CN114344320A - 喷司他丁在制备预防和/或治疗饮肥胖及糖尿病适应症药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了喷司他丁在制备预防和/或治疗肥胖及糖尿病适应症药物中的应用，喷司他丁可以显著降低饮食诱导的肥胖小鼠的体重，显著降低脂肪含量，降低血糖血脂，改善脂肪肝，改善前糖尿病的胰岛素抵抗。无论是注射还是口服给药，喷司他丁都能显著治疗和/或预防小鼠肥胖，降低血糖血脂，减轻脂肪肝和胰岛素抵抗。喷司他丁在预防和/或治疗肥胖及糖尿病适应症方面，安全有效，容易获得，市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及喷司他丁的医药用途，具体涉及喷司他丁在预防和治疗饮食诱导的肥胖及糖尿病适应症中的用途。
背景技术
肥胖已成为一个全球性的健康问题，并对世界各年龄段人口的健康构成威胁。根据世界卫生组织的数据，1975年至2020年期间，全球肥胖患病率增加了两倍。2016年，超过19亿18岁及以上的成年人超重，而超过3.4亿5-19岁的儿童和青少年超重或肥胖。肥胖极大地增加了慢性病发病率——即残疾、抑郁、2型糖尿病、心血管疾病、某些癌症和死亡率的风险。肥胖的病因很复杂，虽然肥胖的遗传易感性很高，但全球肥胖率的上升与现代人不良生活方式有关，例如，过度摄入简单碳水化合物和糖、缺乏体育活动。
由于技术和社会原因，对抗肥胖药物(AOMs)的追求一直是巨大的挑战。从历史上看，在获得FDA批准后，AOM出现了一系列失败，有一些涉及对心血管的不利影响，如西布曲明、芬氟拉明、右旋芬氟拉明、彩虹药片；有一些增加自杀风险，如利莫那班；一些增加药物依赖和滥用，如甲基苯丙胺；还有一些可能会出现上瘾或速休克，如芬特明、安非他酮、盐酸卡辛。因此，某些药物仅建议短期使用。长期的药物治疗在达到适当的耐受性和安全性的同时，达到体重的正常化仍然是一个不可克服的挑战，理想的AOM应该适度且持续地纠正超重，同时降低心血管疾病和其他合并症的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于开发更为安全有效的药物，这种药物不仅能够减重减脂，而且能够降血糖、降血脂、减缓脂肪肝，改善前糖尿病的胰岛素抵抗。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
本发明提供一种喷司他丁在制备预防和/或治疗饮食诱导的肥胖及糖尿病适应症的药物中的应用。
喷司他丁的化学结构式如下：
本发明通过构建高脂饮食诱导肥胖小鼠，研究喷司他丁对饮食诱导的肥胖及糖尿病适应症的预防及治疗作用。
本发明的喷司他丁的适应症包括但不限于高血糖、高血脂、脂肪肝、肥胖、糖尿病、糖尿病的胰岛素抵抗。
所述喷司他丁的给药方式为静脉注射和口服。
所述喷司他丁的剂量为0.6mg/kg-10mg/kg。
本发明的有益效果在于：本发明公开了喷司他丁在防治饮食诱导的肥胖及糖尿病适应症中的应用，喷司他丁可以显著降低饮食诱导的肥胖小鼠的体重，显著降低脂肪含量，降血糖血脂，改善脂肪肝，改善前糖尿病的胰岛素抵抗。而且无论是注射还是口服给药，喷司他丁都显著治疗和预防60％高脂肪饮食的小鼠的肥胖，降血糖血脂，减轻脂肪肝，减轻胰岛素抵抗。因此喷司他丁可用于预防和治疗饮食诱导的肥胖及糖尿病适应症。并且其临床用药已经过FDA批准，安全有效，容易获得，市场前景广阔。
附图说明
图1.不同处理组DIO小鼠的体重曲线。
图2.不同处理组DIO小鼠昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况。
图3.注射治疗的不同处理组DIO小鼠的血糖及血清胰岛素水平测定。
图4.注射治疗的不同处理组DIO小鼠的葡萄糖耐量试验和胰岛素敏感性试验。
图5.注射治疗的不同处理组DIO小鼠脂肪组织重量。
图6.注射预防的实施图例。
图7.注射预防的不同处理组DIO小鼠的体重曲线。
图8.注射预防的不同处理组DIO小鼠的食物摄入量、昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况的检测。
图9.注射预防的不同处理组DIO小鼠的葡萄糖耐量试验和胰岛素敏感性试验。
图10.注射预防的不同处理组DIO小鼠的脂肪组织重量。
图11.口服预防的实施图例。
图12.口服预防的不同处理组DIO小鼠的体重曲线。
图13.口服预防的不同处理组DIO小鼠昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况。
图14.口服预防的不同处理组DIO小鼠血糖及血清胰岛素水平测定。
图15.口服预防的不同处理组DIO小鼠葡萄糖耐量试验和胰岛素敏感性试验。
图16.口服预防的不同处理组DIO小鼠脂肪组织重量。
图17.口服预防的不同处理组DIO小鼠脂肪组织的油红染色和HE染色。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
DIO B6J小鼠是一种著名的II型糖尿病和肥胖模型。这是因为B6J小鼠使用高脂饮食后表现出的表型与人类糖尿病以及人类代谢疾病很类似，包括体重增加、血糖升高、葡萄糖耐受受损等。
