CN113398131B - 1-二苯甲基-4-甲基哌嗪类化合物在制备改善肠道菌群紊乱药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种1‑二苯甲基‑4‑甲基哌嗪类化合物在制备改善肠道菌群紊乱药物中的应用，属于医药领域，化合物1‑二苯甲基‑4‑((1‑苯基‑1H‑1,2,3‑三氮唑‑4‑基)甲基)哌嗪可以显著改善慢性不可预知应激模型小鼠的抑郁样行为。机制研究表明化合物1‑二苯甲基‑4‑((1‑苯基‑1H‑1,2,3‑三氮唑‑4‑基)甲基)哌嗪可以改善由慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群紊乱；且对肠道屏障和血脑屏障完整性具有保护作用。
Description
技术领域
本公开属于医药技术领域，具体涉及一种化合物1-二苯甲基-4-甲基哌嗪类化合物在制备改善肠道菌群紊乱药物中的应用。
背景技术
人体肠道内栖息着大量细菌，总数可达1013-1014个，约为人体自身细胞数量的10倍。肠道菌群中包含的基因数目约为人体自身基因数目的100倍，因此，人体肠道菌群被认为是人体的一个“器官”或者人体的第二基因组。研究表明，肠道菌群不仅对宿主机体的基础代谢具有深远影响，且能通过微生物-肠-脑轴影响脑健康。
发明内容
针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供1-二苯甲基-4-甲基哌嗪类化合物在制备改善肠道菌群紊乱药物中的应用，实现了通过改善肠道菌群紊乱进而治疗抑郁症。
本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪在制备抗抑郁症药物中的应用。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于用于改善肠道菌群紊乱：增加肠道菌群整体的丰富度和多样性。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于用于降低肠道内Por_Parabacteroides、Bac_Bacteroides和Ent_Morganella菌属的相对丰度，增加Cor_Adlercreutzia、Lac_Roseburia和Pas_Aggregatibacter菌属的相对丰度。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于保护肠道屏障完整性，增加肠组织中ZO-1和Occludin蛋白的表达。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于保护血脑屏障完整性，增加脑组织中ZO-1、Occludin和Claudin-5蛋白的表达。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪应用于抗抑郁症药物或保健品。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪应用于改善肠道菌群紊乱的药物或保健品。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪应用于保护肠道屏障完整性的药物或保健品。
进一步地，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪应用于保护血脑屏障完整性的药物或保健品。
本公开的有益效果：
用于改善肠道菌群紊乱。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠抑郁样行为的改善作用；
图2化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群整体丰富度和多样性降低的改善作用；
图3化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群属水平相对丰度变化的改善作用；
图4化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群中显著变化菌属相对丰度的改善作用；
图5化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道屏障完整性损伤的改善作用；
图6化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠血脑屏障完整性损伤的改善作用。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
实施例1小鼠慢性不可预知应激模型的建立：
通过将小鼠暴露于各种随机安排的低强度社交和环境压力源，每天1-2次，持续4周，建立小鼠慢性不可预知应激模型。
随机压力源包括：1)束缚6小时；2)45°鼠笼沿垂直轴倾斜3小时；3)禁水禁食(持续24小时，后恢复正常)；4)昼夜光照颠倒；5)无垫料饲养24 小时；6)夹尾1分钟(距尾根1厘米)；7)潮湿垫料24小时；8)8℃强迫游泳5分钟。
实验分组：
1)对照组：对照小鼠；
2)模型组：采用上述慢性不可预知应激模型造模；
3)阳性参考组：采用氟西汀药物作为阳性参考药物，腹腔注射给药，10毫克/千克/天，持续4周；
4)化合物组：采用化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪治疗，腹腔注射给药，10毫克/千克/天，持续4周。
