CN116133683A - 通过抑制pge2降解酶15-pgdh使老化的组织和器官更生 - Google Patents

通过抑制pge2降解酶15-pgdh使老化的组织和器官更生 Download PDF

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Abstract

本公开内容提供了基于使用15‑PGDH作为衰老的非骨骼肌组织和/或器官的更生中的治疗剂的组合物和方法。腹腔内施用4周的15‑PGDH抑制剂SW033291导致25月龄小鼠脾脏中滤泡结构的恢复和边缘区的重建。用SW033291处理25月龄小鼠也将IL10、IL6、BTC、GM‑CSF、IL13的水平降低回到类似于4月龄小鼠的水平。

Description

通过抑制PGE2降解酶15-PGDH使老化的组织和器官更生
交叉引用
本申请要求2020年6月11日提交的美国临时专利申请第63/037,852的优先权，所述美国临时专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
在联邦资助的研发下作出的发明权利的声明
本发明是在国立卫生研究院(the National Institutes of Health)授予的合约AG020961和AG069858下在政府支持下进行的。政府享有本发明的某些权利。
背景
随着年龄的增长，生活质量降低，死亡率增加。年龄相关的疾病是一组这样的疾病，其随着年龄增长而在人们中更频繁地发生，并且其也可以由遗传或其他因素引起或加速，所述遗传或其他因素与寿命缩短直接相关。衰老及年龄相关的疾病和病况可对组织具有许多有害影响，导致组织的功能或健康的总损失。
前列腺素E2(PGE2)，也称为地诺前列酮(dinoprostone)，已被用于不同的临床环境中，包括诱导女人分娩和增强造血干细胞移植。PGE2可用作抗凝剂和抗血栓形成剂。PGE2作为脂质介质可以缓解炎症的作用也广为人知。COX-1和/或COX-2的抑制剂—非甾体抗炎药(NSAID)，主要是经由PGE2生物合成通过抑制前列腺素而抑制炎症。前列腺素D2(PGD2)是PGE2的结构异构体，其中PGE2上的9-酮基和11-羟基在PGD2上是相反的。PGD2在许多生物学功能中起作用，包括血管收缩、炎症、睡眠期间体温的调节、趋化性和男性性发育。PGE2和PGD2分别通过环氧合酶(COX)和前列腺素E合成酶或前列腺素D合酶由花生四烯酸合成。PGE2和PGD2的水平受15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)的生理调控，所述酶催化PGE2和PGD2的15-OH基团转化为15-酮基。
简要概述
本领域还需要有效的治疗以预防或逆转患有年龄相关疾病和病症的对象和/或老年对象的组织和/或器官(例如非骨骼肌组织)中的功能丧失。本公开内容满足这一需求并且还提供了其它优点。
本公开内容提供了用于改善患有年龄相关病况或疾病的对象和/或老年对象中的非骨骼肌组织和/或器官的健康、功能和/或性能的组合物和方法，特别是通过抑制对象中的15-PGDH。
在一个方面，提供了使个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生的方法，所述方法包括：向所述个体或所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官施用有效抑制所述个体中的15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)活性和/或降低所述个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使所述个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能，在所述施用之后，使所述功能更生。在一些情况下，在施用所述15-PGDH抑制剂之前所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能，在所述施用之后，使所述功能更生至少约10％。在一些情况下，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官的功能被更生至与在年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官的功能水平基本上类似的水平。在一些情况下，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官的功能被更生至年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官的功能水平的至少约50％内的水平。在一些情况下，相对于在所述施用之前老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的前列腺素E2(PGE2)水平，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平增加。在一些情况下，相对于在所述施用之前老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至少约10％。在一些情况下，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至与年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官中存在的PGE2水平基本上类似的水平。在一些情况下，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官中存在的PGE2水平的至少约50％内的水平。在一些情况下，所述施用增加所述个体中PGE2的全身性水平。在一些情况下，所述施用导致血清细胞因子更生至与在年轻个体中发现的血清细胞因子水平基本上类似的水平。在一些情况下，所述血清细胞因子选自：白细胞介素-10(IL10)、白细胞介素-6(IL6)、β细胞素(BTC)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-13(IL13)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL1b)、白细胞介素-22(IL22)及以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官选自：表皮组织，上皮组织，血管组织，心肌，脑，骨，软骨，感觉器官(例如涉及视觉、听觉、味觉、嗅觉或触觉的器官)，肾脏，甲状腺，肺，平滑肌，棕色脂肪，脾脏，肝脏，心脏，小肠，结肠，皮肤，卵巢和其它生殖组织，毛发，牙组织，血液，耳蜗及以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官是脾脏。在一些情况下，在所述施用之后，所述脾脏表现出改善的病原体、微生物、细胞碎片和/或老化的红细胞从血液中的清除，改善的或增强的淋巴样细胞类型的成熟，增加的抗体产生，或以上的任意组合。在一些情况下，所述施用导致：相对于所述施用之前，所述个体中的适应性和/或先天性免疫应答增加；相对于所述施用之前，所述个体中的感染严重程度降低；相对于所述施用之前，自身抗体的产生降低；与II型糖尿病相关的症状的治疗或改善；与类风湿性关节炎相关的症状的治疗或改善；或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是皮肤。在一些情况下，在所述施用之后，所述皮肤表现出增强的皮肤状况，表现出增加的屏障功能，支持增加的毛发生长，对抗脱发，表现出增加的毛囊干细胞刺激，表现出增加的皮肤弹性，治疗或改善与秃头相关的症状或效果，治疗或改善与模式脱发相关的症状或效果，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是脑。在一些情况下，在所述施用之后，所述脑表现出增加的脑尺寸，表现出增加的灰质，表现出增加的神经元细胞量，表现出增加的神经元体积，表现出改善的认知性能，表现出改善的记忆性能，表现出增加的神经递质如多巴胺、血清素和其它脑源性神经营养因子的水平，表现出增加的激素水平，表现出降低的中风、白质损伤或痴呆的风险，表现出降低的阿尔茨海默病或帕金森病的风险，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是骨。在一些情况下，在所述施用之后，所述骨表现出改善的机械支持和运动，表现出改善的血管生成，表现出改善的矿物质或脂肪的储存，表现出改善的pH或钙的稳定性，表现出改善的激素分泌，表现出改善的润滑，表现出降低的纤维化，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肾脏。在一些情况下，在所述施用之后，保护所述肾脏免受缺血性肾损伤，所述肾脏表现出增加的血管舒张，表现出增加的肾血流量，表现出减少的肾损伤生物标志物，表现出PGE2水平的诱导，表现出PGE2受体的诱导，表现出改善的尿形成，表现出改善的过滤，表现出改善的再吸收，表现出改善的分泌，表现出改善的排泄，表现出改善的激素分泌，表现出改善的血压调节，表现出改善的酸碱平衡，表现出改善的渗透压调节，表现出肾脏疾病的水平降低，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是甲状腺。在一些情况下，在所述施用之后，所述甲状腺表现出改善的激素调节、产生和/或分泌和/或表现出降低的甲状腺疾病水平。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肺。在一些情况下，在所述施用之后，所述肺表现出降低的肺疾病水平，表现出降低的纤维化水平，表现出增加的肺活量，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是心肌和/或心脏。在一些情况下，在所述施用之后，所述心肌和/或心脏表现出增加的或增强的心肌组织功能，改善的含氧血向其它身体部位的泵送，改善的激素和其它重要物质向身体不同部位的泵送，接受缺氧血和携带来自身体的代谢废物并将所述缺氧血泵送至肺以用于氧合的改善，改善的血压维持，表现出降低的纤维化，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是平滑肌。在一些情况下，在所述施用之后，所述平滑肌表现出降低的平滑肌疾病水平，和/或降低的纤维化水平，表现出增加的血管生成或血管发生，和/或对温度变化和/或肾上腺素水平变化更敏感。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肝脏。在一些情况下，在所述施用之后，所述肝脏通过调节代谢、异生物质和内生物质清除及分子生物合成而表现出改善的全身稳态的维持，表现出改善的胆汁形成和排泄，表现出改善的碳水化合物稳态、脂质合成和血浆脂质蛋白分泌的调节，表现出改善的胆固醇代谢的控制，表现出改善的尿素、血清白蛋白、凝血因子、酶和其它蛋白质的形成，表现出降低的纤维化，表现出降低的脂肪酸储存，表现出降低的肝脏脂肪含量，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是小肠。在一些情况下，在所述施用之后，所述小肠表现出增加的乳糖酶产量，表现出降低的某些细菌的生长，改善的乳制品消化，改善的营养物吸收，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是结肠。在一些情况下，在所述施用之后，所述结肠表现出增加的或增强的蠕动和/或从包括腹泻或胃肠出血在内的溃疡性结肠炎中恢复。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是卵巢或其它生殖组织/器官。在一些情况下，在所述施用之后，所述卵巢或其它生殖组织/器官表现出减少的或停止的卵巢衰退和/或表现出妊娠失败和/或染色体畸变受孕数目的减少。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是毛发。在一些情况下，所述老化毛发的特性被更生，所述特性选自：色素沉着、直径、曲率、拉伸、弯曲、扭转刚度、脂质组成以及它们的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是牙组织。在一些情况下，在所述施用之后，所述牙组织表现出牙质与牙髓的比例增加和/或牙髓转化为牙质的水平降低或逆转。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是血液。在一些情况下，在所述施用之后，所述血液表现出改善的对组织的氧供应，表现出改善的对组织的营养物供应，表现出改善的废物去除，表现出改善的免疫应答，表现出改善的白细胞循环，表现出改善的抗体对外来物质的检测，表现出改善的凝固，表现出改善的激素转运，表现出改善的核心体温调节，表现出降低的血液疾病水平或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是感觉器官或耳蜗。在一些情况下，在所述施用之后，所述感觉器官表现出增强的或改善的感觉功能(例如，视觉、嗅觉、味觉、听觉)和/或干眼病、泪腺炎症或黄斑变性的减少或治疗。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是上皮组织。在一些情况下，在所述施用之后，所述上皮组织表现出改善的分泌，表现出改善的选择性吸收，表现出改善的对下层组织的保护(例如，免受辐射、干燥、毒素、病原体侵袭、物理创伤)，表现出改善的跨细胞运输，表现出改善的感觉，或以上的任意组合。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是血管组织。在一些情况下，在所述施用之后，所述血管组织表现出改善的血管舒张，改善的血管生成，改善的组织对营养物的获取，改善的血液运输，或以上的任意组合。在一些情况下，所述个体具有一种或多种衰老生物标志物。在一些情况下，所述一种或多种衰老生物标记选自：相对于年轻个体的15-PGDH水平的增加，相对于年轻个体的PGE2水平的降低，相对于年轻个体的PGE2代谢物的增加，相对于年轻个体的衰老细胞的增加或更大的积累，相对于年轻个体的一种或多种萎缩基因表达的增加，相对于年轻个体的线粒体生物发生和/或功能的降低，相对于年轻个体的转化生长因子途径信号传导的增加，及以上的任意组合。在一些情况下，相对于年轻的非骨骼肌组织或年轻的非骨骼肌器官，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官具有增加的衰老细胞积累。在一些情况下，所述衰老细胞表达一种或多种衰老标志物。在一些情况下，相对于非衰老细胞，所述衰老细胞具有增加的一种或多种衰老标志物水平。在一些情况下，所述一种或多种衰老标志物选自：p15Ink4b、p16Ink4a、p19Arf、p21、Mmp13、Il1a、Il1b和Il6。在一些情况下，所述衰老细胞是巨噬细胞。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂选自：小分子化合物、阻断抗体，纳米抗体和肽。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂是SW033291。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂选自：反义寡核苷酸、microRNA、siRNA和shRNA。在一些情况下，所述个体是人。在一些情况下，所述个体至少30岁。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH表达。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH的酶活性。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前老化非骨骼肌组织或老化的非骨骼肌肌肉，所述施用导致所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中PGE2代谢物水平降低和/或降低至与年轻的非骨骼肌组织或年轻的非骨骼肌器官中存在的水平基本上类似的水平。在一些情况下，所述PGE2代谢物选自：15-酮PGE2和13,14-二氢-15-酮PGE2。在一些情况下，所述施用包括全身施用。在一些情况下，所述全身施用是口服施用或腹腔内施用。在一些情况下，所述施用包括局部施用。在一些情况下，所述施用包括单剂量施用。在一些情况下，所述施用包括定期施用所述15-PGDH抑制剂。
在一个方面，提供了使对象中的老化非骨骼肌组织更生的方法，所述方法包括：向所述对象施用有效抑制所述对象中的15-PGDH活性和/或降低所述对象中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使所述老化非骨骼肌组织更生。在一些情况下，所述施用提高所述对象的老化非骨骼肌组织中PGE2的水平。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌组织，所述老化非骨骼肌组织中的PGE2水平升高。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌组织，所述老化非骨骼肌组织中的PGE2水平升高至少10％。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织中的PGE2水平升高至与年轻非骨骼肌组织中存在的水平基本上类似的水平。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织中的PGE2水平升高至年轻非骨骼肌组织中存在的水平的50％内的水平。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织选自：表皮组织、上皮组织、血管组织、心肌、脑、骨、软骨、感觉器官、肾、甲状腺、肺、平滑肌、棕色脂肪、脾脏、肝脏、心脏、小肠、结肠、皮肤、卵巢和其它生殖组织、毛发、牙组织、血液、耳蜗及其任意组合。在一些情况下，所述对象具有一种或多种衰老生物标志物。在一些情况下，所述一种或多种衰老生物标志物选自：15-PGDH水平相对于年轻非骨骼肌组织的增加，PGE2水平相对于年轻非骨骼肌组织的降低，PGE2代谢物相对于年轻非骨骼肌组织的增加，衰老细胞相对于年轻非骨骼肌组织的增加或更大的积累，一种或多种萎缩基因的表达相对于年轻非骨骼肌组织的增加，线粒体生物发生和/或功能相对于年轻非骨骼肌组织的降低，以及转化生长因子途径信号传导相对于年轻非骨骼肌组织的增加。在一些情况下，相对于年轻非骨骼肌组织，所述老化非骨骼肌组织具有增加的衰老细胞积累。在一些情况下，所述衰老细胞表达一种或多种衰老标志物。在一些情况下，相对于非衰老细胞，所述衰老细胞具有增加的一种或多种衰老标志物水平。在一些情况下，所述一种或多种衰老标志物选自：p15Ink4b、p16Ink4a、p19Arf、p21、Mmp13、Il1a、Il1b和Il6。在一些情况下，所述衰老细胞为巨噬细胞。在一些情况下，所述方法还包括所述老化非骨骼肌组织施用溶解性药剂。在一些情况下，所述溶解性药剂选自：Bcl2抑制剂、泛酪氨酸激酶抑制剂、达沙替尼和槲皮素的组合疗法、类黄酮、干扰FOXO4-p53相互作用的肽、使用低聚半乳糖包被的纳米颗粒的衰老细胞的选择性靶向系统、HSP90抑制剂及以上的组合。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂选自：小分子化合物、阻断抗体、纳米抗体和肽。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂为SW033291。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂选自：反义寡核苷酸、microRNA、siRNA和shRNA。在一些情况下，所述对象是人。在一些情况下，所述对象至少30岁。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH表达。在一些情况下，所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH的酶活性。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌的功能，所述老化非骨骼肌的功能增强。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌的功能，所述老化非骨骼肌组织的功能增强至少10％。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织的功能增强至与年轻非骨骼肌组织中存在的水平基本上类似的水平。在一些情况下，所述老化非骨骼肌组织的功能增强至在年轻非骨骼肌组织中存在的水平的50％内的水平。在一些情况下，所述功能包括增加的蛋白质合成、增加的细胞增殖、增加的细胞存活、降低的蛋白质降解或以上的任何组合。在一些情况下，所述方法导致所述老化非骨骼肌组织相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌组织的PGE2代谢物水平的降低和/或降低至与年轻非骨骼肌中存在的水平基本上类似的水平。在一些情况下，所述PGE2代谢物选自：15-酮PGE2和13,14-二氢-15-酮PGE2。
在另一个方面，提供了增强对象中非骨骼肌组织功能的方法，所述方法包括：向所述对象施用有效抑制所述非骨骼肌组织中的15-PGDH活性和/或降低所述非骨骼肌组织中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而增强所述对象中非骨骼肌组织的功能。在一些情况下，相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的非骨骼肌组织，所述功能增强。在一些情况下，所述功能是蛋白质合成的增加、细胞增殖的增加、细胞存活的增加、蛋白质降解的降低或以上的任意组合。在一些情况下，所述对象小于30岁。在一些情况下，所述对象大于30岁。
在另一方面，本公开内容提供了用于增加患有年龄相关病症的对象中非骨骼肌组织的功能的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)抑制剂，其中所述15-PGDH抑制剂的施用增加或恢复所述对象的非骨骼肌组织中的PGE2和/或PGD2的水平。
在所述方法的一些实施方案中，所述年龄相关病症选自：心血管疾病、慢性呼吸道疾病、营养性疾病、肾脏疾病、胃肠或消化疾病、神经病症、感觉障碍、听力障碍、皮肤或皮下疾病、脑血管疾病、骨质疏松症、骨关节炎、早衰疾病及以上的组合。在一些实施方案中，心血管疾病是心房纤颤、中风、缺血性心脏病、心肌病、心内膜炎、脑内出血、高血压或其组合。在一些实施方案中，慢性呼吸道疾病是慢性阻塞性肺病、石棉肺、矽肺或其组合。在一些实施方案中，营养性疾病是沙眼、腹泻疾病、脑炎或其组合。在一些实施方案中，肾脏疾病是慢性肾脏疾病。在一些实施方案中，胃肠或消化疾病是NASH、胰腺炎、溃疡、肠梗阻或其组合。在一些实施方案中，神经病症是阿尔茨海默病、痴呆、帕金森病或其组合。在一些实施方案中，感觉障碍为听力损失、视力损失、嗅觉或味觉损失、黄斑变性、视网膜色素变性(retinosa pigmentosa)、青光眼或其组合。在一些实施方案中，皮肤或皮下疾病是蜂窝织炎、溃疡、真菌皮肤病、脓皮病或其组合。在一些实施方案中，早衰疾病是成骨不全症、布卢姆综合症(Bloom syndrome)、科克因综合症(Cockayne Syndrome)、Hutchinson-GilfordProgeria综合征、下颌骨发育不良(Mandibuloacral Dysplasia)、早衰(Progeria)、早衰样综合征(Progeroid Syndrome)、Rothmund-Thomson综合征、Seip综合征、Werner综合征、唐氏综合征、肢端早老症、Rothmund-Thomson综合征、导致早衰综合征的免疫缺陷(例如共济失调毛细血管扩张)或导致早衰的感染性疾病(例如HIV)。
在所述方法的一些实施方案中，所述对象是人。在一些实施方案中，所述方法还包括基于年龄相关病症的诊断选择用15-PGDH抑制剂治疗的人类的步骤。在一些实施方案中，非骨骼肌组织选自：表皮、上皮、血管、心肌、脑、骨、软骨、感觉器官、肾、甲状腺、肺、平滑肌、棕色脂肪、脾脏、肝脏、心脏、脑、小肠、结肠、皮肤、卵巢和其它生殖组织、毛发、牙组织、耳蜗、少突胶质细胞及以上的组合。
在所述方法的一些实施方案中，15-PGDH抑制剂使15-PGDH失活或阻断15-PGDH活性。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH的酶活性。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂是小分子化合物、阻断抗体、纳米抗体或肽。在一些实施方案中，所述小分子化合物是SW033291。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH表达。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂是反义寡核苷酸、microRNA、siRNA或shRNA。
在所述方法的一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用增加或恢复对象的非骨骼肌组织中的PGE2水平。在一些实施方案中，治疗有效量的15-PGDH抑制剂降低对象的非骨骼肌组织中的PGE2和/或PGD2代谢物水平。在一些实施方案中，PGE2代谢物为15-酮-PGE2或13,14-二氢-15-酮-PGE2(PGEM)。在一些实施方案中，PGD2代谢物为15-酮-PGD2或13,14-二氢-15-酮-PGD2。在一些实施方案中，治疗有效量的15-PGDH抑制剂在对象的非骨骼肌组织中增加蛋白质合成、增加细胞增殖、增加细胞存活、延长端粒和/或减少蛋白质降解。在一些实施方案中，施用15-PGDH抑制剂包括全身施用。在一些实施方案中，施用15-PGDH抑制剂包括局部施用。在一些实施方案中，相对于年轻非骨骼肌组织，非骨骼肌组织具有增加的衰老细胞的积累。在一些实施方案中，所述方法还包括向对象施用溶解性药剂。在一些实施方案中，所述溶解性药剂选自Bcl2抑制剂、泛酪氨酸激酶抑制剂、类黄酮、干扰FOXO4-p53相互作用的肽、使用低聚半乳糖包被的纳米颗粒的衰老细胞的选择性靶向系统、HSP90抑制剂及以上的组合。
