为TRPV1通道靶向镇痛药物提供了新的开发策略。

Description

TRPV1通道靶向小分子的应用
技术领域
本发明涉及TRPV1通道靶向小分子的应用，具体涉及所述小分子在制备预防和/或治疗疼痛药物中的应用。
背景技术
瞬时受体电位香草酸阳离子通道(transient receptor potential vanilloidcation channel 1，TRPV1)是表达于细胞膜或细胞器膜上的一类非选择性阳离子通道受体蛋白。在哺乳动物体内，这类通道受体蛋白广泛表达于机体外周感觉神经系统和中枢脑核上，在一些非神经元性的组织器官也均有表达。TRPV1能够感受多种内外源刺激而开放，引起细胞内外阳离子流动，其参与了哺乳动物的伤害感受、热感受、味觉感受、机械感受以及渗透压感受等生理过程，同时在一些正常的生理活动中起着关键性作用，如哺乳动物的体温调节和维持。在病理状态下，TRPV1通道功能紊乱会导致一系列痛觉相关的疾病，如痛觉过敏、神经性疼痛以及炎症痛等，同时能够伴随多种疾病引发严重的并发症，如疱疹后神经痛、神经性膀胱过度活跃以及HIV引起的并发性疼痛等。
辣椒素作为TRPV1通道的特异性激动剂，其能够结合到TRPV1通道上的相应位点，使通道开放，大量内流的钙离子引发TRPV1通道脱敏并无法响应辣椒素以及其他刺激，从而发挥镇痛作用。但是，研究发现，皮内注射不同剂量的辣椒素到人体前臂，能够在五分钟内引起急性疼痛反应，疼痛感觉的持续时间与辣椒素的浓度相关；同时辣椒素只能在哺乳动物的外周系统低剂量施用，其一旦通过血脑屏障或高剂量施用都会引起哺乳动物体温调节和维持功能的紊乱以及对伤害性疼痛感受过敏或迟钝。虽然，辣椒素镇痛效果显著，但其使用初期体验感差，临床适用范围窄，也易产生副作用，使其临床应用受限。
现有技术中的其他TRPV1通道靶向小分子化合物，也存在发挥镇痛作用的同时，对动物体温调节和维持功能产生干扰的副作用。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种TRPV1通道靶向小分子在制备预防和/或治疗疼痛药物中的应用。
技术方案：TRPV1通道靶向小分子在制备预防和/或治疗疼痛药物中的应用，其中，所述小分子的结构式如下所示：
Figure BDA0002369022890000021
上述化合物购于陶素公司。
优选，所述疼痛为TRPV1通道激活所引起的疼痛。
优选，所述疼痛是由TRPV1通道受到辣椒素刺激而引起的生理性或病理性疼痛。
优选，所述疼痛为TRPV1通道受到辣椒素刺激引起的炎症痛。
优选，所述疼痛为癌症、HIV或带状疱疹后遗神经痛引起的疼痛。
优选，所述药物包括活性成分及药学上可接受的辅料，其中活性成分为所述小分子。
优选，所述药物为TRPV1通道通道激动剂。
本发明的改进之处在于：首先，与单独使用辣椒素镇痛相比，本发明的小分子PSFL426与辣椒素配合使用，可以加快TRPV1通道在辣椒素作用下进入脱敏状态的速度，达到快速镇痛的目的，并且可以有效延长镇痛效果持续时长；其次，单独使用辣椒素镇痛时，需要进行高剂量或重复多次给药才能诱导TRPV1通道进入脱敏状态，达到镇痛目的，本发明的小分子PSFL426与辣椒素配合使用，可以在低剂量或单次给予辣椒素刺激下使得TRPV1通道快速达到脱敏状态，使得给药初期便呈现出了较强的疼痛效果，并且随后的镇痛效果显著而持久，同时可以有效地避免高剂量或重复剂量使用辣椒素可能引起的副作用；最后，与现有技术中的其他TRPV1通道靶向小分子相比，本发明的小分子PSFL426在使用时，对动物体温维持和调节功能几乎没有影响。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)与辣椒素配合使用，具有快速镇痛效果，且镇痛效果显著而持久；
(2)与辣椒素配合使用，可有效降低辣椒素的给药剂量，进而降低辣椒素引发副作用的风险；
(3)不引发动物体温维持和调节功能的紊乱。
附图说明
图1为小分子PSFL426对辣椒素激活TRPV1通道的延迟作用；