本发明所用实验动物为C57BL/6J小鼠(命名为C57BL/6JGpt)，购自江苏集萃药康生物科技股份有限公司。
本发明中的药物为喷司他丁，其结构式如图1。
实施例1喷司他丁治疗肥胖及糖尿病适应症的药效学评价
购买C57BL/6J小鼠15只，喂养60％的高脂饲料(Research Diet,Cat#D12492)12周，构建饮食诱导的肥胖小鼠模型(简称DIO小鼠)。
小鼠按体重分层随机分为5组，分别为0.9％NaCl组(n＝5)、1mg/kg喷司他丁处理组(n＝5)及3mg/kg喷司他丁处理组(n＝5)，具体分组及给药方式如表1所示：
表1.DIO小鼠分组及给药剂量和给药方式
隔天给药，持续给药28天，每周称量体重，电子称的称重范围是0.1至300g之间，结果如图1所示。
由图可知，自给药第1天至第28天，1mg/kg喷司他丁处理组和3mg/kg喷司他丁处理组的体重结果分别从44.35±1.4g、44.20±1.4g降低到35.11±1.4g、34.96±1.2g。(p<0.001)。
第五周结束时，1mg/kg喷司他丁处理组和3mg/kg喷司他丁处理组小鼠的体重分别降到34.96±1.2g、34.95±1.3g，和初始体重相比，体重分别减轻了21％和20.9％。而0.9％NaCl处理的对照组小鼠的体重变化较小，不同处理组DIO小鼠的体重变化如表2所示。
表2.治疗的不同处理组DIO小鼠的体重变化
*P<0.001
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有显著降低体重的作用。
体内代谢测定：将小鼠单独安置在代谢笼CLAMS(Columbus Instruments)中，根据制造商的说明，在记录之前，小鼠在代谢笼中适应1天，昼夜循环12小时，自由获取食物和水。同时评估昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况，结果如图2所示。
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有改善代谢功能的作用。
空腹血糖测定：小鼠经过过夜(16h)禁食，用干净剪刀将小鼠尾尖减去，拭去第一滴血液，用OneTouch超微量血糖仪(OneTouch)测定血糖水平。
血清胰岛素水平测定：将小鼠过夜(16h)禁食，剪鼠尾取血，离心去上清，将血清取10ul，用insulin ELISA试剂盒(Millipore)检测。
糖耐量(GTT)及胰岛素敏感性(ITT)测定：给药第29天进行GTT测定，在研究之前小鼠被禁食过夜，小鼠注射1.5g/kg的d-葡萄糖。给药第32天进行对于ITT测定，在研究之前小鼠被禁食4小时，小鼠接受0.6U/kg体重剂量的人常规胰岛素(Sigma-Aldrich)注射。GTT和ITT都是在注射后0、15、30、60、90和120分钟使用OneTouch超微量血糖仪(OneTouch)测定血糖水平。曲线下面积(AUC)定义为基线血糖水平与葡萄糖或胰岛素刺激引起的偏移之间的差异。空腹血糖及血清的胰岛素水平如图3所示，糖耐量及胰岛素敏感性结果如图4所示。
结果表明，喷司他汀以剂量依赖的方式显著降低DIO小鼠空腹血糖，并且能明显改善糖耐量受损，显著改善胰岛素抵抗。
给药35天(5周)后，于第35天(隔夜禁食16h)脱颈椎处死小鼠，解剖腹股沟白色脂肪组织(iwat)，附睾白色脂肪组织(ewat),棕色脂肪组织(bat)称重。脂肪库重量结果如图5所示，喷司他汀处理组脂肪显著减少。
实施例2喷司他丁预防肥胖及糖尿病适应症的药效学评价
购买6周龄雄性C57BL/6J小鼠16只，随机分为2组，一组是对照组(n＝8),60％的高脂饲料喂养4个月，同时在喂养期间每两天给予相同体积的0.9％NaCl；另一组是预防组(n＝8)，喂养60％的高脂饲料4个月，同时在喂养期间每两天给予低剂量的喷司他丁(0.6mg/kg)，实施图例见图6，实验小鼠具体分组及给药剂量和给药方式见表3。
表3.实验小鼠具体分组及给药剂量和给药方式
每两天给药，每周称量体重，电子称的称重范围是0.1至300g之间，结果如表4和图7所示，喷司他丁给药显著防止体重增加。
表4.治疗的不同处理组DIO小鼠的体重变化
*P<0.001
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有显著降低体重的作用。
体内代谢测定：将小鼠单独安置在代谢笼CLAMS(Columbus Instruments)中，(根据制造商的说明，在记录之前，小鼠在代谢笼中适应1天)昼夜循环12小时，自由获取食物和水。同时评估食物摄入量、昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况，结果如图8所示。
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有改善代谢功能的作用，而对小鼠的食物摄入量没有影响。
