CN113559249B - 脱氧核糖核酸酶i在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用，将脱氧核糖核酸酶I作为有效成分，用于在颅内出血或颅内感染性疾病后，降解脑脊液中游离DNA，从而治疗和预防交通性脑积水，并通过减轻交通性脑积水所致的脑室扩张改善神经认知功能。本发明动物实验证明：以高岭土诱导的大鼠交通性脑积水模型作为研究载体。侧脑室注射脱氧核糖核酸酶I可显著降低脑脊液中游离DNA水平，且核磁共振结果显示脱氧核糖核酸酶I可显著减轻28后脑室扩张程度。进一步运用水迷宫实验发现，脱氧核糖核酸酶I可明显改善实验动物的神经认知功能。

Description

脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的 应用

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用。

背景技术

交通性脑积水是颅内出血和颅内感染性疾病最严重的并发症之一，常预示着不良的预后。目前临床治疗交通性脑积水最常用的方法是脑脊液分流手术。但分流手术因分流管堵塞或感染等并发症发生率高而效果欠佳。因此临床亟待能有效治疗、预防交通性脑积水的药物，但遗憾的是目前仍缺乏有效的治疗药物。

申请人通过前期研究发现，脑脊液中游离DNA的增加跟交通性脑积水的发生相关，而脱氧核糖核酸酶I(Deoxyribonuclease I，DNase I)是一种可以消化单链或双链DNA产生单脱氧核苷酸或单链或双链的寡脱氧核苷酸的核酸内切酶，通过侧脑室给予DNase I可显著减少脑脊液中游离DNA量，进而改善交通性脑积水。此外，DNase I是机体本身就存在的一种酶类，固临床运用的安全性较高，目前已临床运用于治疗囊性肺纤维化等疾病。但目前为止，并没有关于脱氧核糖核酸酶I治疗、预防交通性脑积水的研究报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用。

2、脱氧核糖核酸酶I在制备改善交通性脑积水后神经认知功能药物中的应用。

3、一种治疗、预防交通性脑积水的药物，其有效成分为脱氧核糖核酸酶I。

优选的，所述药物还包含一种或多种药学上可接受的辅料，具体包含稀释剂、赋形剂、填充剂、湿润剂、吸收促进剂、表面活化剂、润滑剂或稳定剂等。

优选的，所述药物的制剂形式为注射用水溶液或粉剂。在使用时可脑室或鞘内注射，一般1天应用1次，7天为一个疗程。

4、一种改善交通性脑积水后神经认知功能的药物，其有效成分为脱氧核糖核酸酶I。

优选的，所述药物还包含一种或多种药学上可接受的辅料，具体包含稀释剂、赋形剂、填充剂、湿润剂、吸收促进剂、表面活化剂、润滑剂或稳定剂等。

优选的，所述药物的制剂形式为注射用水溶液或粉剂。在使用时可脑室或鞘内注射，一般1天应用1次，7天为一个疗程。

本发明的有益效果在于：

本发明将脱氧核糖核酸酶I作为有效成分，用于在颅内出血或颅内感染性疾病后，降解脑脊液中游离DNA，从而治疗和预防交通性脑积水，并通过减轻交通性脑积水所致的脑室扩张改善神经认知功能。

本发明动物实验证明：以高岭土诱导的大鼠交通性脑积水模型作为研究载体。侧脑室注射脱氧核糖核酸酶I可显著降低脑脊液中游离DNA水平，且核磁共振结果显示脱氧核糖核酸酶I可显著减轻28后脑室扩张程度。进一步运用水迷宫实验发现，脱氧核糖核酸酶I可明显改善实验动物的神经认知功能。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为大鼠交通性脑积水模型的构建；经侧脑室给予生理盐水或者脱氧核糖核酸酶I干预。实验结果表明，与空白对照组比较，生理盐水组脑脊液中游离DNA含量显著升高。而给予脱氧核糖核酸酶I干预后，脑脊液中游离DNA含量明显下降。

图2为在模型建立28天后，利用小动物磁共振扫描评估大鼠脑积水情况。(A)核磁共振T2序列图像表明，与空白对照组相比，生理盐水组大鼠脑室体积显著扩张。而给予脱氧核糖核酸酶I干预后，大鼠脑室体积扩张程度明显下降。(B)进一步对大鼠脑室体积进行测量，结果表明，与空白对照组相比，生理盐水组大鼠脑室体积显著增加。而给予脱氧核糖核酸酶I干预后，大鼠脑室体积增加程度明显下降。