图2为小分子PSFL426对辣椒素引起疼痛的缓解作用；
图3为小分子PSFL426对小鼠体温维持和调节的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1：小分子PSFL426对辣椒素激活TRPV1通道的延迟作用
1、实验材料：
质粒：pFROG-TRPV1；
细胞系：HEK293(人胚肾细胞)；
转染试剂：钙转试剂所需的常见化学试剂均购买自Sigma-Aldrich公司。
2、实验设备：
电极拉制仪和抛光仪来自Narishige；膜片钳数模转换器Digidata1440A，放大器Axon 200B以及膜电流记录软件pCLAMP10.6以及分析软件Clampfit10.6购买自Axon；倒置显微镜IX51和荧光光源U-RFL-T均购买自Olympus；微操MC1000e购买自Siskiyou。
3、实验试剂：
(1)辣椒素；
(2)小分子PSFL426；
(3)细胞外液：
Figure BDA0002369022890000031
用三羟甲基氨基甲烷调pH至7.4，4℃保存，实验时水浴至37℃。
(4)无钙镁细胞外液：
Figure BDA0002369022890000032
用三羟甲基氨基甲烷调pH至EGTA螯合剂完全溶解后，再用HCl将pH调至7.4，4℃保存，实验时水浴至37℃。
4、实验方法：
实验在全细胞记录模式下，通过电压钳方式进行记录；TRPV1质粒转染进入HEK293细胞24-48h后进行实验，所有实验均在室温(23±2℃)下完成。
首先拉制记录用电极，拉制好的电极加入1/3-1/2长度的细胞内液，入水电阻控制在2.5-5MΩ。利用Y管给药的方法，依靠重力完成外液和药物的切换。Y管需要放置在适合的位置和高度，以保证记录过程中给药的稳定性和连续性。记录时细胞被钳制在-60mV，采样频率为10kHz，滤波为1kHz。因为TRPV1通道在无钙镁离子的环境中一般不会脱敏，因此给药间隔一般是1-2min即可。
电生理记录过程中，首先通过Y管给予两次辣椒素刺激，若TRPV1通道两次内向整流的大小以及开放时间之间的误差在10％之内，则进行后续给药。溶剂对照组作为阴性对照组，辣椒素与小分子PSFL426共给组为实验组。阴性对照组：预给1％的DMSO 1min后，1％的DMSO与100nM辣椒素共给激活TRPV1通道。实验组：预给小分子PSFL426(100μM～200μM)1min后，100μM～200μM小分子PSFL426与100nM～1μM辣椒素共给激活TRPV1通道。
记录给药前后前后TRPV1通道从接受辣椒素刺激产生内向整流到内向整流达到最大值的开放时间(t开放时间)，统计给药之后与之前的开放时间延迟倍数，以此判断其对辣椒素激活TRPV1通道的延迟作用。
结果表明，在辣椒素浓度为100nM浓度时，共同给予小分子PSFL426与辣椒素激活TRPV1通道的开放时间明显长于单独给予辣椒素(见图1中A)；当给予不同浓度的小分子PSFL426(100μM～200μM)时，其均可以稳定延长不同浓度辣椒素(100nM～1μM)激活TRPV1通道的开放时间；而DMSO并没有干扰TRPV1通道对辣椒素的响应速度，这一现象进一步证实TRPV1通道对辣椒素响应延迟的现象是由PSFL426干扰辣椒素的结合过程引起，而非溶剂DMSO诱导细胞趋向凋亡状态而导致的应答缓慢(见图1中B)。因此，小分子PSFL426能够加快并增强辣椒素引起TRPV1通道脱敏的速度和效用，使得辣椒素可以在低浓度发挥镇痛作用，避免了其在高浓度或重复给药时的副作用。
实施例2：小分子PSFL426对辣椒素引起疼痛的缓解作用
1、实验动物：C57BL/6雄性小鼠。
小鼠饲养于实验鼠笼具通风系统中，体重20±2g。饲养温度23℃左右；正常昼夜更替；所有实验动物自由饮水摄食；所购实验动物，在本实验室饲养3～5天适应实验环境；所有动物实验均在8:00～18:00进行。
2、实验设备：
电子天平、笼具通风系统、微量注射器和聚乙烯实验笼。