糖耐量(GTT)及胰岛素敏感性(ITT)测定：给药第16周进行GTT测定，在研究之前小鼠被禁食过夜，小鼠注射1.5g/kg的d-葡萄糖。给药第17周进行对于ITT测定，在研究之前小鼠被禁食4小时，小鼠接受0.6U/kg体重剂量的人常规胰岛素(Sigma-Aldrich)注射。GTT和ITT都是在注射后0、15、30、60、90和120分钟使用OneTouch超微量血糖仪(OneTouch)测定血糖水平。曲线下面积(AUC)定义为基线血糖水平与葡萄糖或胰岛素刺激引起的偏移之间的差异。糖耐量结果如图9所示，结果表明低剂量的喷司他丁预防组就能够明显改善糖耐量受损，显著改善胰岛素抵抗。
给药第20周(隔夜禁食16h)脱颈椎处死小鼠，解剖皮下脂肪(iwat)，附睾白色脂肪组织(ewat)，棕色脂肪(bat)称重。脂肪库重量结果如图10所示，结果表明，喷司他汀处理组脂肪显著减少。
实施例3
喷司他丁通过口服来治疗肥胖和糖尿病适应症的药效学评价。
具体方法如下：购买6周龄雄性C57BL/6J小鼠16只，用60％高脂饲料喂养野生型小鼠12周，诱导肥胖，如图11所示，然后每隔2天口服给予喷司他丁(10mg/kg)，连续3周。如图12，喷司他丁的口服给药对DIO小鼠具有显著降低体重的作用。
表5.治疗的不同处理组DIO小鼠的体重变化
*P<0.001
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有显著降低体重的作用。
体内代谢测定：将小鼠单独安置在代谢笼CLAMS(Columbus Instruments)中，根据制造商的说明，在记录之前，小鼠在代谢笼中适应1天)昼夜循环12小时，自由获取食物和水。同时评估昼夜全身耗氧量、昼夜全身能量消耗情况结果如图13所示。
结果表明，喷司他丁对DIO小鼠具有改善代谢功能的作用。
空腹血糖、血清胰岛素水平、糖耐量(GTT)及胰岛素敏感性(ITT)测定：小鼠经过过夜(16h)禁食，用干净剪刀将小鼠尾尖减去，拭去第一滴血液，用OneTouch超微量血糖仪(OneTouch)测定血糖水平；将小鼠过夜(16h)禁食，剪鼠尾取血，离心去上清，将血清取10ul，用insulin ELISA试剂盒(Millipore)检测；给药第22天进行GTT测定，在研究之前小鼠被禁食过夜，小鼠注射1.5g/kg的d-葡萄糖。给药第25天进行对于ITT测定，在研究之前小鼠被禁食4小时，小鼠接受0.6U/kg体重剂量的人常规胰岛素(Sigma-Aldrich)注射。GTT和ITT都是在注射后0、15、30、60、90和120分钟使用OneTouch超微量血糖仪(OneTouch)测定血糖水平。曲线下面积(AUC)定义为基线血糖水平与葡萄糖或胰岛素刺激引起的偏移之间的差异。空腹血糖、血清胰岛素水平如图14所示，糖耐量结果如图15所示，结果表明喷司他丁口服给药显著降低DIO小鼠空腹血糖，降低体内的胰岛素水平，并且能明显改善糖耐量受损，显著改善胰岛素抵抗。
给药21天(3周)后，停药2周，于第35天(隔夜禁食16h)脱颈椎处死小鼠，解剖皮下脂肪(iwat)，附睾白色脂肪组织(ewat),棕色脂肪(bat)称重，取一部分肝脏用PBS清洗后固定于4％的PFA中，4℃固定<2h，一部分肝脏用OCT包埋。脂肪库重量结果如图16所示，结果表明，喷司他汀处理组体内脂肪显著减少。
Oil O red：取肝脏冰冻切片，洗去OCT后，用60％异丙醇浸洗，再用Oil O red工作液染色2-5min，再用60％异丙醇调色，立刻水洗，分化，反蓝，用50％甘油封片。
HE染色：取肝脏冰冻切片，洗去OCT后，酒精梯度脱水，用苏木素染色5-7min，立刻水洗，分化，再用伊红染色2-4min，立刻水洗，复水，二甲苯洗涤，风干后中性树脂封片。
肝脏Oil O red及HE结果如图17所示。结果表明，喷司他丁口服给药组的肝脏脂质含量显著减少，改善了脂肪肝。
Claims (4)
1.喷司他丁在制备预防和/或治疗肥胖及糖尿病适应症药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述适应症为高血糖、高血脂、脂肪肝、肥胖症、糖尿病及胰岛素抵抗。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述喷司他丁的给药方式为静脉注射和口服。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述喷司他丁的剂量为0.6mg/kg-10mg/kg。
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|---|---|---|---|
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US20130324461A1 (en) * | 2010-08-26 | 2013-12-05 | Michail V. Sitkovsky | Methods and compositions for preventing or treating obesity |
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