从以下详述和附图中，本公开内容的其它目的、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图简述
图1A和1B：PGE2降解酶15-PGDH在老化组织中增加。(图1A)PGE2和PGD2分解代谢方案。(图1B)在青年(2个月)和老年(25个月)小鼠的组织中测定15-PGDH酶比活性。活性表示为相对于年轻的变化百分比。*P<0.05，**P<0.001，***P<0.0005。多重t检验(图1B)。平均值±s.e.m。缩写：Spl.脾脏；Mus.肌肉。
图2：年轻和老化组织的15-PGDH比活性测定。从年轻(灰色)和老化(黑色)组织制备的裂解物中15-PGDH比活性的动力学测量。
图3：15-PGDH的抑制使脾脏形态更生。在年轻的媒介物腹腔内处理的(4个月)、年老的媒介物腹腔内处理的(25个月)和年老的SW033291腹腔内处理的(25个月)4周的脾脏的苏木精和伊红(H&E)染色。
图4A-4H：15-PGDH的抑制使全身性细胞因子水平更生。通过Luminex珠粒测定在年轻的媒介物(veh)(4个月)、年轻的SW033291(4个月)、年老的媒介物处理(25个月)和年老的SW033291处理(25个月)的小鼠中测量(图4A)白细胞介素-10(IL10)、(图4B)白细胞介素-6(IL6)、(图4C)β细胞素(BTC)、(图4D)粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、(图4E)白细胞介素-13(IL13)、(图4F)肿瘤坏死因子-α(TNFA)、(图4G)白细胞介素-1β(IL1B)和(图4H)白细胞介素-22(IL22)的血清水平。MFI-平均荧光强度。
详述
1.引言
本公开内容部分地基于以下发现：PGE2降解酶15-PGDH或其转录物在一系列衰老组织和/或器官，特别是非骨骼肌组织和/或器官中升高。因此，15-PGDH蛋白或转录物可以用作非骨骼肌组织和/或器官中，例如患有年龄相关病症或疾病的对象和/或老年对象中的衰老的生物标志物。本公开内容还基于以下发现：抑制15-PGDH可以恢复老化非骨骼肌组织和器官的功能(例如，使得老化非骨骼肌组织和器官的功能更类似于年轻的非骨骼肌组织和器官)。可以抑制15-PGDH以逆转或减缓非骨骼肌组织和/或器官中的衰老和衰老相关过程，从而改善其功能。不受以下理论的束缚，认为在患有年龄相关病症或疾病的对象和/或老年对象的非骨骼肌组织和/或器官中，例如在结肠、脑、皮肤、脾脏或肝脏中，升高的15-PGDH水平导致这些组织和/或器官中的PGE2和/或PGD2降解，因此导致较低水平的PGE2和/或PGD2以及PGE2和/或PGD2信号传导，其对衰老中表现出的组织功能具有有害影响。因此，本公开内容提供了基于使用15-PGDH活性作为患有年龄相关疾病或病症的对象和/或老年对象的非骨骼肌组织和/或器官中的治疗靶标的组合物和方法。抑制这些组织和/或器官中的15-PGDH可以恢复或增加组织和/或器官中的PGE2和/或PGD2水平，并且可以改善它们的功能、健康和/或生理活性。因此，降低15-PGDH可以导致改善的生活质量和年龄相关疾病或病症的结果。
可以使用本发明的方法和组合物治疗的老化非骨骼肌组织和/或器官的非限制性列表包括，例如，表皮组织、血管组织、心肌、脑、骨、软骨、平滑肌、棕色脂肪、脾脏、肝脏等。15-PGDH升高可以发生在老化组织和/或器官的疾病中，包括心血管疾病(例如，心房纤颤、中风、缺血性心脏病、心肌病、心内膜炎、脑内出血)，慢性呼吸道疾病(例如，慢性阻塞性肺病、石棉肺、矽肺)、营养性疾病(沙眼、腹泻疾病、脑炎)、肾脏疾病(例如，慢性肾脏疾病)，胃肠和消化疾病(例如NASH、胰腺炎、溃疡、肠梗阻)，神经病症(例如阿尔茨海默病、痴呆、帕金森病)，感觉障碍(例如听力损失、黄斑变性、青光眼)，皮肤和皮下疾病(例如蜂窝织炎、溃疡、真菌皮肤病、脓皮病)，骨质疏松症，骨关节炎，类风湿性关节炎等。另外，导致早衰综合征的这些组织的遗传病症，如布卢姆综合症、科克因综合症、Hutchinson-GilfordProgeria综合征、下颌骨发育不良、早衰、早衰样综合征、Rothmund-Thomson综合征、Seip综合征、Werner综合征、唐氏综合征、肢端早老症、Rothmund-Thomson综合征，以及导致早衰综合征的这些组织的免疫缺陷，如共济失调毛细血管扩张，以及导致早衰综合征的这些组织的感染性疾病，如人免疫缺陷病毒(HIV)，也可受益于15-PGDH抑制。组织和/或器官中的15-PGDH升高也可在衰老过程中自然发生，本文提供的方法和组合物考虑用15-PGDH抑制剂治疗具有老化组织和/或器官的对象，或通过用15-PGDH抑制剂处理老化组织和/或器官本身，从而使老化组织和/或器官更生。
用15-PGDH抑制剂处理非骨骼肌组织和/或器官可以提供许多优点，如治疗可定位于表达升高水平的酶的特定细胞类型(例如，患病或老化非骨骼肌组织和/或器官)；它提供恢复PGE2和/或PGD2的内源性水平以达到PGE2和/或PGD2的生理学“年轻”水平的能力；它可以靶向具有高衰老细胞浸润的非骨骼肌组织和/或组织(例如，结肠、皮肤、脾脏)，其被认为在衰老和衰老相关病况中具有有害作用；以及它提供了用具有相对长半衰期的分子或通过使用基因治疗靶向15-PGDH的可能性，以便提供持续的、全身性PGE2和/或PGD2益处。
2.概述
实施本文公开的方法利用分子生物学领域中的常规技术。公开本文所述的一般使用方法的基本文本包括Sambrook和Russell,Molecular Cloning,A Laboratory Manual(第3版,2001)；Kriegler,Gene Transfer and Expression:A Laboratory Manual(1990)；以及Current Protocols in Molecular Biology(Ausubel等人编,1994))。
对于核酸，大小以千碱基(kb)、碱基对(bp)或核苷酸(nt)给出。单链DNA和/或RNA的大小可以以核苷酸给出。这些为来自琼脂糖或丙烯酰胺凝胶电泳、来自测序的核酸或来自发表的DNA序列的估算值。对于蛋白质，大小以千道尔顿(kDa)或氨基酸残基数量给出。蛋白质大小为来自凝胶电泳、来自测序的蛋白质、来自推导的氨基酸序列或来自发表的蛋白质序列的估算值。
不可商购获得的寡核苷酸可以，例如，根据由Beaucage和Caruthers,TetrahedronLett.22:1859-1862(1981)首次描述的固相亚磷酰胺三酯方法，使用如Van Devanter等人,Nucleic Acids Res.12:6159-6168(1984)中所描述的自动化合成仪化学合成。寡核苷酸的纯化使用任何本领域认可的策略进行，例如如Pearson和Reanier,J.Chrom.255:137-149(1983)中所述的非变性丙烯酰胺凝胶电泳或阴离子交换高效液相色谱(HPLC)。
3.定义
如本文所用，除非另有说明，否则以下术语具有赋予它们的含义。
本文所用的术语“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”或“所述”不仅包括具有一个/种成员的方面，还包括具有多于一个/种成员的方面。例如，单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”和“所述”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“一个细胞”包括多个这样的细胞，且提及“所述试剂”包括提及本领域技术人员已知的一种或多种试剂，等等。
本文所用的术语“约”和“大约”通常意指给定测量的性质或精度所测量的量的可接受的误差程度。通常，示例性误差程度在给定值或值范围的20％(％)内，优选在10％内，更优选在5％内。任何提及的“约X”特别地表示至少值X、0.8X、0.81X、0.82X、0.83X、0.84X、0.85X、0.86X、0.87X、0.88X、0.89X、0.9X、0.91X、0.92X、0.93X、0.94X、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X、1.05X、1.06X、1.07X、1.08X、1.09X、1.1X、1.11X、1.12X、1.13X、1.14X、1.15X、1.16X、1.17X、1.18X、1.19X和1.2X。因此，“约X”旨在教导和提供对例如“0.98X”的要求限制的书面描述支持。
“年龄相关的病况”或“年龄相关的疾病”是指在非骨骼肌组织和/或器官中显示或可能显示与年龄增加或时间流逝相关的任何体征或特征的任何疾病、病况或病症，包括例如组织和/或器官功能的丧失或降低、组织和/或器官健康的丧失或降低、组织和/或器官的一种或多种生理活动的丧失或降低、组织和/或器官的细胞中蛋白质合成降低、组织和/或器官的细胞中蛋白质降解增加、组织和/或器官的存活或活力降低、组织和/或器官内细胞增殖降低、组织和/或器官的细胞中端粒缩短、组织和/或器官的细胞中线粒体功能障碍、组织和/或器官中衰老细胞的存在增加、组织和/或器官中15-PGDH水平和/或活性的水平升高、组织和/或器官中PGE2和/或PGD2水平降低等。病况或疾病可以是由于时间流逝而引起的自然衰老过程的结果；其它因素如生活方式因素或疾病，例如感染性疾病的结果；或者引起早衰的遗传病况的结果。
本文所用的“非骨骼肌组织”或“非骨骼肌器官”可以指身体中除了骨骼肌以外的任何组织或器官(例如，除了胸肌复合体、背阔肌、大圆肌和肩胛下肌、肱桡肌、二头肌、肱肌、旋前方肌、旋前圆肌、桡侧屈腕肌、尺侧屈腕肌、屈指浅肌、屈指深肌、拇短屈肌、拇指对掌肌、拇收肌、拇短屈肌、髂腰肌、腰肌、腹直肌、股直肌、臀大肌、臀中肌、内侧腘绳肌(medial hamstrings)、腓肠肌、外侧腘绳肌、四头肌机制、长收肌、短收肌、大收肌、腓肠肌内侧、腓肠肌外侧、比目鱼肌、胫后肌、胫前肌、屈趾长肌、屈趾短肌、屈姆长肌、伸姆长肌、眼肌、咽肌、括约肌、手肌、臂肌、脚肌、腿肌、胸肌、胃肌、背肌、臀肌、肩肌、头和颈肌以外)，并且可以涵盖组织(例如，具有类似结构并作为单元一起发挥功能的细胞群组)和器官(例如，以特定方式发挥功能的两种或更多种组织)，以及器官或组织内的特定细胞类型。例如，“非骨骼肌组织”或“非骨骼肌器官”可以包括以下中的任一种：上皮组织、神经组织、结缔组织、平滑肌、心肌、表皮组织、血管组织、心脏、肾脏、脑、骨、软骨、棕色脂肪、脾脏、肝脏、结肠、感觉器官、甲状腺、肺、血液、小肠、牙组织、卵巢或其它生殖组织或器官、毛发、耳蜗、少突胶质细胞及以上的组合。
本文所用的术语“老化组织”和“老化器官”是指表现出受年龄相关病况、年龄相关疾病或病症和/或由于时间流逝而受自然衰老过程影响的组织或器官的一个或多个特征的任何组织或器官(例如，非骨骼肌组织或非骨骼肌器官)。在一些情况下，老化组织或老化器官具有增加的15-PGDH水平和/或活性。在一些情况下，老化组织或老化器官具有降低的PGE2和/或PGD2水平。
术语“前列腺素E2”、“PGE2”和“地诺前列酮”在本文中可互换使用，并且是指可以从花生四烯酸经由环氧合酶(COX)和最终的前列腺素E合酶(PGE5)合成的前列腺素。PGE2在包括血管舒张、炎症和调节睡/醒循环在内的多种生物功能中起作用。关于PGE2的结构和功能信息可以见于例如PubChem:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Dinoprostone的“地诺前列酮”的条目中，其内容通过引用以其整体并入本文。
术语“前列腺素D2”或“PGD2”在本文中可互换使用，并且是指可以从花生四烯酸经由环氧合酶(COX)和PGD2合酶(PTDS)合成的前列腺素。PGD2是PGE2的结构异构体，其中PGE2上的9-酮基和11-羟基在PGD2上颠倒。PGD2在包括血管收缩、炎症、睡眠期间体温的调节、趋化性和男性性发育在内的多种生物功能中起作用。关于PGD2的结构和功能信息可以见于例如PubChem:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/448457的“前列腺素D2”的条目中，其内容通过引用以其整体并入本文。
“15-PGDH”(15-羟基前列腺素脱氢酶)是参与多种活性前列腺素失活的酶，例如，通过催化PGE2氧化成15-酮-前列腺素E2(15-酮-PGE2)，或催化PGD2氧化成15-酮-前列腺素D2(15-酮-PGD2)。人类酶由HPGD基因(Gene ID:3248)编码。该酶是短链非金属酶醇脱氢酶蛋白家族的成员。存在酶的多种同种型，例如，在人类中，可以使用本发明的方法靶向其中的任一种。例如，可以靶向人类同种型1-6中的任一种(例如GenBank登录号NP_000851.2、NP_001139288.1、NP_001243236.1、NP_001243234.1、NP_001243235.1、NP_001350503.1、NP_001243230.1)，也可以是与任何GenBank登录号NP_000851.2、NP_001139288.1、NP_001243236.1、NP_001243234.1、NP_001243235.1、NP_001350503.1、NP_001243230.1或任何其它15-PGDH酶的氨基酸序列具有50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或更高同一性的任何同种型。
“15-PGDH抑制剂”是指能够以任何方式抑制、减少、降低、减弱、取消、消除、减慢和/或抵消15-PGDH的表达、稳定性和/或活性的任何方面的任何试剂。与对照(例如，在不存在抑制剂的情况下)相比，15-PGDH抑制剂可以在体外或体内例如将编码15-PGDH的基因(例如人HPGD基因)的表达，例如转录、RNA加工、RNA稳定性和/或翻译的任何方面降低例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多。类似地，与对照(例如，在不存在抑制剂的情况下)相比，15-PGDH抑制剂可以在体外或体内例如将15-PGDH酶的活性(例如酶活性)降低例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多。此外，与对照(例如，在不存在抑制剂的情况下)相比，15-PGDH抑制剂可以在体外或体内例如将15-PGDH酶的稳定性降低例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多。“15-PGDH抑制剂”，在本文中也称为“15-PGDH试剂”或“15-PGDH化合物”，可以是天然存在的或合成的任何分子，例如肽，蛋白质，寡肽(例如，长度为约5至约25个氨基酸，例如，长度为约5、约10、约15、约20或约25个氨基酸)，小分子(例如，具有小于约2500道尔顿，例如小于约2000、小于约1000或小于约500道尔顿的分子量的有机分子)，抗体，纳米抗体，多糖，脂质，脂肪酸，抑制性RNA(例如siRNA、shRNA、微RNA)，修饰的RNA，多核苷酸，寡核苷酸，例如反义寡核苷酸，适配子，affimer，药物化合物或其它化合物。
“溶解性药剂”是指能够在体外或体内诱导衰老细胞死亡，例如诱导至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％或更多的衰老细胞群体死亡的任何试剂。可以用于本发明方法的溶解性药剂的非限制性列表包括Bcl2抑制剂(例如，纳维托克(ABT-263)、ABT-737)、泛酪氨酸激酶抑制剂(例如，达沙替尼)、类黄酮(例如，槲皮素)、干扰FOXO4-p53相互作用的肽(例如，FOXO4-DRI)，使用低聚半乳糖包被的纳米颗粒的衰老细胞的选择性靶向系统，HSP90抑制剂(例如，17-DMAG)及以上的组合。在特定实施方案中，溶解性药剂能够诱导例如非骨骼肌组织和/或器官中的巨噬细胞和/或纤维脂肪细胞的例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多衰老细胞的死亡。
术语“表达”和“表达的”是指转录和/或翻译产物的产生，例如编码蛋白质(例如15-PGDH)的核酸序列的产生。在一些实施方案中，该术语是指由基因(例如人类HPGD基因)或其部分编码的转录和/或翻译产物的产生。DNA分子在细胞中的表达水平可以基于细胞内存在的相应mRNA的量或由细胞产生的DNA编码的蛋白质的量来评估。
术语“抗体”是指由特异性结合和识别抗原的免疫球蛋白基因或其功能片段编码的多肽。识别的免疫球蛋白基因包括κ、λ、α、γ、δ、ε和μ恒定区基因，以及无数的免疫球蛋白可变区基因。轻链被分类为κ或λ。重链被分类为γ、μ、α、δ或ε，其依次分别定义免疫球蛋白类别IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。该术语包括具有相同抗原特异性的抗体片段及其融合产物。
示例性免疫球蛋白(抗体)结构单位包含四聚体。每个四聚体由两对相同的多肽链组成，每对具有一条“轻”链(约25kDa)和一条“重”链(约50-70kDa)。每条链的N-末端限定了主要负责抗原识别的约100-110个或更多氨基酸的可变区。因此，术语“可变重链”、“VH”或“VH”是指免疫球蛋白重链的可变区，包括Fv、scFv、dsFv或Fab；而术语“可变轻链”、“VL”或“VL”是指免疫球蛋白轻链的可变区，包括Fv、scFv、dsFv或Fab。等效分子包括例如通过修饰抗体片段或通过从噬菌体展示文库中选择而获得的具有期望抗原特异性的抗原结合蛋白。
术语“抗原结合部分”和“抗原结合片段”在本文中可互换使用，并且是指保留特异性结合抗原(例如，15-PGDH蛋白)的能力的抗体的一个或多个片段。抗体结合片段的实例包括但不限于Fab片段(由VL、VH、CL和CH1结构域组成的单价片段)，F(ab’)2片段(包含在铰链区通过二硫化物桥连接的两个Fab片段的二价片段)，单链Fv(scFv)，二硫化物连接的Fv(dsFv)，互补决定区(CDR)，VL(轻链可变区，VH(重链可变区)，纳米抗体，以及那些的任何组合或能够结合靶抗原的免疫球蛋白肽的任何其它功能部分(参见，例如，FundamentalImmunology(Paul编,第4版,2001))。
短语“特异性结合”是指与靶标结合的分子(例如，15-PGDH抑制剂，如小分子或抗体)，所述分子以比其与非靶标化合物的结合更高的亲和力、亲合力、更容易地和/或以更大的持续时间结合靶标。在一些实施方案中，特异性结合靶标(例如，15-PGDH)的分子以比非靶标化合物高至少2倍的亲和力，例如，高至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍、至少10倍、至少20倍、至少25倍、至少50倍或更高的亲和力结合靶标。例如，在一些实施方案中，特异性结合15-PGDH的分子通常以比非15-PGDH靶标高至少2倍的亲和力结合15-PGDH。
在化合物的上下文中，术语“衍生物”包括但不限于给定化合物的酰胺、醚、酯、氨基、羧基、乙酰基和/或醇衍生物。
术语“治疗”或“处理”是指以下中的任一种：改善疾病或病况的一种或多种症状；在其出现前阻止此类症状的显现；减慢或完全阻止疾病或病况的进展(其可以通过复发期之间较长的时间段、减慢或阻止症状恶化等显示)；增强缓解期的开始；减慢疾病或病况的进行性-慢性期造成的不可逆损伤(第一阶段和第二阶段)；延迟所述进行性阶段的开始；或以上的任意组合。
术语“施用(administer)”、“施用(administering)”或“施用(administration)”是指可用于使递送诸如本文中描述的化合物的试剂或组合物至生物作用的期望位点成为可能的方法。这些方法包括但不限于，肠胃外施用(例如，静脉内、皮下、腹膜内、肌内、动脉内、血管内、心内、鞘内、鼻内、皮内、玻璃体内等)、透粘膜注射、口服施用、以栓剂施用以及局部施用。在一些情况下，施用是全身施用(例如，施用到循环系统中，使得治疗或影响多个组织和/或器官)。在一些情况下，施用是局部施用(例如，直接施用到组织或器官，使得治疗或影响多个组织和/或器官)。本领域技术人员会知道用于施用治疗有效量的本文所述的化合物的另外方法。
术语“治疗有效量”或“治疗有效剂量”或“有效量”是指足以产生有益的或期望的临床效果的化合物(例如，15-PGDH抑制剂)的量。治疗有效量或剂量可以基于每名患者独特的因素，包括但不限于患者年龄、体型、疾病或病况的类型或程度、疾病或病况的阶段、施用途径、所使用的补充疗法的类型或范围、和/或进行中的疾病过程以及期望的治疗类型(例如，侵入性的对比常规的治疗)。可以由细胞培养和动物模型初步估计本文所述的化合物(例如，15-PGDH抑制剂)的治疗有效量。例如，细胞培养方法中测定的IC50值可以用作动物模型的起始点，而动物模型中测定的IC50值可以用于探寻人体中的治疗有效剂量。
本文所用的术语“药物组合物”是指包含本文所述的化合物(例如，15-PGDH抑制剂)和一种或多种药学上可接受的载体和/或药学上可接受的赋形剂的组合物。
本文所用的术语“药学上可接受的载体”是指不对有机体造成显著刺激且不消除所施用化合物的生物活性和特性的载体或稀释剂。
术语“对象”、“个体”和“患者”在本文中可互换使用，是指脊椎动物，优选哺乳动物，更优选人。哺乳动物包括但不限于小鼠、大鼠、猿、人类、农场动物或用于人类食用的牲畜，如猪、牛和绵羊，以及运动动物和宠物。对象还包括脊椎动物，如鱼和家禽。
在施用化合物的上下文中，术语“急性方案”是指将化合物暂时或短暂应用至对象，例如人类对象，或者是指将化合物重复应用至对象，例如人类对象，其中应用之间间隔期望的时间段(例如，1天)。在一些实施方案中，急性方案包括在治疗过程中或在延长的时间段内将化合物急性暴露(例如，单剂量)于对象。在其它实施方案中，急性方案包括将化合物间歇暴露(例如，重复的剂量)于对象，其中每次暴露之间间隔期望的时间段。
在施用化合物的上下文中，术语“慢性方案”是指将化合物在延长的时间段内重复地、长期地应用至对象，例如人类对象，使得化合物的量或水平在选定的时间段内基本恒定。在一些实施方案中，慢性方案包括将对象在延长的时间段内连续暴露于化合物。
“表达盒”是重组或合成产生的核酸构建体，其具有允许特定多核苷酸序列在宿主细胞中转录的一系列特定核酸元件。表达盒可以是质粒、病毒基因组或核酸片段的一部分。通常，表达盒包含与启动子可操作地连接的待转录的多核苷酸。启动子可以是异源启动子。在与多核苷酸可操作地连接的启动子的上下文中，“异源启动子”是指不会如此可操作连接到与天然产物(例如在野生型有机体中)中发现的多核苷酸相同的多核苷酸的启动子。
术语“核酸”或“多核苷酸”是指单链或双链形式的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)及其聚合物。除非特别限定，否则该术语涵盖含有天然核苷酸的已知类似物的核酸，其具有与参考核酸类似的结合特性，并且以与天然存在的核苷酸类似的方式被代谢。除非另有说明，否则特定的核酸序列还隐含地涵盖其保守修饰的变体(例如简并密码子取代)、等位基因、直系同源物、SNP和互补序列以及明确指出的序列。在特定实施方案中，使用修饰的RNA分子，例如，具有某些化学修饰的mRNA，以在导入细胞时允许增加稳定性和/或翻译，如下文更详细描述的。应理解，本发明方法中使用的任何RNA(包括核酸抑制剂如siRNA或shRNA)可以与化学修饰一起使用以增强例如稳定性和/或效力，例如，如Dar等人,(2016)Scientific Reports 6:article no.20031(2016)所述以及如在crdd.osdd.net/servers/sirnamod/处可访问的数据库中所呈现的。
“多肽”、“肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用，是指氨基酸残基的聚合物。所有三个术语适用于氨基酸聚合物，其中一个或多个氨基酸残基是相应的天然存在的氨基酸的人工化学模拟物；以及适用于天然存在的氨基酸聚合物和非天然存在的氨基酸聚合物。如本文所用，该术语涵盖任何长度的氨基酸链，包括全长蛋白质，其中氨基酸残基通过共价肽键连接。
如本文所用，在描述两个或更多个多核苷酸或氨基酸序列的上下文中，术语“相同的”或“同一性百分比”是指相同的两个或更多个序列或者指定的子序列。当在比较窗口或指定区域上比较和比对最大对应性时，“基本上相同”的两个序列具有至少约60％同一性，优选至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％、至少约99％或约100％同一性，如使用序列比较算法或通过手动比对和目视检查未指定特定区域所测量的。关于多核苷酸序列，该定义还指测试序列的互补物。关于氨基酸序列，在一些情况下，同一性存在于长度为至少约50个氨基酸或核苷酸的区域上，或更优选存在于长度为75-100个氨基酸或核苷酸的区域上。
对于序列比较，通常一个序列用作与测试序列比较的参考序列。当使用序列比较算法时，将测试序列和参考序列输入到计算机中，如果需要，指定子序列坐标，并且指定序列算法程序参数。可以使用默认的程序参数，或者可以指定替代参数。序列比较算法然后基于程序参数计算测试序列相对于参考序列的序列同一性百分比。为了核酸和蛋白质的序列比较，使用BLAST 2.0算法和默认参数。
本文所用的术语“使……更生(rejuvenating)”或“更生(rejuvenation)”是指个体、细胞、组织和/或器官的恢复或再生(例如，至更“年轻”状态，例如，至更接近地类似于年轻个体、年轻细胞、年轻组织和/或年轻器官)。在一些情况下，术语“使……更生”或“更生”可以指增加、增强、恢复、再生和/或改善(例如，老化)组织和/或(例如，老化)器官的功能(例如，更接近地类似于年轻组织和/或年轻器官的功能)。在一些情况下，术语“使……更生”或“更生”可以指增加、增强、恢复、再生和/或改善(例如，老化)组织和/或(例如，老化)器官的结构(例如，更接近地类似于年轻组织和/或年轻器官的结构)。在一些情况下，术语“使……更生”或“更生”可以指降低(例如，老化)组织或(例如，老化)器官中15-PGDH的水平和/或15-PGDH的活性，和/或增加(例如，老化)组织或(例如，老化)器官中PGE2和/或PGD2的水平(使得15-PGDH的水平和/或15-PGDH的活性和/或PGE2和/或PGD2的水平更接近地类似于年轻组织或年轻器官的那些)。在一些情况下，术语“使……更生”或“更生”可以指恢复或改变老化细胞、老化组织或老化器官的转录组、蛋白质组、表观基因组和/或细胞组成以更接近地类似于年轻细胞、年轻组织或年轻器官的转录组、蛋白质组、表观基因组和/或细胞组成。