实施例2蔗糖偏好试验
蔗糖偏好试验分三个阶段进行：第一阶段习惯适应，第二阶段蔗糖偏好基线，和第三阶段蔗糖偏好测试。第一阶段：使用浓度为1％蔗糖使老鼠适应。第二阶段：每只小鼠单笼饲养，给予小鼠等量普通饮水和1％蔗糖溶液，每6小时调换一次普通饮水和蔗糖水瓶的位置。记录24小时内普通饮水和1％蔗糖溶液的消耗量，并计算动物的糖水基线。第三阶段，每只小鼠单笼饲养，给予小鼠等量普通饮水和1％蔗糖溶液，每6小时调换一次普通饮水和蔗糖水瓶的位置。记录24小时内普通饮水和1％蔗糖溶液的消耗量，并计算动物的糖水偏好率。
糖水偏好率(％)＝糖水消耗量/(糖水消耗量+普通饮水消耗量)×100％。
结果：模型组小鼠糖水偏好显著降低，化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基 -1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能显著改善小鼠糖水偏好降低情况，减轻小鼠抑郁样症状，效果与阳性参考药氟西汀一致。
实施例3悬尾实验测试
悬尾实验测试时，将小鼠悬挂在距地面50厘米以上的设备箱顶部。实验时间为6分钟，前2分钟为小鼠的适应时间，后4分钟为测试时间。记录后4分钟内小鼠的不动时间。
不动时间：小鼠处于悬挂状态且没有肢体动作。不动时间使用ANY迷宫跟踪系统(Stoelting Co,Wood Dale,Illinois)检测。
结果：模型组小鼠不动时间显著增加，化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基 -1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能显著降低小鼠的不动时间，减轻小鼠抑郁样症状，效果与阳性参考药氟西汀一致。
实施例4强迫游泳测试
将小鼠置于水深15厘米的玻璃圆筒中(直径：20厘米；高度：25厘米)，水温23±1℃。实验时间为6分钟，前2分钟为小鼠的适应时间，后4分钟为测试时间。记录后4分钟内小鼠的累计不动时间。每次试验后都需要换水。
不动时间：当小鼠停止挣扎，漂浮在水中保持不动，或者仅做一些必要的非常轻微的动作以保持头部能浮在水面上的时间。不动时间使用ANY迷宫跟踪系统(Stoelting Co,Wood Dale,Illinois)检测。
结果：模型组小鼠不动时间显著增加，化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基 -1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能显著降低小鼠的不动时间，减轻小鼠抑郁样症状，效果与阳性参考药氟西汀一致。
实施例516S多样性测序分析
1)DNA提取
用PowerMax DNA分离试剂盒分离提取样品总DNA，并用分光光度计和琼脂凝胶电泳分别检测提取的DNA的数量和质量。
2)16S rDNA扩增子焦磷酸测序
使用正向引物515F(5'-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3')和反向引物806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3')将从小鼠粪便标本中提取的16S rRNA基因中的V4区域片段进行PCR扩增。将PCR扩增子用AgencourtAMPure XP Beads纯化，并用PicoGreen dsDNA分析试剂盒定量。扩增子以等量合并并用Illlumina HiSeq4000平台进行对端2×150bp测序。
3)序列分析
采用定量洞察微生态生态学进行处理测序数据，简而言之，将与barcode精确匹配的原始测序reads分配给各个样品并鉴定为有效序列。通过以下标准过滤低质量序列：长度<150bp的序列，平均Phred评分<20的序列，含有模糊碱基的序列，包含的单核苷酸重复率>8bp的序列。使用FLASH组装成对末端读数。使用Vsearch v1.11.1进行操作分类单元(OTU)拣选。通过VSEARCH搜索针对SILVA128数据库设置的代表性序列进行进行OTU分类。进一步生成OTU表以记录每个样本中每个OTU的丰度以及这些OTU的分类。丢弃所有样品中含少于0.001％总序列的OTU。通过在最小测序深度的90％下平均100个均匀重新采样的OTU子集来生成平均的舍入稀疏OTU表，以进行进一步分析。
结果：α分析结果表明，模型组小鼠肠道菌群整体丰富度和多样性显著降低，化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能显著增加肠道菌群整体的丰富度和多样性，效果与阳性参考药氟西汀一致。
进一步分析，模型组小鼠Por_Parabacteroides、Bac_Bacteroides和Ent_Morganella等菌属的相对丰度显著增加，而Cor_Adlercreutzia、Lac_Roseburia和Pas_Aggregatibacter等菌属的相对丰度则显著降低，化合物1-二苯甲基-4-((1- 苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能降低或增加相应菌属的相对丰度；效果与阳性参考药氟西汀一致。
以上结果提示化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能改善由慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群紊乱。