3、实验试剂：
辣椒素、小分子PSFL426、DMSO、吐温80和氯化钠注射液。
4、实验方法：
实验开始前，预先将小鼠放入实验用聚乙烯笼子熟悉环境半小时，然后将小鼠随机分为三组，依次为溶剂对照组，辣椒素组和辣椒素与小分子PSFL426共给组，每组9只。
溶剂对照组作为阴性对照组，辣椒素组作为阳性对照组，辣椒素与小分子PSFL426共给组为实验组；辣椒素的剂量为1.5mg/kg，小分子PSFL426剂量为3.85mg/kg；依照分组在小鼠左后爪注射10μL溶剂或药物，记录随后20min小鼠的舔爪行为，并统计15min内小鼠舔爪次数，以此判断小鼠疼痛程度。
结果表明，与阴性对照组和阳性对照组相比，随着辣椒素浸润和吸收，2min以后实验组的共给组便显著减少了小鼠舔爪次数；2min～15min时，实验组的共给组均显著减少了小鼠的舔爪次数；整体上，实验组的共给组显著减少了小鼠的舔爪次数，对辣椒素引起的疼痛产生缓解作用(见图2)。因此，小分子PSFL426可以加快辣椒素镇痛的起效速度，提高镇痛效果并且延长药效时长。
实施例3：小分子PSFL426对小鼠体温维持和调节的影响
1、实验动物：C57BL/6雄性小鼠。
小鼠饲养于实验鼠笼具通风系统中，体重20±2g。饲养温度23℃左右；正常昼夜更替；所有实验动物自由饮水摄食；所购实验动物，在本实验室饲养3～5天适应实验环境；所有动物实验均在8:00～18:00进行。
2、实验设备：
电子天平、笼具通风系统、微量注射器和热电偶温度计体温测定仪器。
3、实验试剂：
小分子PSFL426、AMG9810、DMSO、吐温80和氯化钠注射液。其中，AMG9810是一种TRPV1通道靶向小分子，动物实验中也表现出了优秀的镇痛效果。
4、实验方法：
小鼠随机分为三组，依次为溶剂对照组，小分子PSFL426组和AMG9810组，每组10只。
溶剂对照组作为阴性对照组，AMG9810组作为阳性对照组，小分子PSFL426为实验组；AMG9810剂量为5mg/kg，小分子PSFL426剂量为3.85mg/kg。
给药前，首先测定所有小鼠的基础体温值，测定至少三次，直到小鼠体温达到稳定值为止；待小鼠体温趋于稳定后，依照分组对小鼠腹腔注射200μL溶剂或药物，记录随后60min小鼠的肛温，并进行统计，作为判断小分子对小鼠体温影响的标准。
结果表明，相比于阳性对照AMG9810，实验组小分子PSFL426未对小鼠的体温调节和体温维持产生显著影响，体温维持效果与阴性对照组基本一致(见图3)。因此，小分子PSFL426不引发动物体温维持和调节功能的紊乱。

Claims (7)

1.TRPV1通道靶向小分子在制备预防和/或治疗疼痛药物中的应用，其中，所述小分子的结构式如下所示：
Figure FDA0002369022880000011
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疼痛为TRPV1通道激活所引起的疼痛。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疼痛为TRPV1通道受到辣椒素刺激而引起的生理性或病理性疼痛。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疼痛为TRPV1通道受到辣椒素刺激引起的炎症痛。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述疼痛为癌症、HIV或带状疱疹后遗神经痛引起的疼痛。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物包括活性成分及药学上可接受的辅料，其中活性成分为所述小分子。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为TRPV1通道激动剂。
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