4.在患有年龄相关病况的对象中更生组织和/或器官功能的方法
在一个实施方案中，提供了用于使个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生的方法，所述方法包括：向所述个体或向所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官施用有效抑制所述个体中的15-PGDH活性和/或降低所述个体中的15-PGDH水平的量的15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)抑制剂。从而使所述个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生。
本文还提供了增强对象中的非骨骼肌组织或非骨骼肌器官的功能的方法，所述方法包括：向所述对象施用有效抑制所述非骨骼肌组织或非骨骼肌器官中的15-PGDH活性和/或降低所述非骨骼肌组织或非骨骼肌器官中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而增强所述对象中的非骨骼肌组织或非骨骼肌器官的功能。在一些情况下，对象小于30岁(例如为29岁、28岁、27岁、26岁、25岁、24岁、23岁、22岁、21岁、20岁、19岁、18岁、17岁、16岁、15岁、14岁、13岁、12岁、11岁、10岁、9岁、8岁、7岁、6岁、5岁、4岁、3岁、2岁或1岁)。在其它情况下，对象大于30岁。
在各个方面，老化非骨骼肌组织和/或器官可以具有一种或多种衰老细胞(例如，存在于老化非骨骼肌组织和/或器官内或附近)。在一些情况下，老化非骨骼肌组织和/或器官可以具有多种衰老细胞(例如，存在于老化非骨骼肌组织和/或器官内或附近)。在一些情况下，老化非骨骼肌组织和/或器官可以具有增加的衰老细胞的积累(例如，在老化非骨骼肌组织和/或器官内或附近)(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官)。在一些情况下，老化非骨骼肌组织和/或器官可以具有比年轻非骨骼肌组织和/或器官中通常发现的数量更高(例如，显著更高)的多种衰老细胞。衰老细胞可以表达一种或多种衰老标志物。相对于非衰老细胞，衰老细胞可以具有增加的一种或多种衰老标志物水平。一种或多种衰老标志物可以是但不限于p15Ink4b、p16Ink4a、p19Arf、p21、Mmp13、Il1a、Il1b和Il6。在各个方面，可以基于老化非骨骼肌组织和/或器官内存在的衰老细胞的水平和/或基于一种或多种衰老标志物的存在或水平来选择对象用于治疗(例如，通过本文公开的任何方法)。在一些情况下，老化非骨骼肌组织和/或器官内衰老细胞的存在(例如，数量高于在年轻非骨骼肌组织和/或器官中通常发现的数量)和/或一种或多种衰老标志物的存在和/或水平可以指示治疗(例如，本文公开的任一种)可能提供治疗益处。在一些情况下，衰老细胞可以表达15-PGDH(例如，以有效降低老化非骨骼肌组织和/或器官内PGE2水平的水平)。在一些情况下，衰老细胞可以是巨噬细胞。
在各个方面，对象可以表达一种或多种衰老生物标志物。衰老生物标志物可以包括但不限于15-PGDH水平的增加(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)、PGE2水平的降低(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)、PGE2代谢物的增加(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)、衰老细胞积累的增加或更多(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)、一种或多种萎缩基因(例如，Atrogin1(MAFbx1)、Fbxo30(MuSA)和Trim63(MuRF1))的表达增加(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)、线粒体生物发生和/或功能的降低(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)和转化生长因子途径信号传导的增加(例如，涉及转化生长因子信号传导途径的一种或多种基因表达的增加，例如，活化素受体、肌肉生长抑制素、SMAD蛋白和骨形态发生蛋白中的一种或多种)(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)。在一些情况下，老化生物标志物可以包括15-PGDH水平或活性增加(例如，在老化非骨骼肌组织和/或器官内)(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)。在一些情况下，老化生物标志物可以包括PGE2水平降低(例如，在老化非骨骼肌组织和/或器官内)(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)。在一些情况下，老化生物标志物可以包括PGE2代谢物(例如，在老化非骨骼肌组织和/或器官内的例如15-酮PGE2和13,14-二氢-15-酮PGE2)的水平升高(例如，相对于年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平)。在一些情况下，老化生物标志物的存在可以指示对象可以受益于根据本文公开的任何方法的治疗。年轻非骨骼肌组织和/或器官可以包括来自30岁以下(例如，29岁、28岁、27岁、26岁、25岁、24岁、23岁、22岁、21岁、20岁、19岁、18岁、17岁、16岁、15岁、14岁、13岁、12岁、11岁、10岁、9岁、8岁、7岁、6岁、5岁、4岁、3岁、2岁或1岁)的对象的非骨骼肌组织和/或器官。
在各个方面，相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平，老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的PGE2水平可以增加(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)。相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平，老化非骨骼肌组织和/或器官中的PGE2水平可以增加(例如，通过本文公开的任何方法)至少约10％(例如，至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或更高)。在各个方面，老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的PGE2的水平可以增加(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)至与年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平基本上类似的水平。老化非骨骼肌组织和/或器官中的PGE2水平可以增加(例如，通过本文公开的任何方法)至年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平的约50％内或更低的水平(例如，约40％内、约35％内、约30％内、约25％内、约20％内、约15％内、约10％内、约5％内或约1％内)。
在各个方面，相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平，老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的PGE2代谢物水平可以降低(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)。相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平，老化非骨骼肌组织和/或器官中的PGE2代谢物水平可以降低(例如，通过本文公开的任何方法)至少约10％(例如，至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或更高)。在各个方面，老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的PGE2代谢物的水平可以降低(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)至与年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平基本上类似的水平。老化非骨骼肌组织和/或器官中的PGE2代谢物水平可以降低(例如，通过本文公开的任何方法)至年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平的约50％内或更低的水平(例如，约40％内、约35％内、约30％内、约25％内、约20％内、约15％内、约10％内、约5％内或约1％内)。PGE2代谢物可以是15-酮PGE2、13,14-二氢-15-酮PGE2或两者。PGE2代谢物可以是15-酮PGE2、13,14-二氢-15-酮PGE2或两者。
在各个方面，相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前的老化非骨骼肌组织和/或器官，可以增强老化非骨骼肌组织和/或器官的功能(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)。相对于(例如，用15-PGDH抑制剂)治疗之前老化非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平，老化非骨骼肌组织和/或器官的功能可以增强(例如，通过本文公开的任何方法)至少约10％(例如，至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或更高)。在各个方面，老化非骨骼肌组织和/或器官的功能可以增强(例如，根据本文提供的方法，例如，在用15-PGDH抑制剂治疗之后)至与年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平基本上类似的水平。老化非骨骼肌组织和/或器官的功能可以增强(例如，通过本文公开的任何方法)至年轻非骨骼肌组织和/或器官中存在的水平的约50％内或更低的水平(例如，约40％内、约35％内、约30％内、约25％内、约20％内、约15％内、约10％内、约5％内、或约1％内)。功能可以包括增加的蛋白质合成、增加的细胞增殖、增加的细胞存活、降低的蛋白质降解或以上的任何组合。功能可以包括本文公开的任何功能。
在一些情况下，治疗(例如，根据本文提供的方法，例如，用15-PGDH抑制剂)可导致老化非骨骼肌组织和/或器官的更生(例如，老化非骨骼肌组织的一种或多种功能的增加)，使得老化非骨骼肌组织和/或器官更接近地类似于年轻非骨骼肌组织和/或器官。
本公开内容提供了增加患有年龄相关病况或疾病或由于自然衰老过程导致的对象(例如人类对象)中非骨骼肌组织和/或器官的功能、健康和其它特性的方法，所述方法包括向所述对象施用15-PGDH抑制剂。15-PGDH抑制剂的施用可以是全身性的或局部的，并且可以增强组织和/或器官的许多方面中的任一个，包括增强功能，增强生理活性，增强耐力，和/或增强用于评估组织或器官功能的任何测定中的性能或者对象中的组织或器官功能或健康的任何其它测量。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用导致对在对象的非骨骼肌组织和/或器官的细胞死亡的保护。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用导致对象的非骨骼肌组织和/或器官中的蛋白质降解减少。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用导致对象的非骨骼肌组织和/或器官中的蛋白质合成增加。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用可导致增加的耐力(例如，在运动期间，例如，如在跑步机上所测量的)。在一些情况下，对象的耐力增加(例如，在运动期间)可能是由于老化非骨骼肌组织和/或器官(例如，心脏、肺、骨等)的功能增加和/或更生。
本公开内容还提供了测量患有年龄相关病况的对象或年老对象的非骨骼肌组织和/或器官中的15-PGDH水平的方法。这种方法可用于例如使用15-PGDH作为衰老或衰老非骨骼肌组织和/或器官的生物标志物和/或用于非骨骼肌组织和/或器官的功能丧失或降低，例如其中升高的15-PDGH水平或活性水平，例如相对于没有年龄相关病况的对象中的对照水平，增加约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约100％或更多指示衰老或者组织和/或器官中功能的丧失或降低。在这种方法中，可以以多种方式中的任一种，例如，通过检测编码15-PGDH蛋白的转录物的水平，通过检测15-PGDH多肽的水平或者通过检测15-PGDH酶活性来评估15-PGDH。
在特定实施方案中，对象中15-PGDH的抑制导致对象的非骨骼肌组织和/或器官中PGE2和/或PGD2的增加，例如PGE2和/或PGD2水平的升高、增加或恢复，以及PGE2和/或PGD2代谢物如15-酮-PGE2、13,14-二氢-15-酮-PGE2(PGEM)、15-酮基-PGD2和13,14-二氢-15-酮基-PGD2的降低。在一些实施方案中，抑制还导致非骨骼肌组织和/或器官中通过PGE2受体(例如EP1、EP2、EP3和/或EP4(也称为Ptger1、Ptger2、Ptger3、Ptger4))的信号传导增加。在一些实施方案中，抑制还导致通过PGD2受体，例如DP1和/或DP2(也称为PTGDR1、PTGDR2/CRTH2)的信号传导增加。
在特定实施方案中，在非骨骼肌组织和/或器官中施用15-PGDH抑制剂的本文所述益处，例如增强的组织健康、功能、生理活性等，不依赖于对象组织的任何再生而发生。换句话说，虽然在对象中可能存在组织和/或器官的再生，例如，如果组织和/或器官已经被损伤或损坏，但本文所述的效果不需要再生，甚至在没有再生的情况下也会发生。在特定实施方案中，非骨骼肌组织和/或器官未受损伤或损坏，并且尚未经历或没有经历再生。
在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂的施用抑制对象的非骨骼肌组织和/或器官内衰老细胞(例如巨噬细胞，纤维脂肪细胞，其它单核间质组织驻留细胞，包括其它免疫细胞、成纤维细胞、内皮细胞、前脂肪细胞和/或脂肪细胞)中的15-PGDH活性或降低所述细胞中的15-PGDH水平。因此，15-PGDH抑制剂的施用可导致降低的纤维化或可抑制各种老化组织和/或器官(例如，心脏、肺等)中的纤维化。在一些实施方案中，所述方法还包括向所述对象施用溶解性药剂。可以使用的溶解性药剂的实例尤其包括Bcl2抑制剂如纳维托克(也称为ABT-263)和ABT-737，泛酪氨酸激酶抑制剂如达沙替尼以及类黄酮如槲皮素，干扰FOXO4-p53相互作用的肽如FOXO4-DRI，使用低聚半乳糖包被的纳米颗粒的衰老细胞的选择性靶向系统，包含达沙替尼和槲皮素的组合药物疗法以及HSP90抑制剂如17-DMAG。应理解，所述溶解性药剂可以与15-PGDH抑制剂例如在单一药物制剂内一起施用，或分开施用。
使老化脾脏更生
脾脏是由两个隔室组成的次级淋巴器官-其中病原体和老化红细胞被巨噬细胞去除的含血液的红髓区和由负责适应性免疫应答的B细胞和T细胞组成的白髓区。白髓区被参与先天免疫和适应性免疫的边缘区包围。它由与巨噬细胞亚群相关的基质细胞和能够捕获血源性抗原的B细胞组成。
脾脏的主要功能是过滤血液。例如，脾脏从血液中过滤旧的、受损的或异常的红细胞(红血球)。脾脏也从血液中过滤微生物和病原体，以及细胞碎片。脾脏还可以储存包括铁在内的剩余的用过的产物，所述铁以铁蛋白或胆红素的形式储存并返回骨髓用于血红蛋白的产生。脾脏还可以储存血液，并且在过度失血的情况下可以释放血液。脾脏还负责参与适应性免疫应答的淋巴样细胞类型的成熟。脾脏还参与启动对血源性抗原的免疫反应。
在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，脾脏功能已经显示出降低或受损。此外，当与年轻脾脏相比时，老化脾脏已经显示出表现具有异常淋巴样滤泡结构的异常形态。老化脾脏已经显示出表现边缘区的损失，该边缘区将生发中心与脾脏的红髓区分开。老化的脾脏滤泡已经显示出表现细胞密度降低，低的细胞-细胞接触区域。
如实施例1所述，相对于年轻脾脏，老化脾脏中的15-PGDH水平升高。另外，如实施例2所述，用15-PGDH抑制剂处理使老化的脾脏形态更生。因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化脾脏更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化脾脏)或向老化脾脏施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化脾脏更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至脾脏或中枢神经系统)。在其它情况下，施用是在皮肤上局部施用(例如，作为与允许15-PGDH抑制剂穿透皮肤层的载体混合的乳膏或油膏)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化脾脏的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏的功能被更生至与在年轻脾脏中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏表现出增加的或增强的病原体、微生物、细胞碎片和/或老化红细胞从血液的清除(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化脾脏相比)(例如，如通过血细胞比容或来自全血计数的白细胞数的变化或者通过脾脏大小成像(例如超声，MRI)所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏能够以与在年轻脾脏中发现的水平基本上类似的水平从血液中清除病原体、微生物、细胞碎片和/或老化红细胞。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏表现出增加的淋巴样成熟(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化脾脏相比)(例如，如通过针对特定病原体或微生物的抗体产生所测量的；或如通过病毒或微生物感染之后感染或症状消退的时间所测量的；或如通过自身反应性抗体产生的减少所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏表现出与在年轻脾脏中发现的水平基本上类似的淋巴样成熟水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脾脏表现出增加的抗体产生(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化脾脏相比；例如，达到与在年轻脾脏中发现的水平基本上类似的水平)。
使老化上皮组织更生
上皮组织排列遍及身体的器官和血管的外表面和许多内部器官中腔的内表面，并且由鳞状、立方形、柱状和假复层的细胞类型组成。鳞状细胞减少了流体可易于移动的表面的摩擦。鳞状上皮可以在诸如皮肤或肺部肺泡的内层表面发现，允许分子或生物分子的被动扩散。在一些情况下，鳞状上皮也可以形成腔的内层，如在血管中作为内皮，在心包中作为间皮，或在其它体腔中。立方上皮可以见于分泌组织如外分泌腺中、吸收组织如胰腺中、肾小管的内层中、腺体的导管中、覆盖雌性卵巢或排列睾丸中生精小管的壁。立方形细胞提供保护，并且可以主动将材料泵入或泵出管腔或允许被动扩散，这取决于立方形细胞的位置和特化。简单的立方上皮可分化形成腺的分泌和导管部分。分层的立方上皮保护诸如汗腺、乳腺或唾液腺的导管的区域。柱状上皮形成胃和肠的内层，并且可以具有微绒毛以最大化用于吸收的表面积。这些微绒毛可以形成刷状缘。其它柱状细胞可以有纤毛，以在粘膜纤毛清除的功能中移动粘液。其它柱状细胞可以有纤毛，并且可见于输卵管、子宫或脊髓的中央管。一些柱状细胞可以专门用于诸如在鼻子、耳朵或味蕾中的感觉接受。内耳中的毛细胞具有类似于微绒毛的静纤毛。杯状细胞是修饰的柱状细胞，并且发现于十二指肠的柱状上皮细胞之间，用于分泌作为润滑剂的粘液。单层无纤毛的柱状上皮可以显示吸收功能。在唾液腺、眼、咽或性器官中的叶导管中可以发现分层的柱状上皮。假复层的上皮细胞可以有纤毛，其中纤毛能够通过细胞骨架微管与连接结构蛋白和酶的相互作用以一定的方向进行能量依赖性脉动搏动。在呼吸道中，所产生的飘动效应引起杯状细胞局部分泌的粘液(润滑并捕获病原体和颗粒)沿该方向流动(通常流出身体)。纤毛上皮可以见于气道(鼻、支气管)中，但也可以见于子宫和输卵管中，在那纤毛将卵子推进子宫。
上皮组织的主要功能包括分泌、选择性吸收、保护、跨细胞运输和/或感觉。例如，上皮组织提供了抵抗机械、热和物理损伤以及有害物质的保护屏障，防止水分损失，减少UV辐射的有害影响，和/或充当感觉器官(触摸，检测温度等)。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，上皮组织功能已经显示出降低或受损。此外，老化的上皮组织已经显示出表现具有扁平的真皮-表皮连接的异常形态，产生萎缩和细胞异质性的外观。黑色素细胞密度缓慢下降，并且朗格汉斯细胞数目随年龄增长而减少。其中，真皮变化可以是乳突状真皮中弹性纤维的数目和直径减小，网状真皮中相同纤维的数目和厚度增加，胶原纤维的粗化，以及胶原网络的密度增加。随着自然衰老，也注意到真皮细胞群的减少以及腺体活性的功能下降。毛发数目、生长速率和直径的下降以及指甲生长速率的减慢也与老化上皮组织相关。
在本公开内容的一个方面，提供了用于使老化上皮组织更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有年老上皮组织)或向老化的上皮组织施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化上皮组织更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服或静脉内)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，局部或皮下)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质(intraperenchymally)、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化上皮组织的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织的功能被更生至与在年轻上皮组织中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织表现出增加的或增强的皮肤功能，如分泌、选择性吸收、保护、跨细胞运输和感觉(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化上皮组织相比)，如通过测量例如上皮组织中的胶原组成或丰度，经皮失水，上皮组织水合(例如，皮肤水合)，上皮组织干燥(例如，皮肤干燥)，上皮组织弹性(例如，皮肤弹性)，角质层细胞粘附(corneocyte adhesion)，神经酰胺浓度，瘙痒，持水能力，上皮皮肤平滑度和粗糙度(例如，皮肤平滑度和粗糙度)，上皮组织皱纹(例如，皮肤皱纹)，上皮组织剥落(例如，皮肤剥落)，上皮组织紧密性或柔软性(皮肤紧密性或柔软性)，上皮组织变红和红斑形成(例如皮肤变红和红斑形成)，毛细血管血流，保护上皮组织免受核酸、脂质或蛋白质的氧化(包括UV诱导的或非UV诱导的)损伤，在UV暴露之后朗格汉斯细胞的耗尽，对上皮组织(如皮肤或上皮组织或皮肤皮脂)中回忆抗原的迟发型超敏免疫应答测定的。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织能够以与在年轻上皮组织中发现的水平基本上类似的水平分泌、选择性吸收、保护、跨细胞运输和感觉。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织表现出增强的皮肤、增强的屏障功能、增强的毛发生长、增强的皮肤弹性和毛囊干细胞的刺激。在一些实施方案中，在所述施用之后，上皮组织表现出增加的皮肤厚度。
使老化血管组织更生
血管组织是器官系统的一部分，其允许血液循环并将营养物(如氨基酸和电解质)、氧气、二氧化碳、激素或血细胞运输到体内的细胞和从体内的细胞输送出去，以提供营养、免疫和稳态，如稳定温度或pH。血管组织可包括淋巴系统和心血管系统，并且包括内皮细胞(EC)和血管平滑肌细胞(VSMC)的细胞类型。
血管组织的主要功能包括淋巴液或血液的运输和通过，所述淋巴液或血液包括血浆、红细胞、白细胞和血小板，它们由心脏通过脊椎动物血管系统循环，将氧气和营养物带到所有身体组织并将废物从所有身体组织中排出。在过量血浆已经从间质液(细胞之间)过滤并返回淋巴系统之后，淋巴液可以再循环过量的血浆。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，血管组织功能已经显示出降低或受损。此外，老化的脉管系统组织已经显示出表现氧化应激、线粒体功能障碍、对分子应激物的抗性受损、慢性低级炎症、基因组不稳定性、细胞衰老、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感应失调和/或干细胞功能障碍。
