CN114259507A - 一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用 - Google Patents

一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用。本发明以模型小鼠为研究对象，设立了对照组、模型组和C.minuta组来研究小克里斯滕森氏菌降低机体血清尿酸的效果。结果显示，小克里斯滕森氏菌能够显著抑制C.minuta组小鼠的血清尿酸值，与模型组相比具有显著性差异，表明小克里斯滕森氏菌具有明显的降尿酸效果，可以改善高尿酸血症和痛风疾病等症状。

Description

一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾 病的药物中的应用
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，具体是一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用。
背景技术
尿酸是人类嘌呤化合物的终末代谢产物，嘌呤代谢紊乱会导致高尿酸血症。高尿酸血症是指在正常嘌呤饮食状态下，非同日两次空腹血尿酸水平男性高于420μmol/L，女性高于360μmol/L，即称为高尿酸血症。而当血尿酸水平超过关节单钠尿酸盐饱和度而析出沉积于外周关节及周围组织时，则称为痛风。因此高尿酸血症是痛风的发病基础，但不足以导致痛风，只有尿酸盐在机体组织中沉积下来造成损害时才会出现痛风。因此，降低尿酸值是治疗或预防高尿酸相关疾病的有效手段。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用，小克里斯滕森氏菌能够显著降低尿酸水平。
克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)属于厚壁菌门，在人类和动物肠道黏膜中广泛存在。目前发现的克里斯滕森菌科菌种有Christensenella minuta(C.minuta)。小克里斯滕森氏菌(C.minuta)最初从一名健康日本男性的粪便中培育分离所得，并于2012年首次被确切描述为克里斯滕森科中的一个种，是一种严格厌氧型革兰氏阴性的短杆菌。基于16S rRNA基因序列分析，将其命名为Christensenella minuta DSM 22607(Morotomi,Masami,Fumiko Nagai,and Yohei Watanabe."Description of Christensenella minutagen.nov.,sp.nov.,isolated from human faeces,which forms a distinct branch inthe order Clostridiales,and proposal of Christensenellaceae fam.nov."International journal of systematic and evolutionary microbiology 62.1(2012):144-149.)。2014年，发现C.minuta有高度遗传性，是人类最易遗传的一类细菌(Goodrich,Julia K.,et al."Human genetics shape the gut microbiome."Cell 159.4(2014):789-799.)。此后在不同人群和多项研究中，发现人体内克里斯滕森科相对丰度与身体质量指数(Body Mass Index,BMI)呈负相关(Waters,Jillian L.,and Ruth E.Ley."The humangut bacteria Christensenellaceae are widespread,heritable,and associated withhealth."BMC biology 17.1(2019):1-11.)。
目前大多研究发现，C.minuta丰度降低甚至缺失，与体重和炎症性肠病如克罗恩病、溃疡性结肠炎和肠易激综合征有潜在的关系。然而结果均源于疾病状态下C.minuta在16s或宏基因组测序水平的变化，缺少机制探讨和相关有力的证据。最新一篇相关文献报道了在DNBS诱导急性结肠炎的小鼠模型以及TNBS诱导急性结肠炎的大鼠模型中，膳食补充C.minuta DSM 22607，都可抑制相关炎症因子缓解肠炎，并未深入进行进一步的机制探讨(Kropp,Camille,et al."The Keystone commensal bacterium Christensenella minutaDSM 22607 displays anti-inflammatory properties both in vitro and in vivo."Scientific Reports 11.1(2021):1-12.)
