CN115624563A

CN115624563A - 烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗职业性矽肺病的药物或保健品中的用途

Info

Publication number: CN115624563A
Application number: CN202211389154.5A
Authority: CN
Inventors: 姚于勤; 王礼群; 谢永美; 叶庭洪
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-01-20

Abstract

本发明属于医药技术领域，具体涉及烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗由职业性矽尘暴露诱导矽肺肺损伤和肺纤维化的药物或保健品中的用途。本发明要解决的技术问题为预防或治疗职业性矽肺病肺损伤和肺纤维化的药物或保健品提供一种新的替代方案，解决上述技术问题的技术方案提供了烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗职业性矽肺病肺损伤和肺纤维化的药物或保健品中的用途。实验表明，烟酰胺单核苷酸能有效改善矽尘诱导的氧化损伤和肺纤维化，通过上调Gstm1和Mgst1的表达缓解矽肺肺损伤和肺纤维化，具有良好的应用前景。

Description

烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗职业性矽肺病的药物或保健品中的用途

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗职业性矽肺病的药物或保健品中的用途。

背景技术

粉尘是指在生产过程中产生的、能在空气中长时间悬浮存在的固体颗粒，包括矽尘、煤尘、石棉尘、水泥尘等。由于扬尘治理、环境保护措施等的实施，除特殊职业人群外，普通人群的粉尘暴露量相对较小，患尘肺病的风险极低，因此尘肺病通常在职业人群中发生。研究表明，粉尘对人体的危害性主要取决于游离二氧化硅的含量，游离二氧化硅的含量越高，发病时间越短，病变越严重。矽尘是危害性最高的粉尘之一，指游离二氧化硅含量超过10％粉尘。与其他粉尘相比，矽尘暴露更易导致急性速发型在IARC的分类中，以二氧化硅为主要成分的石英粉尘被确认为人类致癌物。细小的矽尘(粒径一般小于5μm)进入下呼吸道后，由于存在小尺寸效应、表面效应等物理特性，易导致细胞膜、细胞器膜等的损伤，如产生大量自由基造成肺组织中细胞的氧化损伤和生理功能异常等。同时，由于生物体无法溶解矽尘，矽尘在肺组织微环境中被反复的吞噬和释放，造成持续的损伤。这种反复、持续的损伤导致可机体免疫修复失衡，炎性细胞异常增生，释放大量的细胞因子，驱动肺上皮细胞转化，成纤维细胞增生，肺组织瘢痕形成，进一步导致进行性肺纤维化。

职业性尘肺病是在职业环境或活动中，粉尘的长期吸入并在肺内潴留引起的系统性疾病，以肺组织弥散性纤维化为主要特征。矽肺是尘肺病中进展最快、致病性最强的主要类型之一，约占尘肺病的39％。由于二氧化硅是地壳的主要矿物质成分，因此矽肺病不仅是建筑、矿石开采等传统行业的职业病，也是现代产业如假牙制造、人造石、牛仔裤、玻璃加工等行业的主要职业病。但目前尚无矽肺病的特效治疗方法，多为对临床症状的对症治疗。对于受矽肺影响的人群来说，寻找新的预防和治疗策略，以延缓病程，提高生活质量迫在眉睫。

烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)是人体中一种天然存在的物质，也存在于蔬菜、水果、肉类、海鲜和菌类等食物中。烟酰胺单核苷酸是烟酰胺腺苷二磷酸 (Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)的前体，主要通过NAD+发挥其生物学功能。 NAD+是维持人体正常生理功能不可缺少的辅酶。研究表明，NAD+水平降低与衰老、认知功能障碍、免疫缺陷、代谢障碍以及心血管疾病相关。研究表明，补充烟酰胺单核苷酸可以增加NAD+的水平，从而对上述疾病起到预防和缓解作用。另外，烟酰胺单核苷酸还可提高谷胱甘肽(glutathione，GSH)的水平，从而抑制氧化性皮肤损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：为制备预防或治疗职业环境中矽尘暴露导致的肺损伤或矽肺肺纤维化的药物或保健品提供一种新的替代方案。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种烟酰胺单核苷酸在职业性矽肺病中的用途。