在本公开内容的一个方面，提供了使老化血管组织更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化血管组织)或向老化血管组织施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化血管组织更生的方法。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服或静脉内)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，肌内或静脉内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化血管组织的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后老化血管组织的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血管组织的功能被更生至与在年轻血管组织中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血管组织表现出增加的或增强的血管组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化血管组织相比)，如通过以下测定的：例如心电图、超声成像、X射线计算机断层摄影术和正电子发射断层摄影术、磁共振成像、血管造影术、对比增强超声、光学相干断层扫描、流敏感的4D磁共振成像、亮视野显微术、荧光显微术，数学建模和腹主动脉瘤、组织材料特性和拉伸测试、组织弹性成像、原子力显微术、流式细胞术、微流控、微量移液器抽吸、光学显微术、光学镊子或电子显微术。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血管组织能够以基本上类似于在年轻血管组织中发现的水平发挥功能。
使牙组织/牙齿更生
牙齿包括几层硬组织和软组织。最外层包含主要包含无机矿物质(例如羟基磷灰石)的釉质。该最外层保护包括牙本质、牙骨质和牙髓的内层。牙本质包括包含矿物质、有机材料和水的硬组织。牙骨质包括硬组织，所述硬组织包括矿物质、有机材料和水，所述硬组织将牙齿连接到颌的周围骨上。这些硬组织围绕包括软结缔组织的内部牙髓。
在衰老过程中，这些组织的相对丰度和分布发生变化。老牙齿显示较小的牙髓腔和牙本质和牙骨质的补偿性增厚。此外，牙龈萎缩在老年个体中很常见。牙龈萎缩可使牙齿根部暴露于炎症和细菌感染。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化牙齿和/或牙龈更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化牙齿)或向老化牙齿和/或牙龈施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂来进行，从而使老化牙齿和/或牙龈更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至口腔或颊部施用)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化牙组织的特性，在施用15-PGDH抑制剂之后，牙组织的特性被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化牙组织的特性被更生至与在年轻牙组织中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化牙组织显示出增加的牙本质与牙髓的比率(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化牙组织相比)(例如，如通过牙组织的放射照相术所测量的)。在一些实施方案中，与未治疗的老化牙组织相比，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化牙组织显示出牙髓向牙本质转化的水平降低或逆转。
使老化肝脏更生
肝脏是中枢代谢和内分泌器官。除了肝窦内皮细胞(LSEC)、肝星状细胞(HSC)和库普弗细胞(KC)之外，肝脏组织主要包括肝细胞。肝细胞负责大部分肝功能。
肝脏负责通过调节代谢、异生物质和内生物质清除及分子生物合成来维持全身稳态。肝脏的具体功能包括胆汁的形成和排泄、碳水化合物稳态的调节、血浆脂蛋白的脂质合成和分泌和胆固醇代谢的控制。肝脏也是参与形成尿素、血清白蛋白、凝血因子、酶和许多其它蛋白质的代谢中心枢纽。
在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，肝脏质量和功能已经显示出降低或受损。肝脏质量和功能的这种降低可导致在老年个体中代谢许多物质的能力受损。另外，老年个体中的肝细胞显示出比年轻对象中的肝细胞更密集的体区室。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化肝脏更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如，具有老化肝脏)或老化肝脏施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化肝脏更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至肝脏)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化肝脏的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏的功能更生至与在年轻肝脏中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏表现出增加的质量或活性(例如，与用15-PGDH治疗之前的老化肝脏相比)(例如，如通过肝脏叩诊或医学成像所测量的)。在一些实施方案中，相对于治疗之前的老化肝脏，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏在尺寸上表现出减小或逆转的减小。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏表现出增加的异生物质清除(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化肝脏相比)(例如，如通过向个体施用外源性物质并测量代谢物形成和/或肾排泄所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏表现出与在年轻肝脏中发现的水平基本上类似的异生物质清除水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肝脏表现出降低的纤维化水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，肝脏表现出降低的脂肪酸储存和/或表现出降低的肝脏脂肪含量。
使老化毛发更生
毛发是从真皮中存在的毛囊生长的蛋白质。毛发可以通过其颜色、数量和质量来表征。具体地，毛发可以通过是否存在色素(即，灰化)、厚度和曲率以及毛发量随时间的变化(即，脱发)来表征。
在衰老过程中，可以消除或降低这些特性中的一种或多种。毛发产量的变化可导致脱发。另外，老化毛发中毛发纤维的特性与年轻毛发不同。老化毛发可在色素沉着(灰化)，直径，曲率，结构特性(拉伸、弯曲、扭转刚度)和脂质组成方面不同。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化毛发更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化毛发)或老化毛发施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂来进行，从而使老化毛发更生的方法。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至毛发或头皮)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化毛发的特性，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化毛发的特性被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化毛发的特性更生至与在年轻毛发中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化毛发显示出更大的直径(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化毛发相比)(例如，如通过目视检查、显微镜检查或激光衍射所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出较少的脱发或没有脱发。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化毛发表现出基本上类似于年轻毛发的色素沉着水平。在一些实施方案中，模式脱发被逆转。
使老化小肠更生
小肠是消化道的主要器官。小肠包括以下三个主要区域：十二指肠、空肠和回肠。十二指肠是最短的，并为胃食糜运输通过小肠的其余部分和通过绒毛的吸收做准备。空肠是消化产物主要通过绒毛吸收的地方。回肠是小肠的最后部分，是维生素B12和胆汁酸以及任何剩余的营养物被吸收的地方。
小肠的主要功能是从食物中吸收营养物。大部分化学消化发生在小肠中。一旦营养物被降解成较小的分子，它们通过排列小肠长度的绒毛被吸收。小肠还含有肠道菌群，其进一步帮助消化某些营养物并有助于免疫。
在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，乳糖酶的产生降低，这可能导致难以消化乳制品。另外，包括某些细菌过度生长的肠道菌群的变化已经显示随着年龄的增长而发生，这导致难以吸收某些营养物，如钙、叶酸、维生素B12和铁。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化小肠更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化小肠)或老化小肠施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化小肠更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至小肠)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化小肠的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠的功能更生至与在年轻小肠中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠表现出增加的乳糖酶产生(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化脾脏相比)(例如，如通过乳糖耐量试验所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠能够产生与在年轻小肠中发现的水平基本上类似水平的乳糖酶。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠表现出某些细菌的降低生长(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化小肠相比)(例如，如通过呼吸试验、医学成像或肠液培养，或者通过测量来自个体的样品中的钙、铁、叶酸或维生素B12的水平所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化小肠表现出与年轻小肠基本上类似的肠道菌群。
使老化结肠更生
结肠是消化道最后一部分的大肠的最大组成部分。大肠包括盲肠和阑尾、升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠。
结肠的主要功能是通过在固体废物从体内清除之前从固体废物中吸收水和盐来完成消化过程。通过蠕动完成内容物通过结肠的运动。另外，结肠和大肠包括肠道菌群，其可以进一步消化一些不被消化道消化的物质。
在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，已经显示物质经由蠕动通过结肠的运动减少。这种蠕动的减少可导致便秘并降低结肠执行从固体废物吸收水的功能的能力。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化结肠更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化结肠)或向老化结肠施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化结肠更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至结肠)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化结肠的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化结肠的功能被更生。在各个方面，在施用1-PGDH抑制剂之后，老化结肠的功能更生至与在年轻结肠中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化结肠表现出增加的或增强的蠕动(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化结肠相比)(例如，如在一般身体检查、数字直肠检查、验血、x-射线、结肠运输研究、结肠镜检查、乙状结肠镜检查等期间由医师所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化结肠表现出与年轻结肠基本上类似水平的蠕动或从包括腹泻和胃肠出血在内的溃疡性结肠炎中改善的恢复。
使老化卵巢及其他生殖组织更生
卵巢包括雌性/女性生殖腺。卵巢的外层是包含悬浮在基质细胞的基质中的卵泡的卵巢皮质。除卵巢之外，关键的生殖组织还包括输卵管和子宫。输卵管是卵母细胞运输的场所以及受精和早期胚胎发育的平台。子宫是妊娠的重要器官，它提供胚胎发育的结构。
卵巢的主要功能是产生和释放卵母细胞。卵巢还参与激素如雌激素、雄激素、抑制素和孕酮的产生和分泌，因此参与妊娠和第二性特征的调节。输卵管和子宫也参与整个妊娠中胚胎的发育。
在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，卵巢卵泡数目的减少导致卵巢性能的下降，包括卵母细胞数目的减少。此外，随着年龄的增长，妊娠失败和染色体畸变的受孕也并行增加。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化卵巢和其它生殖组织更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化卵巢或其它生殖组织)或者老化卵巢或其它生殖组织施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化卵巢或其它生殖组织更生。在一些情况下，施用是系统施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至生殖组织)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化生殖组织的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化卵巢或其它生殖组织被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化生殖组织的功能更生至与在年轻生殖组织中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化生殖组织表现出降低的或停止的卵巢衰退(例如，与用15-PGDH治疗之前的老化生殖组织相比)(例如，如通过针对激素水平或卵储备的血液或尿液测试或成像测试和程序，如超声检查、宫腔声学造影、子宫输卵管造影、子宫镜检查或腹腔镜检查所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化卵巢显示出一个或多个卵巢卵泡数目的停止或减少的下降，基本上类似于年轻卵巢。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出妊娠失败和/或染色体畸变受孕数目的减少(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的个体相比)(例如，如通过羊膜穿刺术或绒毛膜取样所测量的)。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出与具有年轻卵巢和其它生殖组织的个体基本上类似的妊娠失败和/或染色体畸变的受孕。
使老化皮肤/表皮组织更生
表皮组织(或皮肤)用作屏障以保护身体免受微生物病原体、氧化剂应激(UV光)和化学化合物的侵害，并提供对轻微损伤的机械抗性。表皮组织可以含有神经受体，其允许对象感觉触摸、疼痛和压力，帮助控制流体和电解质平衡，帮助控制体温和/或保护对象免受环境影响。表皮组织可分为三个主要部分。外部(或表皮)可含有皮肤细胞、色素和蛋白质。中部(或真皮)含有皮肤细胞、血管、神经、毛囊和油腺。真皮可以为表皮提供营养。真皮下的内层(或皮下层)可含有汗腺、一些毛囊、血管和脂肪。每一层还可以含有结缔组织和胶原蛋白纤维以提供支持以及含有弹性蛋白纤维以提供柔韧性和强度。
随着年龄的增长，外皮层(表皮)变薄。细胞层的数目可以保持不变。含色素细胞(黑色素细胞)的数目可减少。剩余的黑色素细胞的大小可以增加。老化皮肤可能看起来更薄、更浅和透明(半透明)。包括老年斑或“褐黄斑”的色素斑可出现在暴露于阳光的区域。这些区域的医学术语是雀斑。结缔组织的变化可降低皮肤的强度和弹性(称为弹性组织变性)。真皮的血管可变得更脆弱，这可导致挫伤、皮肤下出血(通常称为老年性紫癜)、樱桃状血管瘤和类似病况。随着年龄的增长，皮脂腺可产生更少的油。这可使保持皮肤湿润变得更困难，从而导致干燥和瘙痒。皮下脂肪层可变薄，因此它具有较少的绝缘和填充，这可能增加皮肤损伤的风险并降低维持体温的能力。一些药物可被脂肪层吸收。该层的收缩可改变这些药物的作用方式。在衰老过程中，汗腺可产生较少的汗，这可增加过热或发展热射病的风险。生长物如皮垂、疣、褐色粗糙斑块(脂溢性角化病)和其它瑕疵在老年人中是常见的。此外，瘢痕疙瘩(疤痕)可出现在老年人中。
本文提供了使老化表皮组织更生的方法。在本公开内容的一个方面，提供了使老化皮肤更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化皮肤)或老化皮肤施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化皮肤更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至皮肤，例如通过局部施用)。在一些情况下，施用是局部施用或皮内注射。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化表皮组织的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织的功能更生至与在年轻表皮组织中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织表现出增强的皮肤状况。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织表现出增加的屏障功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织支持增加的毛发生长。15-PGDH抑制剂的施用可以对抗脱发。15-PGDH抑制剂的施用可以刺激毛囊干细胞。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化表皮组织表现出增加的皮肤弹性。15-PGDH抑制剂的施用可以对抗模式脱发或秃头。
使老化脑更生
脑由几个功能部分组成，每个功能部分具有特定和重要的功能。功能部分可包括额叶、颞叶、顶叶、枕叶、小脑和脑干。脑可以控制我们平衡、行走、谈话、进食、处理信息、做出决定和感受情绪的能力。脑可以协调和调节呼吸、血液循环、激素释放和心率。
衰老可引起脑尺寸、脉管系统和认知的改变。随着年龄的增长，脑可能收缩，并且在从分子到形态学的所有水平上都可能存在变化。中风、白质病变、痴呆和记忆损伤水平的发生率也可随年龄增长而升高。在衰老过程中可能存在神经递质和激素水平的变化。衰老可能对分子、细胞、脉管系统、总体形态和认知具有影响。在一些情况下，衰老可引起脑的物理变化。灰质的收缩可能是由于神经元细胞死亡。神经元体积而非数目的下降可能有助于脑老化的变化，并且它可能与性别有关，在男性和女性中最受影响的区域不同。树突棘(dendritic arbor)、脊柱或突触可能存在变化。在一些情况下，衰老可引起脑的认知变化。与衰老相关的认知变化可以是记忆的认知变化。记忆功能可以大体上分为四个部分：情节记忆、语义记忆、程序记忆和工作记忆。情节记忆表现可能从中年开始下降，并且也可能是阿尔茨海默病(AD)中所见的记忆丧失的特征。神经递质(例如多巴胺和血清素)的水平可能随着脑老化而下降。与脑老化相关的其它因素包括钙调节异常、线粒体功能障碍和活性氧物质的产生。激素(例如，性激素和生长激素)水平也可随着脑老化而下降。
本文提供了使老化脑更生的方法。在本公开内容的一个方面，提供了使老化脑更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如，具有老化脑)或老化脑施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化脑更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，直接施用至脑)。在一些情况下，施用是鞘内施用。在一些情况下，施用是脑室内(ICV)施用。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化脑的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑的功能更生至与在年轻脑中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出增加的脑尺寸。例如，在施用后，老化脑可表现出增加的灰质，增加的神经元细胞数量或增加的神经元体积。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出改善的认知性能。例如，在施用后，老化脑可表现出改善的记忆性能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出增加的神经递质水平，如多巴胺、血清素和其它脑衍生的神经营养因子。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出增加的激素(例如，雌激素和生长激素)水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出降低的中风、白质病变或痴呆的风险。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化脑表现出降低的阿尔茨海默病或帕金森病的风险。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，可以防止患有阿尔茨海默病或帕金森病的对象的老化脑恶化。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，可以恢复患有阿尔茨海默氏病或帕金森病的对象的老化脑的认知性能。例如，与阿尔茨海默病相关的斑块或缠结可被减少或可被抑制以免进一步发展。
使老化心脏和/或心肌更生
心肌是一种特殊类型的形成心脏的肌肉组织。这种肌肉组织(其不由自主地收缩和释放)负责保持心脏向全身泵血。心肌包括心肌细胞(cardiac muscle cells)或心肌细胞(cardiomyocytes)(也称为心肌细胞(myocardiocytes)或心肌细胞(cardiacmyocytes)，是构成心肌(心脏肌)的肌肉细胞(肌细胞)。每个心肌细胞含有肌原纤维，它们是由肌节(肌肉细胞的基本收缩单位)的长链组成的特化细胞器。
心肌细胞显示出类似于骨骼肌细胞上的条纹。心肌细胞具有高线粒体密度，这允许它们快速产生三磷酸腺苷(ATP)，使得它们高度抵抗疲劳。心肌的主要功能包括泵送血液，所述血液包括血浆、红细胞、白细胞和血小板，由心脏通过脊椎动物血管系统循环，将氧气和营养物运送到所有身体组织中并从所有身体组织中带走废物。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种(例如，将含氧血泵送至其它身体部位；将激素和其它重要物质泵送至身体的不同部位；接收缺氧血和携带来自身体的代谢废物并将缺氧血泵送至肺以用于氧合；或维持血压)。在老年人中，心肌功能已经显示出降低或受损。在一些情况下，已显示老化心肌表现出与血管组织类似的损伤，如氧化应激、线粒体功能障碍、对分子应激物的抗性受损、慢性低级炎症、基因组不稳定性、细胞衰老、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感应失调或干细胞功能障碍。在一些情况下，老化心肌可影响心脏功能和解剖结构。心脏具有控制心跳的自然起搏器系统。这种系统的一些途径可由于衰老而形成纤维组织和脂肪沉积。天然起搏器(窦房结或SA结)失去其一些细胞。这些变化可导致略慢的心率。衰老也可导致心脏，尤其是左心室的尺寸增加。心脏壁变厚，因此尽管总体心脏尺寸增加，但是室可以容纳的血液量实际上可能减少。心脏可以更缓慢地填充。心脏变化通常导致正常健康的老年人的心电图(ECG)与健康的年轻成人的ECG略有不同。异常心律(心律失常)，如心房纤颤，在老化心肌中更常见。它们可能由几种类型的心脏病引起。心脏的正常变化包括“老化色素”，脂褐质的沉积。心肌细胞稍微退化。控制血流方向的心脏内的瓣膜变厚并变得更硬。由瓣膜僵硬引起的心脏杂音在老化心脏中是常见的。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化心肌更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化心肌)或老化心肌施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化心肌更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服或静脉内)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，心室内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化心肌的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌的功能更生至与在年轻心肌中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌表现出增加的或增强的心肌组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化心肌相比)，如通过以下测定的：超声心动图、经食道超声心动图(TEE)、心电图(ECG或EKG)、磁共振成像(MRI)、CT扫描、运动心脏压力测试、药理学压力测试、倾斜测试、动态心律监测测试或冠状血管造影片。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌能够以基本上类似于在年轻心肌中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌能够以与在年轻心肌中发现的水平基本上类似的水平发挥功能，如将含氧血泵送至其它身体部位；将激素和其它重要物质泵送至身体的不同部位；接收缺氧血和携带来自身体的代谢废物并将缺氧血泵送至肺以用于氧合；或维持血压。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化心肌表现出降低的纤维化或表现出与年轻心肌中的纤维化水平基本上类似的纤维化水平。