实施例6免疫印迹实验
通过免疫印迹实验检测化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道屏障和血脑屏障完整性损伤的改善作用。配制15％SDS-PAGE电泳胶，各组小鼠海马脑组织充分裂解后加入1/4体积的5×SDS上样缓冲液，煮沸5分钟，按200微克蛋白质总量上样，电转移(350毫安，120分钟)将蛋白质转至PVDF膜上，用含5％脱脂牛奶的 TBS/T室温封闭1小时，分别与ZO-1/Occludin/Claudin-5抗体(1:500)于4℃反应过夜，次日用TBS/0.5％Tween 20洗膜3次后，与HRP标记的二抗室温育1 小时，TBS/0.5％Tween 20洗膜3次后，加入预混HRP化学发光底物，并通过化学发光凝胶成像系统进行检测。
化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道屏障完整性损伤具有改善作用，模型组小鼠肠道组织中ZO-1和Occludin蛋白表达显著降低，化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基 -1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能增加ZO-1和Occludin蛋白的表达，效果与阳性参考药氟西汀一致，提示化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基) 甲基)哌嗪对对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道屏障损伤具有改善作用。
化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠血脑屏障完整性损伤具有改善作用。模型组小鼠脑组织中ZO-1、Occludin和Claudin-5蛋白表达显著降低，化合物1-二苯甲基-4-((1- 苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪能增加ZO-1、Occludin和Claudin-5蛋白的表达，效果与阳性参考药氟西汀一致，提示化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基 -1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪对慢性不可预知应激模型诱导的小鼠血脑屏障损伤具有改善作用。
在一些公开中，所述一种1-二苯甲基-4-甲基哌嗪类化合物具体为1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪。
在一些公开中，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪可采用生理盐水溶解形成稳定的溶液进行使用。
工作原理
通过化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪可以改善由慢性不可预知应激模型诱导的小鼠肠道菌群整体丰富度和多样性的降低，以及Por_Parabacteroides、Bac_Bacteroides和Ent_Morganella等菌属相对丰度的降低，Cor_Adlercreutzia、Lac_Roseburia和Pas_Aggregatibacter等菌属相对丰度的增加，从而缓解肠道菌群紊乱的情况进而改善小鼠抑郁症状；
同时化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪可以增加肠道组织中ZO-1和Occludin蛋白表达保护肠道屏障完整性；增加脑组织中 ZO-1、Occludin和Claudin-5蛋白表达保护血脑屏障完整性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。
Claims (5)
1.化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪
2.根据权利要求1所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于改善肠道菌群紊乱：增加肠道菌群整体的丰富度和多样性。
3.根据权利要求1所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于降低肠道内Por_Parabacteroides、Bac_Bacteroides和Ent_Morganella菌属的相对丰度，增加Cor_Adlercreutzia、Lac_Roseburia和Pas_Aggregatibacter菌属的相对丰度。
4.根据权利要求1所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于保护肠道屏障完整性，增加肠组织中ZO-1和Occludin蛋白的表达。
5.根据权利要求1所述的化合物的应用，其特征在于，所述化合物1-二苯甲基-4-((1-苯基-1H-1,2,3-三氮唑-4-基)甲基)哌嗪用于保护血脑屏障完整性，增加脑组织中ZO-1、Occludin和Claudin-5蛋白的表达。
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