进一步地，所述的疾病由职业环境中的矽尘诱导。

其中，上述用途中，所述的矽尘为游离二氧化硅含量大于10％的粉尘。

其中，上述用途中，所述的职业性矽肺病为肺损伤和/或矽肺肺纤维化。进一步的，所述的肺损伤是氧化损伤

其中，上述用途中，所述的矽肺肺损伤和/或肺纤维化的特征是ROS水平增加，GSH水平降低，炎性细胞浸润和细胞增生。

其中，上述用途中，所述的矽肺肺损伤和/或肺纤维化的特征是肺组织Nrf2蛋白表达降低。

其中，上述用途中，所述的矽肺肺损伤和/或肺纤维化的特征是肺组织Gstm1、Mgst1基因的表达降低。

进一步地，所述的药物或保健品是以烟酰胺单核苷酸为活性成分，加入药学上接受的辅料或辅助性成分，制备而成的制剂。

进一步地，所述的烟酰胺单核苷酸降低肺组织中ROS水平，增加GSH水平，减少炎性浸润和细胞增生。

进一步地，烟酰胺单核苷酸增加肺组织中Nrf2蛋白的表达。

进一步地，烟酰胺单核苷酸增加肺组织中Gstm1、Mgst1基因的表达。

进一步地，所述制剂为口服制剂。

进一步地，每单位口服制剂含有烟酰胺单核苷酸500-1000mg。

进一步地，所述的口服制剂包括固体制剂、液体制剂或悬浮液制剂。

进一步地，所述的固体制剂包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂或颗粒剂。

进一步地，所述的液体制剂包括乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。

本发明的有益效果在于：

本发明创造性的提供了烟酰胺单核苷酸在职业性矽肺病肺损伤和肺纤维化中的用途。本研究发现，烟酰胺单核苷酸可以有效缓解矽尘诱导的肺部损伤或疾病，如肺氧化应激和肺纤维化，抑制二氧化硅引起的ROS产生，增加肺组织中GSH的水平，增加氧化还原平衡调节蛋白Nrf2的表达，促进抗氧化基因Gstm1、Mgst1的表达，为矽肺氧化损伤提供了一种新的调控机制，在矽肺的缓解和恢复等方面为临床实践提供了一种新的选择。

附图说明

图1烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠的肺重系数图。

图2烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织H&E染色图(10x)。

图3烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织Masson染色图(10x)。

图4烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织中ROS表达检测流式图。

图5烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织中ROS水平相对定量图。

图6烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织中GSH表达水平图。

图7烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织Nrf2表达水平图。

图8烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织Gstm1表达水平图。

图9烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠7天后小鼠肺组织Mgst1表达水平图。

图10烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠的肺重系数图。

图11烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织H&E染色图(10x)。

图12烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织Masson染色图(10x)

图13烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织中ROS表达检测流式图。

图14烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织中ROS水平相对定量图。

图15烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织中GSH表达水平图。

图16烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织中Nrf2表达水平图。

图17烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织中Nrf2定位图。

图18烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织Gstm1表达水平图。

图19烟酰胺单核苷酸干预矽肺病小鼠28天后小鼠肺组织Mgst1表达水平图

具体实施方式

本发明创造性发现，烟酰胺单核苷酸具有预防或治疗职业性矽肺病肺损伤和肺纤维化的作用，尤其是在口服情况下，也能够达到较为明显的效果。因此，烟酰胺单核苷酸可以用于制备预防或治疗职业性矽肺病肺损伤和肺纤维化的药物或者保健品。

本发明中，烟酰胺单核苷酸具有降低矽肺病肺损伤和/或肺纤维化肺组织中ROS水平，增加GSH水平，减少炎性浸润和细胞增生的作用。可用于制备降低矽肺病肺损伤和/或肺纤维化患者的肺组织中ROS水平，增加GSH水平，减少炎性浸润和细胞增生的药物或保健品。