使老化骨更生
骨是构成脊椎动物骨骼的一部分的刚性组织。骨骼保护身体的各种器官，产生红细胞和白细胞，储存矿物质，为身体提供结构和支持，并使能够移动。骨组织(bone tissue)(骨组织(osseous tissue))是一种硬组织，一种特化的结缔组织，由不同类型的骨细胞组成。成骨细胞和骨细胞参与骨的形成和矿化；破骨细胞参与骨组织的吸收。修饰的(变平的)成骨细胞成为在骨表面上形成保护层的衬里细胞。骨组织的矿化基质具有被称为骨胶原的主要为胶原的有机成分和由各种盐组成的骨矿物质的无机成分。在骨中发现的其它类型的组织包括骨髓、骨内膜、骨膜、神经和血管。
骨的主要功能包括机械支持和运动；造血；矿物质或脂肪的储存；稳定pH或钙；激素分泌；润滑；或损坏修复。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，骨功能已经显示出降低或受损。此外，老化骨可导致骨软化或骨质疏松。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化骨更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化骨)或老化骨施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化骨更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服或静脉内)。在其它情况下，施用是局部施用(例如骨内输注)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化骨的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨的功能更生至与在年轻骨中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨表现出增加的或增强的骨组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化骨相比)，如通过以下测定的：机械方法(例如，全骨机械测试、大块组织样本机械测试、微束机械测试、微压痕或纳米压痕)；成像方法(例如，计算机断层摄影术(CT)、磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼成像或扫描电子显微镜)；化学或物理方法(胶原交联的重量分析或化学分析)；骨密度测定。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨能够以基本上类似于在年轻骨中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨能够以与在年轻骨中发现的功能水平基本上类似的水平发挥功能，如机械支持和运动、血管生成、矿物质或脂肪的储存、稳定pH或钙、激素分泌或润滑。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨表现出降低的纤维化或表现出与在年轻骨中的纤维化水平基本上类似的纤维化水平。
使老化感觉器官(例如，涉及视觉、味觉、听觉、触觉、嗅觉的器官)更生
感觉器官是感知和转换刺激的器官，可以包括眼睛、耳朵、皮肤、鼻子或嘴，它们对应于各自的视觉系统(视觉)、听觉系统(听觉)、躯体感觉系统(触觉)、嗅觉系统(嗅觉)和味觉系统(味觉)。在一些情况下，感觉器官用于感觉内部感觉或内感受，用于检测来自内部器官和组织的刺激。这种感觉器官可以包括由内耳感觉的前庭系统(平衡感)，并提供空间定向的感知；本体感受(身体位置)；和伤害感受(疼痛)。另外，感觉器官可包括基于内部化学感受或/和渗透感受(osmoreception)的感觉系统，导致各种感知，如饥饿、口渴、窒息、恶心或不同的非自主行为，如呕吐。
感觉器官的主要功能包括感觉刺激，如物理刺激，如压力和振动，声音的感觉或身体位置(平衡)；光(可见电磁辐射)；化学刺激，如味道或气味；疼痛；温度；或其它内部刺激。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，感觉器官功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化感觉器官更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化感觉器官)或老化感觉器官施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化感觉器官更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服或静脉内)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，眼内或鼻内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化感觉器官的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化感觉器官的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化感觉器官的功能更生至与在年轻感觉器官中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化感觉器官表现出增加的或增强的感觉器官组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化感觉器官相比)，如通过以下测定的：视觉测试、听觉测试、嗅觉测试、身体健康或平衡测试或检查内部或外部感觉或刺激的任何其它测试。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化感觉器官能够以基本上类似于在年轻感觉器官中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化感觉器官能够以在年轻感觉器官中发现的功能水平基本上类似的水平发挥功能，如感觉刺激，如物理刺激，如压力和振动，声音的感觉或身体位置(平衡)；光(可见电磁辐射)；化学刺激，如味道或气味；疼痛；温度；或其它内部刺激。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化眼部表现出降低的干眼病、泪腺炎症或黄斑变性水平。
使老化肾脏更生
肾脏是从肾动脉接收血液的器官，血液流出进入肾静脉。肾脏也与输尿管相连，输尿管将尿液运送到膀胱。肾脏的示例性细胞类型包括肾小球壁细胞、肾小球足细胞、近端小管刷状边缘细胞、亨式薄段细胞环(Loop of Henle thin segment cell)、厚升支细胞(thick ascending limb cell)、远端小管细胞、收集管主细胞、收集管闰细胞或肾间质细胞。肾脏参与控制各种体液的体积、流体渗透压、酸碱平衡、各种电解质浓度和毒素的去除。过滤发生在肾小球中：过滤进入肾脏的血量的五分之一。再吸收的物质的实例是无溶质的水、钠、碳酸氢盐、葡萄糖和氨基酸。分泌的物质的实例是氢、铵、钾和尿酸。肾脏也执行独立于肾单位的功能。例如，它们将维生素D的前体转化为其活性形式，骨化三醇；以及合成激素促红细胞生成素和肾素。
肾脏的主要功能包括形成尿液(例如，过滤、再吸收、分泌或排泄)；激素分泌；血压调节；酸碱平衡；或渗透压的调节。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，肾脏功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化肾脏更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化肾脏)或老化肾脏施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化肾脏更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，静脉内或皮下)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化肾脏的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏的功能更生至与在年轻肾中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏表现出增加的或增强的肾脏组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化肾脏相比)，如通过以下测定的：临床评估；尿检；验血(例如，肾小球滤过率)；医学成像(例如，CT扫描)；或活组织检查。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏能够以基本上类似于在年轻肾脏中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏能够以与在年轻肾脏中发现的功能水平基本上类似的水平发挥功能，如形成尿液(例如，过滤、再吸收、分泌或排泄)；激素分泌；血压调节；酸碱平衡；或渗透压的调节。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肾脏表现出降低的肾脏疾病水平，所述肾脏疾病如慢性肾脏疾病、肾脏和肾病综合征、急性肾损伤、肾盂肾炎或肾癌。在一些实施方案中，在施用之后，保护肾脏免受缺血性肾损伤，肾脏表现出增加的血管舒张，表现出增加的肾血流量，表现出减少的肾损伤生物标志物，表现出PGE2水平的诱导，和/或表现出PGE2受体的诱导。
使老化甲状腺更生
甲状腺是一种内分泌腺，其包括球形甲状腺滤泡，衬有滤泡细胞(甲状腺细胞)，以及围绕含有胶体的腔的滤泡旁细胞。甲状腺分泌三种激素：两种甲状腺激素，即三碘甲腺原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)；和一种肽激素，即降钙素。甲状腺激素影响代谢率和蛋白质合成。降钙素在钙稳态中起作用。甲状腺的主要功能包括调节、产生和分泌激素。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，甲状腺功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化甲状腺更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化甲状腺)或老化甲状腺施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化甲状腺更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，静脉内或皮下)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化甲状腺的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺的功能更生至与在年轻甲状腺中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺表现出增加的或增强的甲状腺组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化甲状腺相比)，如通过以下测定的：用于测量甲状腺刺激激素(TSH)、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)或降钙素的验血；用于检测甲状腺激素的抗体试验；或放射性碘摄取。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺能够以基本上类似于在年轻甲状腺中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺能够以在年轻甲状腺中发现的功能水平基本上类似的水平发挥功能，如调节、产生和分泌激素。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化甲状腺表现出降低的甲状腺疾病水平，所述甲状腺疾病如甲状腺机能亢进、甲状腺机能减退、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、甲状腺肿、甲状腺结节或甲状腺癌。
使肺更生
肺是呼吸系统的器官，并且在肺结缔组织、呼吸上皮、支气管气道、呼吸区或肺泡中包含各种细胞类型。肺的示例性细胞类型包括肺泡上皮。肺的主要功能包括肺与血液之间的气体交换；防止呼吸道病原体或感染；维持血液中压力或酸碱的稳态；或通过提供用于产生声音的空气和气流来发声。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，肺功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化肺更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化肺)或老化肺施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化肺更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，通过吸入或鼻内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化肺的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺的功能更生至与在年轻肺中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺表现出增加的或增强的肺组织功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化肺相比)，如通过以下测定的：评价吸入或呼出的体积或空气的肺活量；肺体积描记器；肺量测定法；肺弥散能力；脉搏血氧饱和度仪；肺部成像；支气管镜检查；或胸廓切开术。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺能够以基本上类似于在年轻肺中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺表现出降低的肺疾病水平，所述肺疾病如炎症、感染、血液供应变化、阻塞性肺病、限制性肺病、先天性病症、气胸、肺结节或肺癌。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化肺表现出降低的肺纤维化水平。
使老化平滑肌更生
平滑肌是一种无意识的无纹肌(non-striated muscle)。它分为两个亚组：单个单位(单一性)平滑肌和多单位平滑肌。在单个单位细胞内，整个束或片作为合胞体收缩。平滑肌细胞(肌细胞)存在于中空器官(包括胃、肠、膀胱和子宫)的壁中，以及通道(如循环系统的动脉和静脉)的壁中，以及呼吸系统、泌尿系统和生殖系统的神经束中。平滑肌的主要功能包括收缩和舒张，其导致消化道的运动、自主神经系统的运动(例如，用于呼吸)或调节稳态，如升高皮肤毛囊以调节体温。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，平滑肌功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化平滑肌更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化平滑肌)或老化平滑肌施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂进行，从而使老化平滑肌更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，通过肌内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化平滑肌的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌的功能被更生至与在年轻平滑肌中发现的水平基本上类似的水平。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌表现出增加的或增强的平滑肌功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化平滑肌相比)，如通过以下测定的：用于测量与平滑肌相关的抗体的验血或医学成像。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌能够以基本上类似于在年轻平滑肌中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌表现出降低的平滑肌疾病水平，所述平滑肌疾病如多系统平滑肌功能障碍综合征、血管病症、动脉粥样硬化或炎症。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化平滑肌表现出降低的平滑肌纤维化水平。在一些实施方案中，平滑肌的更生可引起胃、消化道、尿道和/或子宫功能的更生。在一些实施方案中，平滑肌的更生可改善眼睛中的虹膜功能，改善皮肤功能和对温度变化或肾上腺素变化的敏感性。
使老化血液更生
血液是一种体液，其将必需的物质如营养物和氧气递送至细胞，并将代谢废物从那些相同的细胞转运出去，并且包含血浆(约55％的血液流体)，所述血浆包含蛋白质、葡萄糖、矿物离子、激素、二氧化碳(血浆是用于排泄产物运输的主要介质)和血细胞，所述血细胞主要是红细胞(RBC或红血球)、白细胞(WBC或白血球)和血小板。通过心脏的泵送作用，血液通过血管在全身循环。动脉血将来自吸入空气中的氧气运送到身体的组织，以及静脉血将细胞产生的代谢废物二氧化碳从组织运送到肺部以呼出。血液的主要功能包括向组织供应氧气(与红细胞中的血红蛋白结合)；营养物如葡萄糖、氨基酸或脂肪酸(溶解在血液中或与血浆蛋白结合)的供应；去除废物，如二氧化碳、尿素或乳酸；免疫应答，包括白细胞的循环和通过抗体检测外来物质；凝血、信使功能，包括激素的转运；或调节核心体温。在衰老过程中，可能取消或减少这些功能中的一种或多种。在老年人中，血液功能已经显示出降低或受损。
因此，在本公开内容的一个方面，提供了使老化血液更生的方法，其通过向个体(例如，老年个体，其例如具有老化血液)或老化血液施用有效抑制个体中的15-PGDH活性和/或降低个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使老化血液更生。在一些情况下，施用是全身施用(例如，口服)。在其它情况下，施用是局部施用(例如，通过静脉内或心室内)。可以使用如本文所述的任何合适的施用途径，包括鞘内、眼内、玻璃体内、视网膜、静脉内、肌内、心室内、大脑内、小脑内、脑室内、脑实质、皮下或以上的组合。
在各个方面，相对于在用15-PGDH抑制剂治疗之前老化血液的功能，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液的功能被更生。在各个方面，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液的功能更生至与在年轻血液中发现的水平基本上类似的水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液表现出与在年轻个体中发现的血清细胞因子水平基本上类似的恢复的或更生的血清细胞因子水平。治疗的老化血液中恢复的或更生的血清细胞因子水平可以是以下的任一种或任何组合：白细胞介素-10(IL10)、白细胞介素-6(IL6)、β细胞素(BTC)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-13(IL13)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL1b)、白细胞介素-22(IL22)。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液表现出增加的或增强的血液功能(例如，与用15-PGDH抑制剂治疗之前的老化血液相比)，如通过以下测定的：全血细胞计数；用于测量代谢物如电解质、钙、葡萄糖、钠、钾、二氧化碳、氯化物、血尿素氮(BUN)、肌酸酐、白蛋白、总蛋白、碱性磷酸酶、碱性转氨酶、天冬氨酸转氨酶或胆红素的代谢组；脂质组；甲状腺组；酶标志物；凝血组；脱氢表雄酮(DHEA)-硫酸盐血清试验；C反应蛋白试验；或循环细胞因子(例如通过检测和测量血清细胞因子，所述血清细胞因子选自：白细胞介素-10(IL10)、白细胞介素-6(IL6)、β细胞素(BTC)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-13(IL13)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL1b)、白细胞介素-22(IL22)或以上的任意组合)。
在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液能够以基本上类似于在年轻血液中发现的水平发挥功能。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液能够以与在年轻血液中发现的功能水平基本上类似的水平发挥功能，如向组织供应氧气(与红细胞中的血红蛋白结合)；营养物如葡萄糖、氨基酸或脂肪酸(溶解在血液中或与血浆蛋白结合)的供应；去除废物，如二氧化碳、尿素或乳酸；免疫应答，包括白细胞的循环和通过抗体检测外来物质；凝血、信使功能，包括激素的转运；或调节核心体温。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液表现出降低的血液疾病水平，所述血液疾病如贫血，血友病，血凝块和血癌，如白血病、淋巴瘤或骨髓瘤。
对象
对象可以是患有年龄相关病况或处于患有年龄相关病况的风险中的任何对象，例如人类或其它哺乳动物。在一些实施方案中，对象是人。在一些实施方案中，对象是成人。在一些实施方案中，对象为儿童(例如，患有导致提早衰老的遗传病症例如早老症的儿童)。在一些实施方案中，对象为女性(例如，成年女性)。在一些实施方案中，对象为男性(例如成年男性)。
在一些实施方案中，所述对象是人，并且所述方法还包括以下步骤：其中基于对年龄相关病况或疾病的诊断，或者基于发展为年龄相关病况或疾病的可能性或风险，或者基于个体的年龄，或者基于如本文所述的衰老的一种或多种生物标志物的存在，选择用15-PGDH抑制剂治疗的人类。在一些这样的实施方案中，基于他的或她的年龄选择人。例如，可以基于超过20岁、25岁、30岁、35岁、40岁、45岁、50岁、55岁、60岁、65岁、70岁、75岁、80岁、85岁、90岁、95岁或100岁以上的年龄，或者人类患有或可能患有年龄相关病况或疾病或具有如本文所述的衰老的一种或多种生物标志物的任何年龄，选择用于治疗的人类。在一些实施方案中，基于年龄相关病况或疾病的可能性，基于与一种或多种非骨骼肌组织和/或器官的早衰相关的环境、生活方式或医学因素的存在或潜在存在，如吸烟、饮酒、饮食、缺乏体育活动、睡眠不足、药物使用、暴露于UV射线、暴露于极端温度、压力、超重或健康相关因素，如感染，精神疾病，癌症，糖尿病等选择人类。在一些实施方案中，对象患有由一种或多种组织的早衰引起的年龄相关病况，例如遗传病症，如成骨不全症、布卢姆综合症、科克因综合症、Hutchinson-Gilford Progeria综合征、下颌骨发育不良、早衰、早衰样综合征、Rothmund-Thomson综合征、Seip综合征、Werner综合征、唐氏综合征、肢端早老症、Rothmund-Thomson综合征、导致早衰综合征的这些组织的免疫缺陷(如共济失调毛细血管扩张)或导致早衰综合征的这些组织的感染性疾病(如人类免疫缺陷病毒(HIV))。
在一些实施方案中，对象被确定为具有老化组织和/或器官或具有年龄相关的病况或疾病，如使用评估非骨骼肌组织和/或器官的功能、性能、健康、力量、耐力、生理活性或任何其它特性的任何测量的任何方法(例如，基于性能的、基于成像的、生理的、分子的、细胞的或功能的测定)所确定的。例如，可以使用评估心脏功能或健康的任何方法，如血管造影、心电图、平板运动试验、超声心动图等来评估心脏。在一些实施方案中，基于非骨骼肌相关组织和/或器官中15-PGDH转录物、蛋白质或酶活性的水平升高的检测，或基于组织和/或器官中PGE2和/或PGD2的降低水平的检测，选择用于治疗的对象。