图3为在模型建立28天后，利用水迷宫(Water Morris Maze)检测大鼠学习记忆能力。实验结果表明，生理盐水组大鼠学习记忆能力较空白对照组显著下降。而给予脱氧核糖核酸酶I干预后，大鼠学习记忆功能明显改善。(A)表示在前五天训练阶段动物寻找水下平台的潜伏时间；(B)表示在第六天检测时动物穿过原平台所在区域的次数；(C)表示实验动物在原平台所在象限游动距离占所有距离的百分比；(D)表示实验动物在原平台所在象限游动时间占测试总时间的百分比。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1

脑脊液中游离DNA增加是交通性脑积水重要的病理机制

高岭土诱导的大鼠交通性脑积水模型的建立。成年雄性SD大鼠(250-300g，购买于陆军军医大学实验动物中心)经腹腔注射戊巴比妥(40mg/kg)进行麻醉，在无菌条件下沿颈前正中线做切口，分离软组织暴露颅底。用生理盐水配制25％(250mg/mL)无菌性高岭土(Sigma-Aldrich)悬浮液，沿颅骨底部与第一颈椎之间的间隙用注射器将30μL配置好的高岭土悬浮液注射入基底池诱导交通性脑积水。设置空白对照组(向基底池注射30μL生理盐水，n＝6只)，生理盐水组(造模后经侧脑室给予5μL生理盐水，n＝6只)，DNase1组(造模后经侧脑室给予5μL的400U/μL的脱氧核糖核酸酶I(Roche)生理盐水溶液，n＝6只)。每天给药一次，连续治疗3天后经枕大池抽取脑脊液离心后进行检测。用游离DNA定量试剂盒(Invitrogen)对各组实验动物脑脊液游离DNA含量进行定量检测。

实验结果如图1所示，与空白对照组相比，生理盐水组动物脑脊液中游离DNA含量显著增加(P<0.0001)，而DNase1组动物脑脊液中游离DNA含量与生理盐水组显著减少(P<0.001)。

实施例2

脱氧核糖核酸酶I对交通性脑积水脑室扩张的影响

实验动物造模28天后行小动物7.0T头颅MRI检查。

实验结果如图2中A所示，MRI的T2序列图像显示与空白对照组相比，生理盐水组动物侧脑室明显扩张，而给予脱氧核糖核酸酶I治疗的DNase1组动物侧脑室扩张程度较生理盐水组明显减轻。

进一步对各组动物侧脑室体积进行测量统计，结果如图2中B所示，与空白对照组相比，生理盐水组动物侧脑室体积明显增大(P<0.0001)，而DNase1组动物侧脑室体积较生理盐水组显著减少(P<0.01)。

实施例3

脱氧核糖核酸酶I对交通性脑积水大鼠神经认知功能的影响

实验动物造模后第23天开始利用水迷宫(Water Morris Maze)实验对各组动物神经认知功能进行评估。实验动物被放置于一个水深50cm的圆形水池(直径200cm)中，用墨汁将池水染成黑色。将池面平均分成四个象限，其中一个象限放置一个直径6cm的平台，平台没于水下1.5cm。实验从造模后第23-27天为训练阶段，将实验动物从不同象限放置入水，让动物在180s内寻找水下平台，若180s后仍未寻找到水下平台就将其放置于平台60s。经过5天的训练，在造模后第28天为测试实验。将水下平台撤除，实验动物固定象限放入水池，记录动物120s内的运动轨迹。

对实验结果分析，如图3中A所示，对训练阶段动物寻找到平台的时间进行分析以反映实验动物学习能力。DNase1组动物学习能力明显优于生理盐水组动物(P<0.05或P<0.01)。

进一步对测试实验数据进行分析，图3中B表示实验动物穿过平台区域的次数，与空白对照组相比，生理盐水组穿过平台次数明显减少(P<0.001)，而DNase1组动物穿过平台次数明显多于生理盐水组(P<0.05)。

图3中C表示实验动物在平台目标象限游动的距离占总距离的百分比，结果表明，与空白对照组相比，生理盐水组动物在目标象限的游动的距离占比显著下降(P<0.001)，而DNase1组动物的占比明显多于生理盐水组(P<0.01)。

图3中D表示实验动物在平台目标象限游动的时间占总时间的百分比，结果表明，与空白对照组相比，生理盐水组动物在目标象限的游动的时间占比显著下降(P<0.001)，而DNase1组动物的占比明显多于生理盐水组(P<0.05)。以上结果均表明，与空白对照组相比，生理盐水组动物神经认知功能显著下降，而DNase1组动物的神经认知功能明显优于生理盐水组。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (2)

1.脱氧核糖核酸酶I在制备治疗、预防交通性脑积水药物中的应用。

2.脱氧核糖核酸酶I在制备改善交通性脑积水后神经认知功能药物中的应用。