本发明中，烟酰胺单核苷酸具有增加矽肺病肺损伤和/或肺纤维化的肺组织中Nrf2蛋白的表达的作用。可用于制备增加矽肺病肺损伤和/或肺纤维化患者的肺组织中Nrf2蛋白的表达的药物或保健品。

本发明中，烟酰胺单核苷酸具有增加矽肺病肺损伤和/或肺纤维化的肺组织中Gstm1、 Mgst1基因的表达的作用。可用于制备增加矽肺病肺损伤和/或肺纤维化患者的肺组织中 Gstm1、Mgst1基因的表达的药物或保健品。所述的药物或保健品可以以烟酰胺单核苷酸为活性成分，加入药学上可接受的各种辅料或辅助性成分，制成制剂。

所述制剂可为口服制剂。进一步地，在使用中，可以控制每单位口服制剂烟酰胺单核苷酸的含量为500～1000mg。一般来说，上述的口服制剂包括固体制剂、液体制剂或悬浮液制剂。固体口服制剂可为胶囊剂、片剂、丸剂、散剂或颗粒剂；液体口服制剂可为乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂

本发明中，所述的“治疗”指能达到缓解或减轻疾病，控制或预防不需要的生理病症、紊乱或疾病，或获得有益或所需的临床结果的治疗性或预防性措施。有益或所需的临床结果包括，但不限于，症状的缓解；病症、紊乱，或疾病的程度的减轻；病症、紊乱，或疾病的状态的稳定(即，不恶化)；病症、紊乱，或疾病进展的发生的延迟或减慢；病症、紊乱，或疾病状态的改善或缓解(无论是部分或全部)，无论是否为可检测的或不可检测的；或病症、紊乱，或疾病的改善(enhancement)或改进。治疗包括引起临床上显著的反应，而没有过度水平的副作用。

本发明中烟酰胺单核苷酸的施用方式无特别限制，代表性的施用方式包括但不限于：口服、静脉注射、胃肠外施用、局部施用等方式。

本发明所述药学上接受的辅助性成分，具有一定生理活性，但该成分的加入不会改变上述药物组合物在疾病治疗过程中的主导地位，而仅仅发挥辅助功效，这些辅助功效仅仅是对该成分已知活性的利用，是医药领域惯用的辅助治疗方式。若将上述辅助性成分与本发明药物组合物配合使用，仍然应属于本发明保护的范围。下面将结合实施例对本发明的方案进行说明。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例小鼠肺损伤模型的建立及烟酰胺单核苷酸干预的体内动物实验

1.二氧化硅诱导的肺部疾病模型建立

1)动物种属

C57BL/6J，雄性小鼠，购自北京维通利华实验技术有限公司。

2)试剂

二氧化硅(购自Sigma，BCBP9096V)，200℃，4h干热灭菌，溶解于无菌生理盐水中备用。

3)方法

按体重腹腔注射戊巴比妥钠(50～55mg/kg)麻醉小鼠，轻轻掐脚趾尖观察是否有明显的反射反应，以判断是否达到麻醉深度，开展后续实验。

将达到麻醉深度的小鼠固定在操作台上，用手术线固定门牙，以固定头部。

用镊子轻轻拉出小鼠的舌头，使用汞灯光源照射小鼠的颈部，肉眼观察寻找气管口，找到随小鼠呼吸忽明忽暗的点，即为气管口。

将留置针软管插入小鼠气管口，抬起小鼠，快速注入混合均匀的二氧化硅悬液(50mg/mL) 80μL，拔出留置针，镊子轻轻拉住小鼠舌头，避免呛咳和窒息，待小鼠呼吸平稳后，将小鼠放回笼中，观察其生命体征，直至小鼠苏醒。