在一些实施方案中，所述方法包括在施用15-PGDH抑制剂之后的另外步骤，其包括评估对象中非骨骼肌组织和/或器官的健康、功能、性能或任何其它特性，或者包括评估对象中非骨骼肌组织和/或器官中15-PGDH(例如，15-PGDH蛋白、转录物或活性)和/或PGE2和/或PGD2的水平，例如，以确定先前施用15-PGDH抑制剂对组织和/或器官的潜在作用。在一些这样的实施方案中，检测或检查组织和/或器官的健康、功能、性能、15-PGDH水平、15-PGDH活性、PGE2水平、PGD2水平或其它特性，并与施用15-PGDH抑制剂之前的组织和/或器官的健康、功能、性能、15-PGDH水平、15-PGDH活性、PGE2水平、PGD2水平或其它特性进行比较或者与对照值进行比较，其中与在施用15-PGDH抑制剂之前获得的值相比或相对于对照值，在施用15-PGDH抑制剂之后的组织中，组织和/或器官的健康、功能或性能已经改善，15-PGDH水平已经降低，15-PGDH活性已经降低，PGE2水平和/或PGD2水平已经增加的确定，表明15-PGDH抑制剂在对象的非骨骼肌组织和/或器官中具有有益效果。
在一些实施方案中，对象患有年龄相关的病况、病症或疾病，如心血管疾病或病况(例如，心房纤颤、中风、缺血性心脏病、心肌病、心内膜炎、脑内出血、高血压)、慢性呼吸道疾病或病况(例如，慢性阻塞性肺病、石棉肺、矽肺)、营养性疾病或病况(例如，沙眼、腹泻疾病、脑炎)，肾脏疾病或病况(例如慢性肾脏疾病)，胃肠或消化疾病或病况(例如NASH、胰腺炎、溃疡、肠梗阻)，神经病症(例如阿尔茨海默病、痴呆、帕金森病、认知衰退)，感觉障碍(例如听力损失、视力损失、嗅觉损失或味觉损失、黄斑变性、视网膜色素变性、青光眼)，皮肤或皮下疾病或病况(例如蜂窝织炎、溃疡、真菌皮肤病、脓皮病)，骨质疏松症，骨关节炎，类风湿性关节炎，在一种或多种非骨骼肌组织中导致早衰的基因疾病(例如早衰，成骨不全症、布卢姆综合症、科克因综合症、Hutchinson-Gilford Progeria综合征、下颌骨发育不良、早衰样综合征、Rothmund-Thomson综合征、Seip综合征、Werner综合征、唐氏综合征、肢端早老症、Rothmund-Thomson综合征、导致早衰综合征的这些组织的免疫缺陷(例如共济失调毛细血管扩张)或导致早衰综合征的这些组织的感染性疾病(例如人类免疫缺陷病毒(HIV))等。
15-PGDH抑制剂的施用可以在这些病况中的任一种中提供改善，并且可以帮助改善，例如，骨质疏松症、脱发、老化皮肤、认知障碍、感觉障碍、老化造血干细胞功能和胃肠功能，如本文所述。
本发明的方法和组合物可以用于治疗任何非骨骼肌组织或器官，包括此类组织或此类组织内的细胞，包括上皮组织、神经组织、结缔组织、平滑肌、心肌、表皮组织、血管组织、心脏、肾脏、脑、骨、软骨、棕色脂肪、脾脏、肝脏、结肠、感觉器官、甲状腺、肺、血液、小肠、牙组织、卵巢或其它生殖组织、毛发、耳蜗、少突胶质细胞等。
在一些实施方案中，基于年龄相关病况、病症或疾病的诊断；基于非骨骼肌组织和/或器官功能、健康或性能的年龄相关损失的存在或潜在的确定；基于对象的年龄，例如，年龄相关病况或疾病相关的年龄；或者基于对老化非骨骼肌组织和/或器官的任何本文所述的特征的检测，例如PGE2和/或PGD2代谢物，如15-酮-PGE2、PGEM、15-酮-PGD2或13,14-二氢-15-PGD2的水平升高的检测，PGE2和/或PGD2的水平降低的检测，蛋白质合成降低的检测，线粒体活性降低的检测，通过EP1、EP2、EP3、EP4、DP1和/或DP2受体的信号传导降低的检测，与衰老表型相关的基因如p16(Ink4a)或p21(Cdkn1a)的表达升高的检测，组织细胞中端粒长度缩短的检测，非骨骼肌组织中衰老细胞数量增加的检测或者15-PGDH的水平或活性升高的检测，特别是在衰老细胞，例如巨噬细胞、纤维脂肪细胞、成纤维细胞、内皮细胞等中，鉴定用于治疗的对象。
在一些实施方案中，对象是宠物或农场动物，如猪、牛、绵羊、家禽或鱼，并且所述方法用于例如增强衰老动物的非骨骼肌组织和/或器官功能或健康。在一些这样的实施方案中，向动物施用15-PGDH的小分子抑制剂。在一些实施方案中，将包含15-PGDH的核酸抑制剂(例如shRNA)的载体或表达盒导入动物中，使得核酸抑制剂在动物的细胞(例如非骨骼肌组织和/或器官的细胞)中表达。在一些实施方案中，将包含编码15-PGDH的多肽抑制剂(例如抗体或肽)的多核苷酸的载体或表达盒导入动物中，使得多肽抑制剂在动物的细胞(例如非骨骼肌组织和/或器官的细胞)中表达。在一些实施方案中，使用基因疗法，例如，使得内源性15-PGDH编码基因的全部或一部分被在动物的细胞(例如，非骨骼肌组织和/或器官的细胞)中活性较低、稳定性较低或高度表达较低的基因形式替代。在一些实施方案中，将修饰的RNA，例如化学修饰的RNA抑制剂如shRNA或编码多肽15-PGDH抑制剂的化学修饰的mRNA导入动物中，使得RNA抑制剂或表达的蛋白质抑制剂存在于动物的细胞中。
5.评估15-PGDH水平
例如，当使用15-PGDH作为生物标志物时或当评估15-PGDH抑制剂的功效时，可以使用多种方法中的任一种来评估非骨骼肌组织和/或器官中的15-PGDH水平。例如，可以通过检查编码15-PGDH的基因(例如Hpgd基因)的转录，通过检测组织和/或器官(例如非骨骼肌组织和/或器官)中15-PGDH蛋白的水平，或者通过测量组织和/或器官(例如非骨骼肌组织和/或器官)中15-PGDH酶活性来评估15-PGDH的水平。此类方法可以在整个组织和/或器官上或在组织和/或器官内的细胞亚群(例如衰老细胞)上进行。
在一些实施方案中，所述方法包括，例如，使用标准方法，如在15-PGDH酶、NAD(+)和PGE2存在下，在适当的反应缓冲液中孵育候选化合物，以及监测NADH的产生(参见，例如Zhang等人,(2015)Science 348:1224)，或者通过使用多种可用试剂盒中的任一种，如荧光PicoProbe 15-PGDH活性测定试剂盒(BioVision)，或者通过使用例如出版物EP2838533中描述的方法和/或指标中的任一种，测量15-PGDH酶活性。
在一些实施方案中，所述方法包括编码15-PGDH的多核苷酸(例如mRNA)表达的检测，其可以使用常规技术，如RT-PCR、实时RT-PCR、半定量RT-PCR、定量聚合酶链式反应(qPCR)、定量RT-PCR(qRT-PCR)、多重分支DNA(bDNA)测定、微阵列杂交或序列分析(例如，RNA测序(“RNA-Seq”))进行分析。定量多核苷酸表达的方法描述于例如Fassbinder-Orth,Integrative and Comparative Biology,2014,54:396-406；Thellin等人,BiotechnologyAdvances,2009,27:323-333；以及Zheng等人,Clinical Chemistry,2006,52:7(doi:10/1373/clinchem.2005.065078)中。在一些实施方案中，实时或定量PCR或RT-PCR用于测量生物样品中多核苷酸(例如mRNA)的水平。参见例如Nolan等人,Nat.Protoc,2006,1:1559-1582；Wong et al.,BioTechniques,2005,39:75-75。用于测量基因表达的定量PCR和RT-PCR测定也可商购获得(例如，
Figure BDA0004113491730000591
基因表达测定,ThermoFisher Scientific)。
在一些实施方案中，所述方法包括例如使用本领域技术人员已知的常规技术如免疫测定、二维凝胶电泳和定量质谱来检测15-PGDH蛋白表达或稳定性。蛋白质定量技术一般描述于“Strategies for Protein Quantitation,”Principles of Proteomics,2ndEdition,R.Twyman,ed.,Garland Science,2013。在一些实施方案中，蛋白表达或稳定性通过免疫测定检测，如但不限于酶免疫测定(EIA)，如酶倍增免疫测定技术(EMIT)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、IgM抗体捕获ELISA(MAC ELISA)和微粒酶免疫测定(MEIA)；毛细管电泳免疫测定(CEIA)；放射免疫测定(RIA)；免疫放射测定(IRMA)；免疫荧光(IF)；荧光偏振免疫测定(FPIA)；和化学发光测定(CL)。如果需要，此类免疫测定可以是自动化的。免疫测定也可以与激光诱导的荧光结合使用(参见例如Schmalzing等人,Electrophoresis,18:2184-93(1997)；Bao,J.Chromatogr.B.Biomed.Sci.,699:463-80(1997))。
6.15-PGDH作为生物标志物
在一些实施方案中，15-PGDH可以用作老化非骨骼肌组织和/或器官的生物标志物，或者用作年龄相关病况或疾病的存在或潜在的生物标志物。例如，检测非骨骼肌组织和/或器官，例如总体组织和/或器官或组织和/或器官内的特定细胞如衰老细胞中的15-PGDH水平的增加，指示组织和/或器官老化，与衰老相关的组织和/或器官的功能或健康的损失或降低，或者年龄相关病况或疾病的存在。例如，与来自没有年龄相关病况或疾病的对象的对照组织和/或器官中的相比，在非骨骼肌组织和/或器官中检测到的约10％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约100％或更多的15-PGDH增加，可指示组织和/或器官衰老，与衰老相关的组织和/或器官的功能或健康的损失或降低，或者年龄相关病况或疾病的存在。
7.15-PGDH抑制剂
在本发明的方法中可以使用以任何方式减少、降低、抵消、减弱、抑制、阻断、下调或消除15-PGDH的表达、稳定性或活性(例如酶活性)的任何试剂。抑制剂可以是小分子化合物、肽、多肽、核酸、抗体(例如阻断抗体或纳米抗体)，或者以任何方式减少、降低、抵消、减弱、抑制、阻断、下调或消除15-PGDH的表达、稳定性和/或活性(例如15-PGDH的酶活性)的任何其它分子。
在一些实施方案中，相对于对照水平，例如，在不存在抑制剂的情况下，15-PGDH抑制剂在体内或体外将15-PGDH的活性、稳定性或表达降低至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％或更多。
抑制剂的功效可以，例如，使用标准方法，如在15-PGDH酶、NAD(+)和PGE2存在下，在适当的反应缓冲液中孵育候选化合物，以及监测NADH的产生(参见，例如Zhang等人,(2015)Science 348:1224)，或者通过使用多种可用试剂盒中的任一种，如荧光PicoProbe15-PGDH活性测定试剂盒(BioVision)，或者通过使用例如出版物EP2838533中描述的方法和/或指标中的任一种，例如通过测量15-PGDH酶活性来评估。
抑制剂的功效也可以例如通过检测降低的多核苷酸(例如，mRNA)表达来评估，其可以使用常规技术，如RT-PCR、实时RT-PCR、半定量RT-PCR、定量聚合酶链式反应(qPCR)、定量RT-PCR(qRT-PCR)、多重分支DNA(bDNA)测定、微阵列杂交或序列分析(例如，RNA测序(“RNA-Seq”))进行分析。定量多核苷酸表达的方法描述于例如Fassbinder-Orth,Integrative and Comparative Biology,2014,54:396-406；Thellin等人,BiotechnologyAdvances,2009,27:323-333；以及Zheng等人,Clinical Chemistry,2006,52:7(doi:10/1373/clinchem.2005.065078)。在一些实施方案中，实时或定量PCR或RT-PCR用于测量生物样品中多核苷酸(例如mRNA)的水平。参见例如Nolan等人,Nat.Protoc,2006,1:1559-1582；Wong et al.,BioTechniques,2005,39:75-75。用于测量基因表达的定量PCR和RT-PCR测定也可商购获得(例如，
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基因表达测定,ThermoFisher Scientific)。
在一些实施方案中，如果编码15-PGDH的多核苷酸的表达水平与参考值，例如，在不存在抑制剂的情况下在体外或体内的值相比降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多，则认为15-PGDH抑制剂是有效的。在一些实施方案中，如果编码15-PGDH的多核苷酸的表达水平与参考值相比降低至少约1.5倍、至少约2倍、至少约3倍、至少约4倍、至少约5倍、至少约6倍、至少约7倍、至少约8倍、至少约9倍、至少约10倍或更多，则认为15-PGDH抑制剂是有效的。
15-PGDH抑制剂的有效性也可以例如使用本领域技术人员已知的常规技术如免疫测定、二维凝胶电泳和定量质谱来检测蛋白表达或稳定性。蛋白质定量技术一般描述于“Strategies for Protein Quantitation,”Principles of Proteomics,第2版,R.Twyman编,Garland Science,2013。在一些实施方案中，蛋白表达或稳定性通过免疫测定检测，如但不限于酶免疫测定(EIA)，如酶倍增免疫测定技术(EMIT)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、IgM抗体捕获ELISA(MAC ELISA)和微粒酶免疫测定(MEIA)；毛细管电泳免疫测定(CEIA)；放射免疫测定(RIA)；免疫放射测定(IRMA)；免疫荧光(IF)；荧光偏振免疫测定(FPIA)；和化学发光测定(CL)。如果需要，此类免疫测定可以是自动化的。免疫测定也可以与激光诱导的荧光结合使用(参见例如Schmalzing等人,Electrophoresis,18:2184-93(1997)；Bao,J.Chromatogr.B.Biomed.Sci.,699:463-80(1997))。
为了确定在15-PGDH抑制剂存在下15-PGDH蛋白水平是否降低，所述方法包括将在15-PGDH抑制剂存在下的蛋白(例如，15-PGDH蛋白)水平与参考值，例如在15-PGDH抑制剂不存在下的水平进行比较。在一些实施方案中，如果15-PGDH蛋白的水平与参考值相比降低至少约10％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或更多，则15-PGDH蛋白在抑制剂存在下降低。在一些实施方案中，如果15-PGDH蛋白的水平与参考值相比降低至少约1.5倍、至少约2倍、至少约3倍、至少约4倍、至少约5倍、至少约6倍、至少约7倍、至少约8倍，至少约9倍，至少约10倍或更多，则15-PGDH蛋白在抑制剂存在下降低。
小分子
在特定实施方案中，通过施用小分子抑制剂而抑制15-PGDH。可以使用任何小分子抑制剂，相对于对照，例如在不存在15-PGDH抑制剂的情况下的表达、稳定性或活性，其将15-PGDH的表达、稳定性或活性降低例如至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％或更多。在特定实施方案中，可以使用能够在体外或体内降低15-PGDH的酶活性的小分子抑制剂。可以用于本发明方法的小分子化合物的非限制性实例包括公开于出版物EP2838533中的小分子，其全部公开内容通过引用并入本文中。小分子尤其可以包括公开于出版物EP2838533的表2中的小分子，即SW033291、SW033291异构体B、SW033291异构体A、SW033292、413423、980653、405320、SW208078、SW208079、SW033290、SW208080、SW208081、SW206976、SW206977、SW206978、SW206979、SW206980、SW206992、SW208064、SW208065、SW208066、SW208067、SW208068、SW208069、SW208070及以上的组合、衍生物、异构体或互变异构体。在特定实施方案中，使用的15-PGDH抑制剂为SW033291(2-(丁基亚磺酰基)-4-苯基-6-(噻吩-2-基)噻吩并[2,3-b]吡啶-3-胺；PubChem CID:3337839)。
在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂是噻唑烷二酮衍生物(例如，苯亚甲基噻唑烷-2,4-二酮衍生物)，如(5-(4-(2-(噻吩-2-基)乙氧基)苯亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮)、5-(3-氯-4-苯基乙氧基苯亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮、5-(4-(2-环己基乙氧基)苯亚甲基)噻唑烷-2,4-二酮、5-(3-氯-4-(2-环己基乙氧基)苄基)噻唑烷-2,4-二酮、(Z)-N-苄基-4-((2,4-二氧代噻唑烷-5-亚基)甲基)苯甲酰胺，或者Choi等人,(2013)Bioorganic&MedicinalChemistry 21:4477-4484；Wu等人,(2010)Bioorg.Med.Chem.18(2010)1428-1433；Wu等人,(2011)J.Med.Chem.54:5260-5264；或者Yu等人,(2019)Biotechnology and BioprocessEngineering 24:464-475(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为COX抑制剂或化学预防剂，如环格列酮(CID：2750)或者Cho等人,(2002)Prostaglandins,Leukotrienes and Essential Fatty Acids 67(6):461-465(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。
在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为含有苯并咪唑基团的化合物，如(1-(4-甲氧基苯基)-1H-苯并[d]咪唑-5-基)(哌啶-1-基)甲酮(CID:3474778)，或者含有三唑基团的化合物，如3-(2,5-二甲基-1-(对甲苯基)-1H-吡咯-3-基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]氮杂卓(CID:71307851)，或者Duveau等人,(2015)(“Discovery of two smallmolecule inhibitors,ML387 and ML388,of human NAD+-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase,”出版于Probe Reports from the NIHMolecular Libraries Program[Internet])(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为1-(3-甲基苯基)-1H-苯并咪唑-5-基)(哌啶-1-基)甲酮(CID:4249877)或Niesen等人,(2010)PLoS ONE 5(11):e13719(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为2-((6-溴-4H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-基硫基)甲基)苄腈(CID:3245059)、哌啶-1-基(1-间甲苯基-1H-苯并[d]咪唑-5-基)甲酮(CID：3243760)或者3-(2，5-二甲基-1-苯基-1H-吡咯-3-基)-6,7,8,9-四氢-5H-[1,2,4]三唑并[4,3-a]氮杂卓(CID:2331284)或者Jadhav等人,(2011)(“Potent and selective inhibitors ofNAD+-dependent 15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase(HPGD),”出版于Probe Reports from the NIHMolecular Libraries Program[Internet])(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。
在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为TD88或者Seo等人，(2015)Prostaglandins,Leukotrienes and Essential Fatty Acids 97:35-41或者Shao等人，(2015)Genes&Diseases 2(4):295-298(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂为EEAH(波罗蜜(Artocarpus heterophyllus)的乙醇提取物)或者Karna(2017),Pharmacogn Mag.2017Jan；13(Suppl 1):S122-S126(其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的任何化合物。
抑制性核酸
在一些实施方案中，试剂包含抑制性核酸，例如反义DNA或RNA、小干扰RNA(siRNA)、微RNA(miRNA)或短发夹RNA(shRNA)。在一些实施方案中，抑制性RNA靶向与15-PGDH多核苷酸中的靶序列(例如包含至少20个、至少30个、至少40个、至少50个、至少60个、至少70个、至少80个、至少90个、或至少100个连续核苷酸的部分，例如，来自编码15-PGDH的多核苷酸序列(例如人HPGD基因,Gene ID:3248，包括其转录物变体中的任一个，例如，如GenBank登录号NM_000860.6、NM_001145816.2、NM_001256301.1、NM_001256305.1、NM_001256306.1、NM_001256307.1或NM_001363574.1中所示的)的20-500、20-250、20-100、50-500或50-250个连续核苷酸))相同或基本上相同(例如，至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约91％、至少约92％、至少约93％、至少约94％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％或至少约99％相同)的序列。
在一些实施方案中，本文所述的方法包括使用shRNA或siRNA治疗对象，例如患有年龄相关病况、病症或疾病的对象。shRNA是具有发夹转角的人工RNA分子，其可以用于通过其在细胞中产生的siRNA来沉默靶基因表达。参见例如Fire等人，Nature 391:806-811,1998；Elbashir等人，Nature 411:494-498,2001；Chakraborty等人，Mol Ther NucleicAcids 8:132-143,2017；以及Bouard等人，Br.J.Pharmacol.157:153-165,2009。在一些实施方案中，提供了治疗例如患有年龄相关病况、病症或疾病的对象的方法，其包括向所述对象施用治疗有效量的修饰的RNA或载体，所述修饰的RNA或载体包含编码能够与15-PGDHmRNA的一部分(例如，如GenBank登录号NM_000860.6、NM_001145816.2、NM_001256301.1、NM_001256305.1、NM_001256306.1、NM_001256307.1或NM_001363574.1中任一个示出的编码人15-PGDH的多核苷酸序列的一部分)杂交的shRNA或siRNA的多核苷酸。在一些实施方案中，载体还包含本领域已知的适当的表达控制元件，包括例如启动子(例如诱导型启动子或组织特异性启动子)、增强子和转录终止子。
在一些实施方案中，试剂为15-PGDH特异性微RNA(miRNA或miR)。微RNA是一种小的非编码RNA分子，其在RNA沉默和基因表达的转录后调节中起作用。miRNA与在mRNA转录物内的互补序列碱基配对。结果，mRNA转录物可以通过一种或多种机制沉默，如mRNA链的切割，通过缩短其poly(A)尾而使mRNA去稳定，以及通过核糖体将mRNA转录物翻译成蛋白质的效率降低。
在一些实施方案中，所述试剂可以是反义寡核苷酸，例如核糖核酸酶H依赖性反义寡核苷酸(ASO)。ASO是单链的化学修饰的寡核苷酸，其结合靶mRNA中的互补序列并通过核糖核酸酶H介导的靶RNA的切割和通过核糖体的空间阻断抑制翻译来降低基因表达。在一些实施方案中，寡核苷酸能够与15-PGDH mRNA的一部分(例如，如GenBank登录号NM_000860.6、NM_001145816.2、NM_001256301.1、NM_001256305.1、NM_001256306.1、NM_001256307.1或NM_001363574.1中的任一个示出的编码人15-PGDH的多核苷酸序列的一部分)。在一些实施方案中，寡核苷酸具有约10-30个核苷酸(例如，10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30个核苷酸)的长度。在一些实施方案中，寡核苷酸与其结合的mRNA转录物的部分具有100％的互补性。在其它实施方案中，DNA寡核苷酸与其结合的mRNA转录物的部分具有小于100％的互补性(例如，约95％、约90％、约85％、约80％、约75％或约70％的互补性)，但仍可形成稳定的RNA:DNA双链体，用于核糖核酸酶H切割mRNA转录物。
可以通过寡核苷酸合成的标准方法或者通过向合同研究组织或供应商提供所靶向的多核苷酸序列来订购此类分子来生产合适的反义分子、siRNA、miRNA和shRNA。一般地说，此类反义分子的制备和部署(deployment)可以使用在当代参考文献中描述的标准技术来完成：例如，Gene and Cell Therapy:Therapeutic Mechanisms and Strategies,第4版，N.S.Templeton；Translating Gene Therapy to the Clinic:Techniques andApproaches,第1版，J.Laurence和M.Franklin；High-Throughput RNAi Screening:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology)，D.O.Azorsa和S.Arora；以及Oligonucleotide-Based Drugs and Therapeutics:Preclinical and ClinicalConsiderations，N.Ferrari和R.Segui。