申请人发现，小克里斯滕森氏菌能够显著抑制C.minuta组小鼠的血清尿酸值(UA)，与Model组达到显著性差异，表明小克里斯滕森氏菌具有明显的降尿酸效果，可以改善高尿酸血症或痛风疾病等高尿酸相关疾病的症状。
本发明提供了一种小克里斯滕森氏菌、其细胞成分、代谢物和/或分泌物在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用。
可以理解的是，细胞成分包括干细胞、包含该细胞的培养液和组成细胞的各种化学成分；代谢物包括新陈代谢中的中间代谢物和最终代谢物等；分泌物包括酶、抗体和激素等。
在一个实施例中，所述小克里斯滕森氏菌为小克里斯滕森氏菌(Christensenellaminuta)DSM22607，来自德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)。
在一个实施例中，所述药物为小克里斯滕森氏菌、其细胞成分、代谢物和/或分泌物以及药学上可接受的载体。
其中，药学上可接受的载体可以是糖类，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉，如玉米淀粉和土豆淀粉；纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素；麦芽；明胶；植物油、花生油、玉米油、可可油和芝麻油；多元醇，如甘油、山梨糖醇甘露醇；调味剂；压片剂；稳定剂；等渗盐溶液，如生理盐水；磷酸盐缓冲溶液；
在一个实施例中，所述药物的剂型为口服制剂或注射制剂。
在一个实施例中，所述口服制剂为片剂、胶囊、颗粒、浓缩丸或液剂。
例如，片剂以口服普通片为主，也有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、泡腾片、阴道片、速释或缓释或控释片与肠溶片等；胶囊包括硬胶囊和软胶囊；颗粒包括可溶颗粒、混悬颗粒、泡腾颗粒、肠溶颗粒、缓释颗粒和控释颗粒等；浓缩丸包括浓缩水丸、浓缩蜜丸和浓缩水蜜丸；液剂包括口服溶液剂、耳用溶液剂、眼用溶液剂和外用溶液剂，本发明对此并无特殊限制。
在一个实施例中，所述注射制剂为液体注射剂、注射用粉剂或注射用片剂。
例如，液体注射剂包括溶液(水性或非水性)注射剂、悬液注射剂和乳浊液注射剂等；注射用粉剂包括无菌粉剂和冻干粉剂等；注射用片剂包括用无菌操作法制成的模印片和机压片等，本发明对此并无特殊限制。
本发明提供了一种小克里斯滕森氏菌用于制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物的新用途。实验结果表明，本发明提供的小克里斯滕森氏菌可明显抑制高糖高脂饮食的模型组小鼠的尿酸值升高，其尿酸值水平与正常饮食的对照组小鼠相当，数据均具有显著性差异(p＜0.05)。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。
图1为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对肥胖症的影响。(A)身体形态的表型变化(左：Control；中：Model；右：C.minuta)；(B)体重变化。标注不同小写字母表示组间差异性显著(p<0.05)，标注相同小写字母表示组间差异性不显著(p>0.05)；
图2为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对血糖的影响。(A)0-12周血糖指数的动态变化；(B)第12周血糖。标注不同小写字母表示组间差异性显著(p<0.05)，标注相同小写字母表示组间差异性不显著(p>0.05)；
图3为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对机体葡萄糖代谢的影响。(A)葡萄糖耐受实验的血糖动态变化；(B)血糖曲线的曲线下血糖。标注不同小写字母表示组间差异性显著(p<0.05)，标注相同小写字母表示组间差异性不显著(p>0.05)；
图4为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对机体血清中生化指标的影响。(A)总胆固醇(Total Cholesterol,CHO)；(B)甘油三酯(Total Triglyceride，TG)；(C)血清尿酸(Uric acid,UA)。标注不同小写字母表示组间差异性显著(p<0.05)，标注相同小写字母表示组间差异性不显著(p>0.05)。
具体实施方式
本发明公开了一种小克里斯滕森氏菌在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
以下结合实施例对本发明进行进一步阐述：
实施例1：小克里斯滕森氏菌干预试验
1.实验材料：小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta,DSM22607)来自德国微生物菌种保藏中心(DSMZ)。
2.实验试剂：血糖仪、血糖试纸，普和希健康医疗器械(上海)有限公司。
3.实验动物：C57BL/6JNifdc雄性小鼠，购自浙江维通利华实验动物技术有限公司(合格证编号：20210728Abzz0619000723)。在环境为光照时间昼夜12h交替，温度为20-25℃，相对湿度为50±5％的暨南大学实验动物中心适应性饲养，自由摄食。实验操作均按照《暨南大学实验动物伦理委员会》相关要求进行。
4.实验方法
(1)实验动物分组及模型建立
利用体重分层法对C57BL/6JNifdc雄性小鼠随机分成4组，分别为Control组，Model组，C.minuta组和二甲双胍组。建立高糖高脂饮食模型，用纯水配置果糖水溶液给予Model组、C.minuta组和二甲双胍组动物自由饮用，同时给予Model组、C.minuta组和二甲双胍组动物高脂肪饲料自由摄取造模至实验结束。