2.烟酰胺单核苷酸缓解二氧化硅诱导的肺部疾病的研究

1)分组及干预

假手术组、模型组、烟酰胺单核苷酸高剂量组(1000mg/kg，NMN高剂量组)、烟酰胺单核苷酸低剂量组(500mg/kg，NMN低剂量组)、烟酰胺单核苷酸对照组(1000mg/kg，NMN 对照组)，每组5～8只动物。假手术组和烟酰胺单核苷酸对照组气管滴注等体积生理盐水。

2)干预方法

经口灌胃，烟酰胺单核苷酸用生理盐水溶解，配置为100mg/mL的工作液，干预时，高剂量组给予原液，低剂量组对半稀释后灌胃，按体重确定灌胃量。分别在连续给药7天和28 天后处死小鼠。

3)评价指标

肺重系数、肺组织H&E染色及评分、肺组织Masson染色及评分、肺组织ROS水平、肺组织GSH水平、肺组织Nrf2表达以及肺组织Gtsm1和Mgst1基因表达检测。实验结果见图1～19。

正常生理状态下，动物的脏器系数相对恒定，在受到损伤时或发生病变时脏器系数改变。如图1所示，二氧化硅诱导7天后，模型组小鼠肺重系数增加，烟酰胺单核苷酸能有效抑制二氧化硅诱导的肺损伤；如图10所示，二氧化硅诱导28天后，模型组小鼠肺重系数增加，烟酰胺单核苷酸能有效降低小鼠的肺重系数(#表示P＜0.5；##表示P＜0.1；###表示P＜0.01； ###表示P＜0.001，假手术组vs模型组)。

如图2、11所示，H&E染色结果显示，假手术组肺组织结构完整、肺泡壁为单层细胞、肺泡腔内无明显渗出、无炎性细胞浸润和成纤维细胞增生，为正常肺组织结构。二氧化硅诱导后，小鼠肺泡结构破坏，肺泡间隔增宽，可见大量炎性细胞浸润及细胞增生，28天时，肺组织中可见明显的细胞结节形成，以上表现提示肺实质性损伤和纤维化形成。烟酰胺单核苷酸干预可改善肺组织结果的破坏，维持肺泡的完整性，减轻炎性浸润，缓解二氧化硅诱导的肺损伤。(#表示P＜0.5；##表示P＜0.1；###表示P＜0.01；###表示P＜0.001，假手术组vs模型组；*表示P＜0.5；**表示P＜0.1；***表示P＜0.01；****表示P＜0.001，烟酰胺单核苷酸高剂量组vs烟酰胺单核苷酸低剂量组)

如图3、12所示，Masson结果显示，二氧化硅诱导7天后，肺间隙存在明显的胶原沉积。 28天时，胶原沉积加重。烟酰胺单核苷酸干预可显著抑制二氧化硅的这种诱导作用。(#表示 P＜0.5；##表示P＜0.1；###表示P＜0.01；###表示P＜0.001，假手术组vs模型组)

氧化应激是外源性物质诱导肺损伤的常见形式，在损伤早期即可发生，并在整个病程中持续。如图4、5、13、14所示，二氧化硅暴露7天后，肺组织中ROS的水平显著增加，烟酰胺单核苷酸剂量依赖性的降低ROS的表达。28天时，模型组小鼠肺组织中ROS水平仍然显著高于假手术组，500和1000mg/kg的烟酰胺单核苷酸均能有效降低肺组织中ROS的水平，提示烟酰胺单核苷酸缓解二氧化硅诱导的氧化应激。(#表示P＜0.5；##表示P＜0.1；###表示 P＜0.01；###表示P＜0.001，假手术组vs模型组；*表示P＜0.5；**表示P＜0.1；***表示P ＜0.01；****表示P＜0.001，烟酰胺单核苷酸高剂量组vs烟酰胺单核苷酸低剂量组)