抑制性核酸还可以包括RNA适配子，其是与蛋白质结合的短的合成寡核苷酸序列(参见，例如Li等人,Nuc.Acids Res.(2006),34:6416-24)。它们以对靶分子具有高亲和力和特异性而著称，并且具有比抗体(通常小于6kD)小的另外优点。具有期望特异性的RNA适配子通常选自组合文库，并且可以使用本领域已知的方法进行修饰以减少对核糖核酸酶的易感性。
抗体
在一些实施方案中，所述试剂为抗15-PGDH抗体或其抗原结合片段。在一些实施方案中，抗体为阻断抗体(例如，结合靶标并直接干扰靶标功能(例如，15-PGDH酶活性)的抗体)。在一些实施方案中，抗体为中和抗体(例如，结合靶标并消除靶标的下游细胞效应的抗体)。在一些实施方案中，抗体结合人15-PGDH。
在一些实施方案中，抗体为单克隆抗体。在一些实施方案中，抗体为多克隆抗体。在一些实施方案中，抗体为嵌合抗体。在一些实施方案中，抗体为人源化抗体。在一些实施方案中，抗体为人抗体。在一些实施方案中，抗体为抗原结合片段，如F(ab’)2、Fab’、Fab、scFv等。术语“抗体或抗原结合片段”也可以涵盖具有双重或多重抗原或表位特异性的多特异性和杂合抗体。
在一些实施方案中，抗15-PGDH抗体包含本文公开的抗体序列的重链序列或其部分和/或轻链序列或其部分。在一些实施方案中，抗15-PGDH抗体包含如本文公开的抗15-PGDH抗体的一个或多个互补决定区(CDR)。在一些实施方案中，抗15-PGDH抗体为纳米抗体或单域抗体(sdAb)，其包含单个单体可变抗体结构域，例如单个VHH结构域。
为了制备结合15-PGDH的抗体，可以使用本领域已知的许多技术。参见，例如，Kohler&Milstein,Nature 256:495-497(1975)；Kozbor等人,Immunology Today 4:72(1983)；Cole等人,pp.77-96in Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy,AlanR.Liss,Inc.(1985)；Coligan,Current Protocols in Immunology(1991)；Harlow&Lane,Antibodies,A Laboratory Manual(1988)；以及Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice(2nd ed.1986))。在一些实施方案中，通过用抗原免疫动物(如小鼠、兔或大鼠)以诱导抗体应答来制备抗体。在一些实施方案中，抗原与佐剂(例如弗氏佐剂)结合施用。在一些实施方案中，在初次免疫之后，可以施用一次或多次随后加强注射抗原以改善抗体产生。免疫后，例如从脾脏和/或淋巴组织收获抗原特异性B细胞。为了产生单克隆抗体，将B细胞与骨髓瘤细胞融合，随后对其进行抗原特异性筛选。
编码目的抗体的重链和轻链的基因可以从细胞中克隆，例如，编码单克隆抗体的基因可以从杂交瘤中克隆并用于产生重组单克隆抗体。编码单克隆抗体的重链和轻链的基因文库也可以由杂交瘤或浆细胞制备。另外，噬菌体或酵母展示技术可以用于鉴定特异性结合所选抗原的抗体和异聚Fab片段(参见，例如，McCafferty等人,Nature348:552-554(1990)；Marks等人,Biotechnology 10:779-783(1992)；Lou等人,m PEDS 23:311(2010)；以及Chao等人,Nature Protocols,1:755-768(2006))。可选地，可以使用基于酵母的抗体呈递系统，例如Xu等人,Protein Eng Des Sel,2013,26:663-670；WO 2009/036379；WO2010/105256；和WO 2012/009568中公开的那些分离和/或鉴定抗体和抗体序列。重链和轻链基因产物的随机组合产生具有不同抗原特异性的大量抗体库(参见，例如Kuby,Immunology(第3版,1997))。用于产生单链抗体或重组抗体的技术(美国专利4,946,778，美国专利第4,816,567号)也可适于产生抗体。
抗体可以使用任何数量的表达系统产生，包括原核和真核表达系统。在一些实施方案中，表达系统为哺乳动物细胞，如杂交瘤或CHO细胞。许多这样的系统可广泛地从商业供应商获得。在抗体包含VH和VL区的实施方案中，VH和VL区可以使用单一载体，例如在双顺反子表达单元中表达，或者在不同启动子的控制下。在其它实施方案中，VH和VL区可以使用分开的载体表达。
在一些实施方案中，抗15-PGDH抗体包含一个或多个亲和力成熟的CDR、重链和/或轻链序列。对于嵌合抗体，制备嵌合抗体的方法是本领域已知的。例如，可以制备嵌合抗体，其中来自一种物种如小鼠的抗原结合区(重链可变区和轻链可变区)与另一种物种如人的效应区(恒定结构域)融合。作为另一个实例，可以制备“类别转换的”嵌合抗体，其中抗体的效应区被不同免疫球蛋白类别或亚类的效应区取代。
在一些实施方案中，抗15-PGDH抗体包含一个或多个人源化的CDR、重链和/或轻链序列。对于人源化抗体，制备人源化抗体的方法是本领域已知的。参见例如US8,095,890。通常，人源化抗体具有一个或多个从非人来源导入其中的氨基酸残基。作为人源化的替代物，可以产生人抗体。作为非限制性实例，可以产生转基因动物(例如小鼠)，其在免疫后能够在不存在内源性免疫球蛋白产生的情况下产生人抗体的全部库(repertoire)。例如，已经描述了嵌合和种系突变小鼠中抗体重链连接区(JH)基因的纯合缺失导致内源抗体产生的完全抑制。在这样的种系突变小鼠中转移人种系免疫球蛋白基因阵列将导致抗原攻击后产生人抗体。参见，例如，Jakobovits等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:2551(1993)；Jakobovits等人,Nature,362:255-258(1993)；Bruggermann等人,Year in Immun.,7:33(1993)；以及美国专利第5,591,669号、第5,589,369号和第5,545,807号。
在一些实施方案中，产生抗体片段(如Fab、Fab’、F(ab’)2、scFv、纳米抗体或双价抗体)。已经开发了各种技术用于生产抗体片段，如完整抗体的蛋白水解消化(参见，例如，Morimoto等人,J.Biochem.Biophys.Meth.,24:107-117(1992)；以及Brennan等人,Science,229:81(1985))和使用重组宿主细胞以产生片段。例如，可以从抗体噬菌体文库中分离抗体片段。可选地，可以直接从大肠杆菌细胞中回收Fab’-SH片段，并化学偶联以形成F(ab’)2片段(参见，例如Carter等人,BioTechnology,10:163-167(1992))。根据另一种方法，F(ab’)2片段可以直接从重组宿主细胞培养物中分离。用于产生抗体片段的其它技术对于本领域技术人员是显而易见的。
用于测量结合亲和力和结合动力学的方法是本领域已知的。这些方法包括但不限于固相结合测定(例如ELISA测定)、免疫沉淀、表面等离子共振(例如BiacoreTM(GEHealthcare,Piscataway,NJ))、动力学排除测定(例如
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)、流式细胞术、荧光激活细胞分选(FACS)、生物膜层干涉(例如，OctetTM(FortéBio,Inc.,Menlo Park,CA))和蛋白质印迹分析。
肽
在一些实施方案中，所述试剂为肽，例如，结合和/或抑制15-PGDH的酶活性或稳定性的肽。在一些实施方案中，所述试剂为肽适配子。肽适配子为被选择或工程化以结合特定靶分子的人工蛋白。通常，肽包括由蛋白质支架展示的可变序列的一个或多个肽环。肽适配子选择可以使用不同的系统进行，包括酵母双杂交系统。肽适配子也可以选自通过噬菌体展示和其它表面展示技术如mRNA展示、核糖体展示、细菌展示和酵母展示构建的组合肽文库。参见，例如，Reverdatto等人,2015,Curr.Top.Med.Chem.15:1082-1101。
在一些实施方案中，所述试剂为affimer。Affimer是小的高度稳定的蛋白质，通常具有约12-14kDa的分子量，其以与抗体类似的特异性和亲和力结合它们的靶分子。通常，affimer展示两个肽环和一个N末端序列，它们可以以与单克隆抗体类似的方式以高亲和力和特异性结合不同的靶蛋白。通过蛋白质支架稳定两个肽环限制了肽可以采用的可能构象，与游离肽的文库相比，这增加了结合亲和力和特异性。在本领域中描述了affimer和制备affimer的方法。参见，例如，Tiede等人,eLife,2017,6:e24903。Affimer也是可商购获得的，例如来自Avacta Life Sciences。
载体和修饰的RNA
在一些实施方案中，使用适当的载体将提供15-PGDH抑制活性的多核苷酸，例如核酸抑制剂如siRNA或shRNA，或者编码抑制15-PGDH的多肽的多核苷酸导入细胞，例如非骨骼肌组织和/或器官细胞。可用于本公开内容的递送载体的实例为病毒载体、质粒、外来体、脂质体、细菌载体或纳米颗粒。在一些实施方案中，使用载体如病毒载体将本文所述的15-PGDH抑制剂，例如核酸抑制剂或者编码多肽抑制剂的多核苷酸中的任一种导入细胞，例如非骨骼肌组织和/或器官细胞。合适的病毒载体包括但不限于腺相关病毒(AAV)、腺病毒和慢病毒。在一些实施方案中，15-PGDH抑制剂，例如核酸抑制剂或编码多肽抑制剂的多核苷酸，以表达盒的形式提供，通常重组产生，具有与编码抑制剂的多核苷酸序列可操作地连接的启动子。在一些情况下，启动子是在所有或大多数组织类型中指导基因表达的通用启动子；在其它情况下，启动子是在被靶向的组织的细胞中特异性地指导基因表达的启动子。
在一些实施方案中，使用修饰的RNA将15-PGDH的核酸或蛋白质抑制剂导入对象，例如导入对象的非骨骼肌组织和/或器官中。本领域已知RNA的各种修饰在导入对象的细胞时增强例如RNA(例如编码15-PGDH多肽抑制剂的shRNA或mRNA)的翻译、效力和/或稳定性。在特定实施方案中，使用修饰的mRNA(mmRNA)，例如编码15-PGDH的多肽抑制剂的mmRNA。在其它实施方案中，使用包含15-PGDH表达的RNA抑制剂的修饰的RNA，例如siRNA、shRNA或miRNA。可以使用的RNA修饰的非限制性实例包括抗反向帽类似物(ARCA)，例如长度为100-250个核苷酸的polyA尾，用来自已知的稳定mRNA的序列替代3’UTR中的富含AU的序列以及包括修饰的核苷和结构，如假尿苷，例如N1-甲基假尿苷、2-硫代尿苷，4’-硫代RNA、5-甲基胞苷、6-甲基腺苷、酰胺3连键、硫酸酯键(thioate linkages)、肌苷、2’-脱氧核糖核苷酸、5-溴-尿苷和2’-O-甲基化核苷。可以使用的化学修饰的非限制性列表可以见于例如在线数据库crdd.osdd.net/servers/sirnamod/。可以使用任何已知的方法将RNA导入体内细胞，所述方法尤其包括物理干扰、通过阳离子载体产生RNA胞吞作用、电穿孔、基因枪、超声、纳米颗粒、缀合物或高压注射。修饰的RNA也可以通过直接注射导入，例如在柠檬酸盐缓冲盐水中。还可以使用自组装的lipoplex或polyplex递送RNA，所述lipoplex或polyplex是通过带负电荷的RNA与阳离子脂质或聚合物(如lipoplex、polyplex、聚阳离子和树状物)之间的电荷-电荷相互作用自发产生的。也可以使用聚合物，如聚-L-赖氨酸、聚酰胺胺和聚乙烯亚胺、壳聚糖和聚(β-氨基酯)。参见，例如，Youn等人,(2015)Expert Opin Biol Ther,Sep 2；15(9):1337–1348；Kaczmarek等人,(2017)Genome Medicine 9:60；Gan等人,(2019)Naturecomm.10:871；Chien等人,(2015)Cold Spring Harb Perspect Med.2015；5:a014035；其中每一个的全部公开内容通过引用并入本文。
8.施用方法
本文所述的化合物可以在对象中局部施用或全身施用。在一些实施方案中，化合物可以例如经腹膜内、肌内、动脉内、口服、静脉内、颅内、鞘内、脊柱内、病变内、鼻内、皮下、脑室内、局部和/或通过吸入施用。在一个实例中，化合物例如通过肌内注射肌内施用。
在一些实施方案中，根据急性方案施用所述化合物。在某些情况下，将所述化合物施用至对象一次。在其它情况下，将化合物在一个时间点施用，并在第二个时间点再次施用。在其它情况下，在短时间内(例如，2天、3天、4天、5天、6天、1周、2周、3周、4周、1个月或更长)，以间歇剂量将所述化合物重复(例如，每天一次或两次)施用至对象。在一些情况下，化合物施用之间的时间为约1天、2天、3天、4天、5天、6天、1周、2周、3周、4周、一个月或更长。在其它实施方案中，在期望的时间段内根据长期方案连续或长期施用所述化合物。例如，可以施用所述化合物，使得所述化合物的量或水平在选定的时间段内基本上恒定。
可以通过本领域中通常使用的方法将化合物施用至对象。导入的化合物的量可以考虑诸如性别、年龄、体重、疾病或病症的类型、病症的阶段和产生期望结果所需的量的因素。通常，为了治疗目的施用化合物，以药理学有效剂量给予细胞。“药理学有效量”、“药理学有效剂量”、“治疗有效剂量”或“治疗有效量”是足以产生期望的生理效果的量或能够实现期望结果的量，特别是用于治疗病况或疾病，包括减轻或消除病况或疾病的一种或多种症状或表现。
本文所述的化合物可以通过注射到被靶向的非骨骼肌组织和/或器官中或者通过在被靶向的组织附近施用而局部施用。本文所述的化合物可以全身(例如口服)施用，从而治疗和/或影响多种组织和/或器官。
9.药物组合物
本文所述的化合物的药物组合物可以包含药学上可接受的载体。在某些方面，药学上可接受的载体部分由所施用的具体组合物以及由用于施用所述组合物的具体方法确定。相应地，存在多种适合的本文所述的药物组合物制剂(参见，例如，Remington’sPharmaceutical Sciences,第18版,Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990))。
如本文所用，“药学上可接受的载体”包括本领域普通技术人员在配制药物组合物中已知的任何标准的药学上可接受的载体。因此，化合物本身，如作为药学可接受的盐或作为缀合物存在，可以制备成药学上可接受的稀释剂，例如，盐水，磷酸盐缓冲盐水(PBS)，乙醇水溶液或者葡萄糖、甘露醇、葡聚糖、丙二醇、油(例如，植物油、动物油、合成油等)、微晶纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、硬脂酸镁、磷酸钙、明胶、聚山梨酯80等的溶液中的制剂；或者制备成适当赋形剂中的固体制剂。
药物组合物通常还包含一种或多种缓冲液(例如，中性缓冲盐水或磷酸盐缓冲盐水)，碳水化合物(例如，葡萄糖、甘露糖、蔗糖或葡聚糖)，甘露醇，蛋白质，多肽或氨基酸如甘氨酸，抗氧化剂(例如，抗坏血酸、偏亚硫酸氢钠、丁基化羟基甲苯、丁基化羟基苯甲醚等)，抑菌剂，螯合剂如EDTA或谷胱甘肽、使得制剂与接受者血液等渗、低渗或弱高渗的溶质，混悬剂，增稠剂，防腐剂，调味剂，甜味剂和着色化合物，视情况而定。
本文所述的药物组合物以与剂量制剂相容的方式施用，并且以治疗有效的量施用。施用的量取决于多种因素，包括例如，个体的年龄、体重、身体活动和饮食，待治疗的病况或疾病，以及病况或疾病的阶段或严重程度。在某些实施方案中，剂量的大小还可以通过伴随在特定个体中施用治疗剂的任何不良副作用的存在、性质和程度来确定。
然而，应理解，任何特定患者的具体剂量水平和给药频率可以变化，并且可以取决于多种因素，包括所使用的具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用时间长度、年龄、体重、遗传特征、总体健康状况、性别、饮食、施用模式和时间、排泄率、药物组合、特定病况的严重程度以及宿主正在接受的治疗。
在某些实施方案中，所述化合物的剂量可以采用固体、半固体、冻干粉形式或液体剂量的形式，诸如，例如，片剂、丸剂、小球、胶囊、散剂、溶液、混悬剂、乳剂、栓剂、保留灌肠剂、霜剂、软膏剂、洗剂、凝胶剂、气雾剂、泡沫剂等，优选以适于简单施用精确剂量的单位剂型。
如本文所用，术语“单位剂型”是指适合作为人类和其它哺乳动物的单一剂量的物理上离散的单位，每个单位含有与合适的药物赋形剂(例如，安瓿)联合使用的经计算以产生期望的起效、耐受性和/或治疗效果的预定量的治疗剂。另外，可以制备更为浓缩的剂型，然后可以由其制备更多的稀释单位剂型。因此，更为浓缩的剂型包含基本上超过，例如至少1倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍、至少8倍、至少9倍、至少10倍或更多倍的治疗化合物的量。
制备此类剂型的方法是本领域技术人员已知的(参见，例如，Remington’sPharmaceutical Sciences，同上)。所述剂型通常包含常规药物载体或赋形剂，并且可以另外包含其它药剂、载体、佐剂、稀释剂、组织渗透增强剂、增溶剂等。可以通过本领域熟知的方法(参见，例如Remington’s Pharmaceutical Sciences，同上)针对特定的剂型和施用途径调整适当的赋形剂。
合适的赋形剂的实例包括但不限于乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯树胶、磷酸钙、藻酸盐、黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水、盐水、糖浆、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酸如卡波姆(Carbopols)，例如，卡波姆941、卡波姆980、卡波姆981等。剂型可另外包含润滑剂如滑石、硬脂酸镁和矿物油；湿润剂；乳化剂；混悬剂；防腐剂如甲基-羟基-苯甲酸盐、乙基-羟基-苯甲酸盐和丙基-羟基-苯甲酸盐(即，对羟基苯甲酸盐)；pH调节剂如无机和有机酸及碱；甜味剂和调味剂。所述剂型还可包含可生物降解的聚合物珠粒、葡聚糖和环糊精包合物。
对于口服施用，所述治疗有效剂量可以为以下形式：片剂、胶囊、乳剂、混悬剂、溶液、糖浆、喷雾剂、锭剂、散剂和缓释制剂。用于口服施用的合适赋形剂包括药物级的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、明胶、蔗糖、碳酸镁等。
治疗有效剂量还可以以冻干形式提供。此类剂型可以包含缓冲液，例如，碳酸氢盐，用于在施用前复溶，或者缓冲液可以包含在冻干剂型中，用于与例如水复溶。所述冻干剂型还可包含合适的血管收缩剂，例如肾上腺素。所述冻干剂型可以在注射器内提供，任选地与用于复溶的缓冲液组合包装，使得所复溶的剂型可以立即施用至个体。
在一些实施方案中，可以向对象共施用另外的化合物或药物。为了减轻所治疗疾病的体征或症状，减少由诱导免疫应答引起的副作用等目的，可以共施用此类化合物或药物。在一些实施方案中，例如，本文所述的15-PGDH抑制剂与溶解性药剂，增强PGE2水平或PGD2水平的化合物，降低Atrogin1水平或活性的化合物，增强通过EP1、EP2、EP3、EP4、DP1和/或DP2受体的信号传导的化合物和/或旨在增强肌肉质量、力量或功能；或所靶向的非骨骼肌组织和/或器官的功能、健康或任何其它期望特性的任何其它化合物一起施用。
10.试剂盒
本文所述的组合物的其它实施方案为包含15-PGDH抑制剂的试剂盒。试剂盒通常包含容器，其可以由多种材料如玻璃或塑料形成，并且可以包括例如瓶、小瓶、注射器和试管。标签通常伴随试剂盒，并且包含任何书写或记录的材料，其可以是电子或计算机可读形式，提供使用试剂盒内容物的说明或其它信息。
在一些实施方案中，所述试剂盒包含一种或多种用于治疗老化非骨骼肌组织和/或器官的试剂。在一些实施方案中，所述试剂盒包含用于治疗患有年龄相关病况、病症或疾病的对象的非骨骼肌组织和/或器官的一种或多种试剂。在一些实施方案中，所述试剂盒包含拮抗15-PGDH的表达或活性的试剂。在一些实施方案中，所述试剂盒包含抑制性核酸(例如，反义RNA、小干扰RNA(siRNA)、微RNA(miRNA)、短发夹RNA(shRNA))或编码15-PGDH抑制多肽的多核苷酸，其抑制或阻抑15-PGDH mRNA或蛋白表达或活性，例如酶活性。在一些实施方案中，所述试剂盒包含修饰的RNA，例如修饰的shRNA或siRNA，或者编码多肽15-PGDH抑制剂的修饰的mRNA。在一些实施方案中，所述试剂盒还包含用于表达抑制性核酸或编码15-PGDH抑制多肽的多核苷酸的一种或多种质粒、细菌或病毒载体。在一些实施方案中，所述试剂盒包含能够与编码15-PGDH的mRNA的一部分杂交的反义寡核苷酸。在一些实施方案中，所述试剂盒包含特异性结合并抑制15-PGDH蛋白的抗体(例如单克隆抗体、多克隆抗体、人源化抗体、双特异性抗体、嵌合抗体、阻断抗体或中和抗体)或其抗体结合片段。在一些实施方案中，所述试剂盒包含阻断肽。在一些实施方案中，所述试剂盒包含适配子(例如肽或核酸适配子)。在一些实施方案中，所述试剂盒包含affimer。在一些实施方案中，所述试剂盒包含修饰的RNA。在特定实施方案中，所述试剂盒包含小分子抑制剂，例如SW033291，其结合15-PGDH或抑制其酶活性。在一些实施方案中，所述试剂盒还包含一种或多种另外的治疗剂，例如，用于与拮抗15-PGDH的表达或活性的试剂组合治疗施用的试剂。
在一些实施方案中，所述试剂盒还可以包含含有实施本文所述方法的说明(例如，方案)的指导材料(例如，使用所述试剂盒以增强非骨骼肌组织和/或器官的功能、健康或其它特性的说明)。虽然指导材料通常包括书面或印刷材料，但它们不限于此。本公开内容考虑了能够存储此类指令并将它们传送给最终用户的任何介质。此类介质包括但不限于电子存储介质(例如，磁盘、磁带、盒式磁带、芯片)，光学介质(例如，CD ROM)等。此类介质可以包括提供此类指导材料的互联网网站的地址。
实施例
将通过具体实施例更详细地描述本公开内容。提供以下实施例仅用于说明目的，而不旨在以任何方式限制本公开内容。本领域技术人员将容易地认识到可以改变或修改各种非关键参数以产生基本上相同的结果。
实施例1：靶向前列腺素E2降解酶以改善年龄相关的疾病和病况中的非骨骼肌组 织功能
随着年龄的增长，生活质量降低并且死亡率增加。年龄相关的疾病是一组随着年龄增长而在人群中更频繁发生的疾病，其与寿命降低直接相关(1)。这些年龄相关的疾病包括心血管疾病(心房纤颤、中风、缺血性心脏病、心肌病、心内膜炎、脑内出血)，慢性呼吸道疾病(慢性阻塞性肺病、石棉肺、矽肺)、营养性疾病(沙眼、腹泻疾病、脑炎)、肾脏疾病(慢性肾脏疾病)，胃肠和消化疾病(NASH、胰腺炎、溃疡、肠梗阻)，神经病症(阿尔茨海默病、痴呆、帕金森病)，感觉障碍(听力损失、黄斑变性、青光眼)，皮肤和皮下疾病(蜂窝织炎、溃疡、真菌皮肤病、脓皮病)，骨质疏松症，骨关节炎，类风湿性关节炎等(2)。
我们先前确定了PGE2刺激肌肉干细胞(MuSC)以在年轻小鼠中再生受损肌肉(3)，这与关于其在其它组织(包括骨、结肠、肝脏和血液)中再生功能的发现(4-6)很好地一致。我们推断PGE2信号传导可能在衰老中出错。在本文中，我们证明了PGE2降解酶15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)在老化组织中的先前未认识到的作用。15-PGDH的部分抑制使PGE2和/或PGD2恢复至年轻水平，从而可以更生组织功能。我们的发现为衰老提供了新的见解，并揭示了创新的治疗策略。
我们假设PGE2的降低是由于老化组织中15-PGDH的降解增加导致的(图1A)。我们发现，在包括心脏、皮肤、脾脏和结肠的衰老组织中，酶的比活性确实增加(图1B和2)。因此，抑制15-PGDH可以通过恢复或增加老化组织中PGE2和/或PGD2水平来帮助改善年龄相关的疾病和病况。
我们揭示了15-PGDH作为衰老的新标志物，在许多组织(如心脏、皮肤、结肠和脾脏)中在升高的活性下可检测到。因此，将PGE2和/或PGD2恢复到年轻水平可以提供多效改善作用，因为15-PGDH在一系列组织中随着衰老而上调。
参考文献
1.D.S.Kehler,Age-related disease burden as a measure of populationageing.Lancet Public Health 4,e123-e124(2019).
2.A.Y.Chang,V.F.Skirbekk,S.Tyrovolas,N.J.Kassebaum,J.L.Dieleman,Measuring population ageing:an analysis of the Global Burden of Disease Study2017.Lancet Public Health 4,e159-e167(2019).
3.A.T.V.Ho et al.,Prostaglandin E2 is essential for efficaciousskeletal muscle stem-cell function,augmenting regeneration and strength.ProcNatl Acad Sci U S A 114,6675-6684(2017).
4.H.Chen et al.,Prostaglandin E2 mediates sensory nerve regulation ofbone homeostasis.Nat Commun 10,181(2019).
5.T.E.North et al.,Prostaglandin E2 regulates vertebratehaematopoietic stem cell homeostasis.Nature 447,1007-1011(2007).
6.Y.Zhang et al.,Inhibition of the prostaglandin-degrading enzyme15-PGDH potentiates tissue regeneration.Science 348,aaa2340(2015).