(2)干预处理
C.minuta组和二甲双胍组小鼠在造模四周后开始进行干预，且干预至实验结束。其中，Control组和Model组均灌胃相应体积的水，而C.minuta组均灌胃相应体积的小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预物，二甲双胍组均灌胃相应体积的二甲双胍干预物。
(3)体重
Control组，Model组和C.minuta组小鼠均在造模第0天、第四周、第八周、第十二周在电子天平上称重。同时，对小鼠进行身体形态进行拍照记录，以及计算肥胖度对小鼠进行肥胖症评估。
肥胖度＝(实际体重-标准体重)÷标准体重×±100％
肥胖度在±10％之内，判断为正常适中；肥胖度超过10％，判断为超重；肥胖度超过20％-30％，判断为轻度肥胖；肥胖度超过30％-50％，判断为中度肥胖；肥胖度超过50％，以上，判断为重度肥胖；肥胖度小于-10％，判断为偏瘦；肥胖度小于-20％以上，判断为消瘦。
(4)血糖分析
禁食6小时后，对Control组，Model组和C.minuta组小鼠进行尾静脉取血，采用血糖仪和血糖试纸对血样进行血糖测试并记录分析。
(5)OGTT分析
禁食6小时不禁水一段时间后，对Control组，Model组和C.minuta组小鼠腹腔注射剂量为2g/kg的葡萄糖溶液，葡萄糖浓度为400mg/mL，体重为20g的小鼠注射量为0.1mL。注射葡萄糖后0分钟，30分钟，60分钟，120分钟采用尾静脉取血的方式测定小鼠的血糖值。
(6)CHO\TG\UA分析
禁食不禁水6h后，对所有组别小鼠采用眼眶取血的方式取血，血液常温静置30min后，于4℃在3000rpm/min条件下离心15min，取上层血清，分装后置于-80℃保存待用。随后，通过Thermo Fisher公司的全自动多功能动物生化分析仪(Indiko Plus)对血清生化指标CHO、TG、UA进行测试并记录分析。
5.实验结果
本发明成功构建了高糖高脂饮食模型，高糖高脂饮食造模后，与Control组相比，Model组小鼠体型肥大，体重出现了显著上升，如图1所示，图1为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对肥胖症的影响，通过计算肥胖度，小鼠可确诊为肥胖症。与此同时，Model组小鼠也出现血糖指数异常，如图2和表1所示，其中图2为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对血糖的影响，表1为小鼠血糖及AUC血糖指标；进一步进行血糖耐受分析，发现Model组小鼠出现葡萄糖代谢异常，可诊断为糖尿病，如图3所示，图3为小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对机体葡萄糖代谢的影响。
表1：小鼠血糖及AUC血糖指标
Figure BDA0003436810080000071
结合生化指标检查分析，发现Model组和二甲双胍组小鼠血清中总胆固醇(CHO)、总甘油三酯(TG)和血清尿酸(UA)均显著升高，如图4和表2所示，图4是小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预对机体血清中生化指标的影响，表2是小鼠生化指标；总胆固醇指数是判断高胆固醇血症的重要指标，总甘油三酯是动脉硬化的关键危险因子，血清尿酸常见于痛风，基于高糖高脂饮食习惯，结合其他指标可诊断Model组和二甲双胍组小鼠具有高胆固醇血症伴随动脉粥样硬化的症状以及痛风高发风险。而小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)干预可显著有效的减少体重、降低血糖值、降低血清总甘油三酯、降低血清尿酸以及改善葡萄糖代谢异常等现象。二甲双胍作为公认的治疗糖尿病的药物，结果显示C.minuta组小鼠中血清总甘油三酯和血清尿酸的降低效果均显著优于二甲双胍组。
表2：小鼠生化指标
Figure BDA0003436810080000081
本发明指出了小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)在治疗和/或预防日常高糖高脂饮食诱发的肥胖症、代谢综合征和痛风的作用，发现小克里斯滕森氏菌(Christensenella minuta)可以作为改善肥胖、降低高血糖、降低高胆固醇血症病发风险、降低动脉粥样硬化发生和降低痛风风险的有效功能成分。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小克里斯滕森氏菌、其细胞成分、代谢物和/或分泌物在制备治疗和/或预防高尿酸相关疾病的药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述小克里斯滕森氏菌为小克里斯滕森氏菌DSM22607。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的高尿酸相关疾病为高尿酸血症或痛风疾病。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为小克里斯滕森氏菌、其细胞成分、代谢物和/或分泌物以及药学上可接受的载体。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为口服制剂或注射制剂。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述口服制剂为片剂、胶囊、颗粒、浓缩丸或液剂。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述注射制剂为液体注射剂、注射用粉剂或注射用片剂。
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