GSH是机体抗氧化损伤防线的关键成分之一，可结合ROS从而消除ROS介导的损伤。如图6、15所示，二氧化硅暴露7天后，血清中的GSH水平有所降低，而在28天时，模型组血清中GSH水平显著低于对照组，提示GSH的耗竭，补充烟酰胺单核苷酸可显著增加GSH 的表达，提示烟酰胺单核苷酸可以通过增加GSH的产生缓解二氧化硅诱导的氧化应激。(# 表示P＜0.5；##表示P＜0.1；###表示P＜0.01；###表示P＜0.001，假手术组vs模型组)

Nrf2是调控氧化还原平衡的关键因子，氧化应激时，Nrf2可从细胞质转移到细胞核中，调控抗氧化基因的表达，可以通过促进GSH的产生清除过量的ROS。如图7，16所示，二氧化硅诱导7天和28天后，免疫印迹实验结果表明肺组织中Nrf2蛋白的表达降低，高剂量的烟酰胺单核苷酸可以增加Nrf2的表达。如图17所示，对28天时的小鼠肺组织进行免疫组织化学染色，结果表明肺组织中Nrf2的表达增加，模型组小鼠肺组织中Nrf2主要分布在胞质中，而烟酰胺单核苷酸干预后，Nrf2转移细胞核中，提示烟酰胺单核苷酸可通过增加Nrf2的表达和核转移促进GSH的产生，降低ROS水平。

Gstm1和Mgst1是GSH合成代谢过程中的关键调控基因，也是氧化还原过程中重要的抗氧化基因。目前尚未见矽尘暴露对肺组织中Gstm1和Mgst1表达影响的报道，也尚未有研究关注烟酰胺单核苷酸对Gstm1和Mgst1是否具有调控作用。如图8，18所示，二氧化硅诱导 7天和28天后，肺组织中Gstm1的表达显著降低，而烟酰胺单核苷酸剂量依赖性的增加肺组织中Gstm1的表达。如图9，19所示，二氧化硅暴露7天和28天后，肺组织中Mgst1基因的表达也显著降低，高剂量和低剂量的烟酰胺单核苷酸均能有效的增加Mgst1的表达，促进作用呈剂量依赖性。

以上实验结果表明，烟酰胺单核苷酸可以减轻肺组织损伤，减少胶原沉积，通过增加Nrf2 蛋白、Gstm1和Mgst1基因的表达参与GSH代谢，促进GSH的产生，降低ROS的水平，改善二氧化硅诱导的肺损伤和肺纤维化。

Claims

1.烟酰胺单核苷酸在制备预防或治疗职业性矽肺病的药物或保健品中的用途。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述的职业性矽肺病由职业环境中的矽尘暴露所致。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于：所述的矽尘中游离二氧化硅含量大于10％。

4.根据权利要求1～3所述的用途，其特征在于：所述的职业性矽肺病为肺损伤和/或肺纤维化。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述矽肺肺损伤和/或肺纤维化的特征是ROS水平增加、GSH水平降低、炎性细胞浸润或细胞增生中的至少一种。

6.根据权利要求4或5任一项所述的用途，其特征在于：所述的矽肺肺损伤和/或肺纤维化的特征是肺组织中Nrf2蛋白的表达降低、Gstm1基因的表达降低或Mgst1基因的表达降低中的至少一种。

7.根据权利要求1～6任一项所述的用途，其特征在于：所述的药物或保健品是以烟酰胺单核苷酸为活性成分，加入药学上接受的辅料或辅助性成分，制备而成的制剂。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于满足以下的至少一项：

所述的烟酰胺单核苷酸降低肺组织中ROS水平，增加GSH水平，减少炎性浸润和细胞增生；

或者，所述的烟酰胺单核苷酸增加肺组织中Nrf2蛋白的表达；

或者，所述的烟酰胺单核苷酸增加肺组织中Gtsm1和/或Mgst1基因的表达。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述制剂为口服制剂；优选的，每单位口服制剂含有烟酰胺单核苷酸500-1000mg。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述的口服制剂为固体制剂、液体制剂或悬浮液制剂；进一步的，所述的固体制剂包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂或颗粒剂；进一步的，所述的液体制剂包括乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。