材料和方法
小鼠
按照斯坦福大学和实验动物护理管理小组(APLAC)的机构指南进行了所有实验和方案。老年(>24mo.)小鼠C57BL/6获自美国国家老龄化研究所(NIA)用于老化肌肉研究，以及青年(2-4mo.)野生型C57BL/6小鼠来自Jackson Laboratory。
15-PGDH动力学测定
使用BioVision PicoProbe 15-PGDH活性测定试剂盒(目录#K562)根据制造商的方案分析组织裂解物中的15-PGDH活性。简而言之，分离组织，并在液氮中速冻。使用裂解缓冲液(50mM Tris-HCl pH7.5，150mM NaCl，4mM CaCl，1.5％ Triton X-100，蛋白酶抑制剂和微球菌核酸酶)制备总裂解物，并使用FastPrep 24匀浆器(MP Biomedicals)以6m/s的速度均质化40秒。
实施例2：老年小鼠中15-PGDH的抑制使脾脏形态更生
脾脏是由两个隔室组成的次级淋巴器官-其中病原体和老化红细胞被巨噬细胞去除的含血液的红髓区和由负责适应性免疫应答的B细胞和T细胞组成的白髓区。白髓区被参与先天免疫和适应性免疫的边缘区包围。它由与巨噬细胞亚群相关的基质细胞和能够捕获血源性抗原的B细胞组成。
如图3所示，当与年轻小鼠相比时，老化脾脏的组织学评价显示出具有异常淋巴样滤泡结构的异常形态。老化脾脏表现出边缘区的损失，该边缘区将生发中心与脾脏的红髓区分开。另外，老化的脾脏滤泡表现出细胞密度降低，低的细胞-细胞接触区域。用15-PGDH抑制剂SW033291处理老年小鼠4周使脾脏形态更生。随着滤泡内细胞密度的增加，滤泡结构得到恢复，以及边缘区得到重建。由于脾脏是参与适应性免疫应答的淋巴样细胞类型成熟所必需的并且是抗体选择的场所，因此该数据表明使用15-PGDH抑制剂SW033291来改善免疫应答，降低老年人感染的严重程度和降低自身反应性抗体产生的潜力。
实施例3：15-PGDH的抑制调节老年小鼠中的血清细胞因子水平
衰老与炎症状态的改变相关，并且与各种细胞因子的循环水平的改变相关。衰老中改变的细胞因子信号传导可引发失调的信号传导途径的级联，其不利地影响各种器官的功能。年龄失调的细胞因子信号传导与衰老中的死亡率增加、虚弱、细胞衰老、血管老化、认知下降、动脉粥样硬化、骨关节炎风险和骨矿物质密度的损失有关。使用小鼠血清的Luminex测定，观察到老年小鼠表现出白细胞介素-10(IL10)(图4A)、白细胞介素-6(IL6)(图4B)、β-细胞素(BTC)(图4C)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)(图4D)和白细胞介素-13(IL13)(图4E)的循环水平增加。在腹腔内施用15-PGDH抑制剂SW033291持续4周之后，所有上述细胞因子的血清水平恢复至类似于年轻小鼠的水平，表明对血清细胞因子水平的全身更生作用。此外，IL6的减少与减少的脂肪组织炎症和减少的细胞衰老相关。肿瘤坏死因子-α(TNFA)(图4F)、白细胞介素-1β(IL1B)(图4G)和白细胞介素-22(IL22)(图4H)显示出随着年龄的增长而增加，在用15-PGDH抑制剂SW033291治疗时进一步增加。增加的IL22水平在结肠组织中是抗炎的，并且对炎症性肠病和结肠炎是有益的。该数据表明使用15-PGDH抑制来调节血清细胞因子水平以对抗衰老中失调的组织信号传导。这种全身作用进而改善了其它组织的功能。
实施例4：通过施用15-PGDH抑制剂使老化脾脏更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的脾脏功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至脾脏，例如通过注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化脾脏的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至在年轻脾脏中发现的水平基本上类似的水平)。个体表现出增加的病原体、微生物、细胞碎片和/或老化红细胞的清除(例如，相对于施用之前)。个体表现出增加的淋巴样成熟(例如，相对于施用之前)。个体表现出增加的抗体产生(例如，相对于施用之前)。
实施例5：通过施用15-PGDH抑制剂使老化上皮组织更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的上皮组织功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至上皮组织，例如通过局部或皮下施用)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化上皮组织的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻上皮组织中发现的水平基本上类似的水平)，如通过以下测量中的一种或多种测定的：经皮失水，上皮组织水合(例如，皮肤水合)，上皮组织干燥(例如，皮肤干燥)，上皮组织弹性(例如，皮肤弹性)，角质层细胞粘附，神经酰胺浓度，瘙痒，持水能力，上皮皮肤平滑度和粗糙度(例如，皮肤平滑度和粗糙度)，上皮组织皱纹(例如，皮肤皱纹)，上皮组织剥落(例如，皮肤剥落)，上皮组织紧密性或柔软性(皮肤紧密性或柔软性)，上皮组织变红和红斑形成(例如皮肤变红和红斑形成)，毛细血管血流，保护上皮组织免受核酸、脂质或蛋白质的氧化(包括UV诱导的或非UV诱导的)损伤，在UV暴露之后朗格汉斯细胞的耗尽，对上皮组织(如皮肤或上皮组织或皮肤皮脂)中回忆抗原的迟发型超敏免疫应答。个体表现出增加的上皮组织功能，包括改善的分泌，改善的选择性吸收，改善的下层组织保护(例如，免受辐射、干燥、毒素、病原体侵袭、物理创伤)，改善的跨细胞运输和/或改善的感觉。在15-PGDH抑制剂治疗之后，上皮组织表现出与在年轻上皮组织中发现的水平基本上类似的功能水平。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化上皮组织表现出增强的皮肤质地和外观、增强的屏障功能、增强的毛发生长、增强的皮肤弹性和增强的毛囊干细胞的刺激。
实施例6：通过施用15-PGDH抑制剂使老化血管组织更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的血管组织功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如静脉内、肌内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化血管组织的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻血管组织中发现的水平基本上类似的水平)，如通过以下测定的：心电图、超声成像、X射线计算机断层摄影术和正电子发射断层摄影术、磁共振成像、血管造影术、对比增强超声、光学相干断层扫描、流敏感的4D磁共振成像、亮视野显微术、荧光显微术，数学建模和腹主动脉瘤、组织材料特性和拉伸测试、组织弹性成像、原子力显微术、流式细胞术、微流控、微量移液器抽吸、光学显微术、光学镊子或电子显微术。个体表现出增加的血管组织功能。在15-PGDH抑制剂治疗之后，血管组织表现出与在年轻血管组织中发现的水平基本上类似的功能水平。
实施例7：通过施用15-PGDH抑制剂使老化肝脏更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的肝脏功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至肝脏，例如通过注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化肝脏的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻肝脏中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过向个体施用外源性物质并测量代谢物形成和/或肾排泄所测量的)。
实施例8：通过施用15-PGDH抑制剂使老化毛发更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现显示老化特性的毛发。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如局部施用至毛发或头皮)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化毛发的一种或多种特性的更生(例如，相对于施用之前，例如，特性更生至与在年轻毛发中发现的水平基本上类似的水平)，所述特性包括毛发厚度、毛发量和/或色素沉着。
实施例9：通过施用15-PGDH抑制剂使老化牙组织更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现老化牙组织。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如局部施用至口腔或颊部施用)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化牙组织的一种或多种特性的更生(例如，相对于施用之前，例如，特性更生至与在年轻牙组织中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过牙组织的放射照相术所测量的)。
实施例10：通过施用15-PGDH抑制剂使老化小肠更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的小肠功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，以有效降低个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至小肠，例如通过注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化小肠的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻小肠中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过乳糖耐量试验、呼吸测试、医学成像，或从个体取得的样品中的某些营养物的水平所测量的)。
实施例11：通过施用15-PGDH抑制剂使老化结肠更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的结肠功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，以有效降低个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至结肠，例如通过注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化结肠的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻大肠中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如在一般身体检查、数字直肠检查、验血、x-射线、结肠运输研究、结肠镜检查、乙状结肠镜检查等期间由医师所测量的)。
实施例12：通过施用15-PGDH抑制剂使老化卵巢更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的卵巢功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如直接施用至子宫，例如通过注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化卵巢或其它生殖组织的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻卵巢或其它生殖组织中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过针对激素水平或卵储备的血液或尿液测试或成像测试和程序，如超声检查、宫腔声学造影、子宫输卵管造影、子宫镜检查或腹腔镜检查所测量的)。个体表现出降低的妊娠失败和/或染色体畸变受孕的发生率(例如，如通过羊膜穿刺术或绒毛膜取样所测量的)。
实施例13：通过施用15-PGDH抑制剂使老化脑更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的脑功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过局部施用(例如直接施用至脑，例如通过脑室内注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化脑的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻脑中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过磁共振成像(MRI)和正电子发射断层摄影术(PET)扫描所测量的)。个体表现出增加的脑尺寸(例如，相对于施用之前)。个体表现出增加的神经递质或激素水平(例如，相对于施用之前)(例如，如通过与高效液相色谱(HPLC)偶联的微透析技术或通过电化学、光学或磁性方法所测量的)。个体表现出改善的认知性能(例如，相对于施用之前)(例如，如通过Morris水迷宫测试所测量的)。
实施例14：通过施用15-PGDH抑制剂使老化皮肤更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的表皮组织功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过局部施用(例如直接施用至表皮组织，例如通过局部施用或皮内注射)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化表皮组织的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻表皮组织中发现的水平基本上类似的水平)(例如，如通过光谱和成像方法所测量的)。个体的皮肤表现出增加的强度和弹性(例如，相对于施用之前)(例如，如通过在皮肤平面中施加皮肤变形(例如，扭转)或水平地施加皮肤变形(例如，抽吸或压痕)所测量的)。个体的皮肤表现出增加的毛囊干细胞(例如，相对于施用之前)。
实施例15：通过施用15-PGDH抑制剂使老化心肌更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的心肌功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如肌内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化心肌的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻心肌中发现的水平基本上类似的水平)，如通过以下测定的：超声心动图、经食道超声心动图(TEE)、心电图(ECG或EKG)、磁共振成像(MRI)、CT扫描、运动心脏压力测试、药理学压力测试、倾斜测试、动态心律监测测试或冠状血管造影片。在15-PGDH抑制剂治疗之后，心肌表现出与在年轻心肌中发现的功能水平基本上类似的功能水平，如将含氧血泵送至其它身体部位；将激素和其它重要物质泵送至身体的不同部位；接收缺氧血和携带来自身体的代谢废物并将缺氧血泵送至肺以用于氧合；或维持血压。在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的纤维化或表现出与在年轻心肌中的纤维化水平基本上类似的纤维化水平。
实施例16：通过施用15-PGDH抑制剂使老化骨更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的骨功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如骨内输注)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化骨的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻骨中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：机械方法(例如，全骨机械测试、大块组织样本机械测试、微束机械测试、微压痕或纳米压痕)；成像方法(例如，CT、MRI、NMR、FTIR、拉曼成像或扫描电子显微镜)；化学或物理方法(胶原交联的重量分析或化学分析)；骨密度测定。在15-PGDH抑制剂治疗之后，老化骨表现出与在年轻骨中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括机械支持和运动；造血；矿物质或脂肪的储存；稳定pH或钙；激素分泌；润滑；或损坏修复。在一些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化骨表现出降低的纤维化或表现出与在年轻骨中的纤维化水平基本上类似的纤维化水平。在一些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出增加的骨生长。
实施例17：通过施用15-PGDH抑制剂使老化感觉器官更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的感觉器官(例如，眼睛、耳朵、鼻子、舌头)功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂或通过局部施用(例如眼内或鼻内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化感觉器官的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻感觉器官中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：视觉测试、听觉测试、嗅觉测试、身体健康或平衡测试或检查内部或外部感觉或刺激的任何其它测试。在15-PGDH抑制剂治疗之后，感觉器官表现出与在年轻感觉器官中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括感觉刺激，如物理刺激，如压力和振动，声音的感觉或身体位置(平衡)；光(可见电磁辐射)；化学刺激，如味道或气味；疼痛；温度；或其它内部刺激。在一些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的干眼病、泪腺炎症或黄斑变性水平。
实施例18：通过施用15-PGDH抑制剂使老化肾脏更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的肾脏功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如骨内输注)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化肾脏的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻肾脏中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：临床评估；尿检；验血(例如，肾小球滤过率)；医学成像(例如，CT扫描)；或活组织检查。在15-PGDH抑制剂治疗之后，肾脏表现出与在年轻肾脏中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括形成尿液(例如，过滤、再吸收、分泌或排泄)；激素分泌；血压调节；酸碱平衡；或渗透压的调节。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的肾脏疾病水平，所述肾脏疾病如慢性肾脏疾病、肾脏和肾病综合征、急性肾损伤、肾盂肾炎或肾癌。
实施例19：通过施用15-PGDH抑制剂使老化甲状腺更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的甲状腺功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如静脉内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化甲状腺的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻甲状腺中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：用于测量甲状腺刺激激素(TSH)、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)或降钙素的验血；用于检测甲状腺激素的抗体试验；或放射性碘摄取。。在15-PGDH抑制剂治疗之后，甲状腺表现出与在年轻甲状腺中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括调节、产生和分泌激素。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的甲状腺疾病水平，所述甲状腺疾病如甲状腺机能亢进、甲状腺机能减退、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、甲状腺肿、甲状腺结节或甲状腺癌。
实施例20：通过施用15-PGDH抑制剂使老化肺更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的肺功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如吸入或鼻内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化肺的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻肺中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：评价吸入或呼出的体积或空气的肺活量；肺体积描记器；肺量测定法；肺弥散能力；脉搏血氧饱和度仪；肺部成像；支气管镜检查；或胸廓切开术。在15-PGDH抑制剂治疗之后，肺表现出与在年轻肺中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括肺与血液之间的气体交换；防止呼吸道病原体或感染；维持血液中压力或酸碱的稳态；或通过提供用于产生声音的空气和气流来发声。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的肺疾病水平，所述肺疾病如炎症、感染、血液供应变化、阻塞性肺病、限制性肺病、先天性病症、气胸、肺结节或肺癌。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体在老化肺中表现出降低的纤维化水平。
实施例21：通过施用15-PGDH抑制剂使老化平滑肌更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的平滑肌功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如肌内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化平滑肌的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻平滑肌中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：用于测量与平滑肌相关的抗体的验血或医学成像。在15-PGDH抑制剂治疗之后，平滑肌表现出与在年轻平滑肌中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括收缩和舒张，其导致消化道的运动、自主神经系统的运动(例如，用于呼吸)或调节稳态，如升高皮肤毛囊以调节体温。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的平滑肌疾病水平，所述平滑肌疾病如多系统平滑肌功能障碍综合征、血管病症、动脉粥样硬化或炎症。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体在老年平滑肌中表现出降低的纤维化水平。
实施例22：通过施用15-PGDH抑制剂使老化血液更生
在该实施例中，老年个体(例如人，例如超过30岁)在医疗保健机构呈现降低的血液功能。用治疗有效量的15-PGDH抑制剂(例如，有效降低个体中的15-PGDH水平的量或有效抑制个体中的15-PGDH活性的量)治疗个体。通过全身施用(例如口服或静脉内)15-PGDH抑制剂，或通过局部施用(例如静脉内或心室内)15-PGDH抑制剂来治疗个体。在施用15-PGDH抑制剂之后，个体表现出老化血液的一种或多种功能的更生(例如，相对于施用之前，例如，功能更生至与在年轻血液中发现的水平基本上类似的水平，如通过以下测定的：用于测量代谢物如电解质、钙、葡萄糖、钠、钾、二氧化碳、氯化物、血尿素氮(BUN)、肌酸酐、白蛋白、总蛋白、碱性磷酸酶、碱性转氨酶、天冬氨酸转氨酶或胆红素的代谢组；脂质组；甲状腺组；酶标志物；凝血组；脱氢表雄酮(DHEA)-硫酸盐血清试验；C反应蛋白试验；或循环细胞因子(例如通过检测和测量血清细胞因子，所述血清细胞因子选自：白细胞介素-10(IL10)、白细胞介素-6(IL6)、β细胞素(BTC)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-13(IL13)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL1b)、白细胞介素-22(IL22)和以上的任意组合)。在15-PGDH抑制剂治疗之后，血液表现出与在年轻血液中发现的功能水平基本上类似的功能水平，包括向组织供应氧气(与红细胞中的血红蛋白结合)；营养物如葡萄糖、氨基酸或脂肪酸(溶解在血液中或与血浆蛋白结合)的供应；去除废物，如二氧化碳、尿素或乳酸；免疫应答，包括白细胞的循环和通过抗体检测外来物质；凝血、信使功能，包括激素的转运；或调节核心体温。在某些情况下，在施用15-PGDH抑制剂之后，老年个体表现出降低的血液疾病水平，所述血液疾病如贫血，血友病，血凝块和血癌，如白血病、淋巴瘤或骨髓瘤。在一些实施方案中，在施用15-PGDH抑制剂之后，老化血液表现出与在年轻个体中发现的血清细胞因子水平基本上类似的恢复的或更生的血清细胞因子水平。
尽管为了清楚理解的目的，已经通过示例和实施例的方式详细描述了上述公开内容，但本领域技术人员将理解，可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。另外，本文提供的每篇参考文献通过引用以其整体并入，其程度如同每篇参考文献单独地通过引用并入。

Claims (73)

1.使个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生的方法，所述方法包括：向所述个体或所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官施用有效抑制所述个体中的15-羟基前列腺素脱氢酶(15-PGDH)活性和/或降低所述个体中的15-PGDH水平的量的15-PGDH抑制剂，从而使所述个体中老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能更生。
2.如权利要求1所述的方法，其中相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能，在所述施用之后，使所述功能更生。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官的功能，在所述施用之后，使所述功能更生至少约10％。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官的功能被更生至与在年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官的功能水平基本上类似的水平。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官的功能被更生至年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官的功能水平的至少约50％内的水平。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中相对于在所述施用之前老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的前列腺素E2(PGE2)水平，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平增加。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中相对于在所述施用之前老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平，在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至少约10％。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至与年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官中存在的PGE2水平基本上类似的水平。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中在所述施用之后，所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中的PGE2水平升高至年轻非骨骼肌组织或年轻非骨骼肌器官中存在的PGE2水平的至少约50％内的水平。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述施用增加所述个体中PGE2的全身性水平。
11.如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述施用导致血清细胞因子更生至与在年轻个体中发现的血清细胞因子水平基本上类似的水平。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述血清细胞因子选自：白细胞介素-10(IL10)、白细胞介素-6(IL6)、β细胞素(BTC)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、白细胞介素-13(IL13)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL1b)、白细胞介素-22(IL22)及以上的任意组合。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官选自：表皮组织，上皮组织，血管组织，心肌，脑，骨，软骨，感觉器官(例如涉及视觉、听觉、味觉、嗅觉或触觉的器官)，肾脏，甲状腺，肺，平滑肌，棕色脂肪，脾脏，肝脏，心脏，小肠，结肠，皮肤，卵巢和其它生殖组织，毛发，牙组织，血液，耳蜗及以上的任意组合。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官是脾脏。
15.如权利要求14所述的方法，其中在所述施用之后，所述脾脏表现出改善的病原体、微生物、细胞碎片和/或老化的红细胞从血液中的清除，改善的或增强的淋巴样细胞类型的成熟，增加的抗体产生，或以上的任意组合。
16.如权利要求1-15中任一项所述的方法，其中所述施用导致：相对于所述施用之前，所述个体中的适应性和/或先天性免疫应答增加；相对于所述施用之前，所述个体中的感染严重程度降低；相对于所述施用之前，自身抗体的产生降低；与II型糖尿病相关的症状的治疗或改善；与类风湿性关节炎相关的症状的治疗或改善；或以上的任意组合。
17.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是皮肤。
18.如权利要求17所述的方法，其中在所述施用之后，所述皮肤表现出增强的皮肤状况，表现出增加的屏障功能，支持增加的毛发生长，对抗脱发，表现出增加的毛囊干细胞刺激，表现出增加的皮肤弹性，治疗或改善与秃头相关的症状或效果，治疗或改善与模式脱发相关的症状或效果，或以上的任意组合。
19.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是脑。
20.如权利要求19所述的方法，其中在所述施用之后，所述脑表现出增加的脑尺寸，表现出增加的灰质，表现出增加的神经元细胞量，表现出增加的神经元体积，表现出改善的认知性能，表现出改善的记忆性能，表现出增加的神经递质如多巴胺、血清素和其它脑源性神经营养因子的水平，表现出增加的激素水平，表现出降低的中风、白质损伤或痴呆的风险，表现出降低的阿尔茨海默病或帕金森病的风险，或以上的任意组合。
21.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是骨。
22.如权利要求21所述的方法，其中在所述施用之后，所述骨表现出改善的机械支持和运动，表现出改善的血管生成，表现出改善的矿物质或脂肪的储存，表现出改善的pH或钙的稳定性，表现出改善的激素分泌，表现出改善的润滑，表现出降低的纤维化，或以上的任意组合。
23.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肾脏。
24.如权利要求23所述的方法，其中在所述施用之后，保护所述肾脏免受缺血性肾损伤，所述肾脏表现出增加的血管舒张，表现出增加的肾血流量，表现出减少的肾损伤生物标志物，表现出改善的尿形成，表现出改善的过滤，表现出改善的再吸收，表现出改善的分泌，表现出改善的排泄，表现出改善的激素分泌，表现出改善的血压调节，表现出改善的酸碱平衡，表现出改善的渗透压调节，表现出肾脏疾病的水平降低，或以上的任意组合。
25.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是甲状腺。
26.如权利要求25所述的方法，其中在所述施用之后，所述甲状腺表现出改善的激素调节、产生和/或分泌和/或表现出降低的甲状腺疾病水平。
27.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肺。
28.如权利要求27所述的方法，其中在所述施用之后，所述肺表现出降低的肺疾病水平，表现出降低的纤维化水平，表现出增加的肺活量，或以上的任意组合。
29.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是心肌和/或心脏。
30.如权利要求29所述的方法，其中在所述施用之后，所述心肌和/或心脏表现出增加的或增强的心肌组织功能，改善的含氧血向其它身体部位的泵送，改善的激素和其它重要物质向身体不同部位的泵送，接受缺氧血和携带来自身体的代谢废物并将所述缺氧血泵送至肺以用于氧合的改善，改善的血压维持，表现出降低的纤维化，或以上的任意组合。
31.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是平滑肌。
32.如权利要求31所述的方法，其中在所述施用之后，所述平滑肌表现出降低的平滑肌疾病水平，表现出降低的纤维化水平，表现出增加的血管生成或血管发生，和/或对温度变化和/或肾上腺素水平变化更敏感。
33.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是肝脏。
34.如权利要求33所述的方法，其中在所述施用之后，所述肝脏通过调节代谢、异生物质和内生物质清除及分子生物合成而表现出改善的全身稳态的维持，表现出改善的胆汁形成和排泄，表现出改善的碳水化合物稳态、脂质合成和血浆脂质蛋白分泌的调节，表现出改善的胆固醇代谢的控制，表现出改善的尿素、血清白蛋白、凝血因子、酶和其它蛋白质的形成，表现出降低的纤维化，表现出降低的脂肪酸储存，表现出降低的肝脏脂肪含量，或以上的任意组合。
35.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是小肠。
36.如权利要求35所述的方法，其中在所述施用之后，所述小肠表现出增加的乳糖酶产量，表现出降低的某些细菌的生长，改善的乳制品消化，改善的营养物吸收，或以上的任意组合。
37.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是结肠。
38.如权利要求37所述的方法，其中在所述施用之后，所述结肠表现出增加的或增强的蠕动和/或从包括腹泻或胃肠出血在内的溃疡性结肠炎中恢复。
39.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是卵巢或其它生殖组织/器官。
40.如权利要求39所述的方法，其中在所述施用之后，所述卵巢或其它生殖组织/器官表现出减少的或停止的卵巢衰退和/或表现出妊娠失败和/或染色体畸变受孕数目的减少。
41.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是毛发。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述老化毛发的特性被更生，所述特性选自：色素沉着、直径、曲率、拉伸、弯曲、扭转刚度、脂质组成以及它们的任意组合。
43.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是牙组织。
44.如权利要求43所述的方法，其中在所述施用之后，所述牙组织表现出牙质与牙髓的比例增加和/或牙髓转化为牙质的水平降低或逆转。
45.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是血液。
46.如权利要求45所述的方法，其中在所述施用之后，所述血液表现出改善的对组织的氧供应，表现出改善的对组织的营养物供应，表现出改善的废物去除，表现出改善的免疫应答，表现出改善的白细胞循环，表现出改善的抗体对外来物质的检测，表现出改善的凝固，表现出改善的激素转运，表现出改善的核心体温调节，表现出降低的血液疾病水平或以上的任意组合。
47.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是感觉器官或耳蜗。
48.如权利要求47所述的方法，其中在所述施用之后，所述感觉器官表现出增强的或改善的感觉功能(例如，视觉、嗅觉、味觉、听觉)和/或干眼病、泪腺炎症或黄斑变性的减少或治疗。
49.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是上皮组织。
50.如权利要求49所述的方法，其中在所述施用之后，所述上皮组织表现出改善的分泌，表现出改善的选择性吸收，表现出改善的对下层组织的保护(例如，免受辐射、干燥、毒素、病原体侵袭、物理创伤)，表现出改善的跨细胞运输，表现出改善的感觉，或以上的任意组合。
51.如权利要求13所述的方法，其中所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官是血管组织。
52.如权利要求51所述的方法，其中在所述施用之后，所述血管组织表现出改善的血管舒张，改善的血管生成，改善的组织对营养物的获取，改善的血液运输，或以上的任意组合。
53.如权利要求1-52中任一项所述的方法，其中所述个体具有一种或多种衰老生物标志物。
54.如权利要求53所述的方法，其中所述一种或多种衰老生物标记选自：相对于年轻个体的15-PGDH水平的增加，相对于年轻个体的PGE2水平的降低，相对于年轻个体的PGE2代谢物的增加，相对于年轻个体的衰老细胞的增加或更大的积累，相对于年轻个体的一种或多种萎缩基因表达的增加，相对于年轻个体的线粒体生物发生和/或功能的降低，相对于年轻个体的转化生长因子途径信号传导的增加，及以上的任意组合。
55.如权利要求1-54中任一项所述的方法，其中相对于年轻的非骨骼肌组织或年轻的非骨骼肌器官，所述老化非骨骼肌组织或所述老化非骨骼肌器官具有增加的衰老细胞积累。
56.如权利要求55所述的方法，其中所述衰老细胞表达一种或多种衰老标志物。
57.如权利要求55或56所述的方法，其中相对于非衰老细胞，所述衰老细胞具有增加的一种或多种衰老标志物水平。
58.如权利要求56或57所述的方法，其中所述一种或多种衰老标志物选自：p15Ink4b、p16Ink4a、p19Arf、p21、Mmp13、Il1a、Il1b和Il6。
59.如权利要求55-58中任一项所述的方法，其中所述衰老细胞是巨噬细胞。
60.如权利要求1-59中任一项所述的方法，其中所述15-PGDH抑制剂选自：小分子化合物、阻断抗体，纳米抗体和肽。
61.如权利要求1-60中任一项所述的方法，其中所述15-PGDH抑制剂是SW033291。
62.如权利要求1-59中任一项所述的方法，其中所述15-PGDH抑制剂选自：反义寡核苷酸、microRNA、siRNA和shRNA。
63.如权利要求1-62中任一项所述的方法，其中所述个体是人。
64.如权利要求1-63中任一项所述的方法，其中所述个体至少30岁。
65.如权利要求1-64中任一项所述的方法，其中所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH表达。
66.如权利要求1-65中任一项所述的方法，其中所述15-PGDH抑制剂降低或阻断15-PGDH的酶活性。
67.如权利要求1-66中任一项所述的方法，其中相对于在施用所述15-PGDH抑制剂之前的老化非骨骼肌组织或老化的非骨骼肌肌肉，所述施用导致所述老化非骨骼肌组织或老化非骨骼肌器官中PGE2代谢物水平降低和/或降低至与年轻的非骨骼肌组织或年轻的非骨骼肌器官中存在的水平基本上类似的水平。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述PGE2代谢物选自：15-酮PGE2和13,14-二氢-15-酮PGE2。
69.如权利要求1-68中任一项所述的方法，其中所述施用包括全身施用。
70.如权利要求69所述的方法，其中所述全身施用是口服施用或腹腔内施用。
71.如权利要求1-70中任一项所述的方法，其中所述施用包括局部施用。
72.如权利要求1-71中任一项所述的方法，其中所述施用包括单剂量施用。
73.如权利要求1-71中任一项所述的方法，其中所述施用包括定期施用所述15-PGDH抑制剂。
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