CN117224515A - Coh-sr4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用 - Google Patents
Coh-sr4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了COH‑SR4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用，涉及生物医学技术领域。本发明研究发现COH‑SR4能够改善小鼠心肌缺血/再灌注损害后的心脏功能，增加射血分数及短轴缩短率，并减少小鼠心脏的梗死面积；造模前给予COH‑SR4，能够减少缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡和氧化应激水平；除此之外，COH‑SR4能够促进AMPK磷酸化，上调核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)，从而改善氧化应激并减少铁死亡。本发明证明COH‑SR4可用于制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物，具有重要的临床指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学技术领域，特别是涉及COH-SR4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用。
背景技术
缺血性心脏病每年导致全球数万人死亡，是目前最严重的健康威胁之一，具体特征表现为冠状动脉阻塞，导致血流灌注不足和氧气运输降低，进而激活厌氧代谢，导致乳酸和有毒代谢物的积累，最终导致细胞损伤。虽然缺血器官需要及时恢复动脉血流(再灌注)才能存活，但再灌注本身会增加心脏组织损伤，涉及ROS过度产生、细胞内钙超负荷、内皮功能障碍、心肌细胞凋亡和极度炎症等复杂的病理生理变化，导致心律失常、心功能不全和心室重塑。因此，保护心脏组织免受缺血/再灌注(I/R)损伤是优化治疗策略的主要重点。
COH-SR4是一种小分子化合物，分子式为C13H8Cl4N2O，分子量为350.03，化学结构式如下：
COH-SR4具有抗癌和抗脂肪特性，具体表现为在白血病、黑色素瘤、乳腺癌和肺癌中显示出强大的抗增殖活性，并且其还具有在分化的早期阶段，通过抑制有丝分裂克隆扩增和G1/S相变处的细胞周期停滞，来抑制脂肪细胞分化的抗脂肪特性。目前关于COH-SR4在缺血性心脏病中的作用还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供COH-SR4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用，以解决上述现有技术存在的问题，本发明发现COH-SR4能够改善心肌缺血/再灌注损害后的心脏功能，减少小鼠心脏的梗死面积，减少缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡和氧化应激水平，因此COH-SR4可用于制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物，具有重要的临床指导意义。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供COH-SR4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用。
进一步地，所述药物通过通过激活磷酸化AMPK信号，升高核因子红系2相关因子2蛋白水平，来发挥预防和/或治疗缺血性心脏病的作用。
进一步地，所述药物通过改善缺血/再灌注后心脏功能，减少心脏的梗死面积和心肌细胞凋亡，来发挥预防和/或治疗缺血性心脏病的作用。
本发明还提供一种预防和/或治疗缺血性心脏病的药物，活性成分包括COH-SR4。
进一步地，所述药物还包括药学上可接受的辅料。
进一步地，所述药物的剂型包括注射剂、片剂或微囊剂。
本发明还提供COH-SR4在制备预防和/或治疗心脏组织缺血/再灌注损伤的药物中的应用。
本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了小分子化合物COH-SR4用于防治缺血性心脏病的新用途。本发明建立了小鼠心肌缺血/再灌注模型，于造模前给予药物COH-SR4(10mg/kg)，利用心脏超声、2,3,5-三苯基氯化四唑-埃文斯蓝(TTC-Evans blue)双染色、多核苷酸链断裂检测(TUNEL染色)、二氢乙锭(DHE)染色及分子生物学技术等，评估小鼠心脏功能、内在机制及相关信号分子，结果发现，COH-SR4能够改善小鼠心肌缺血/再灌注损害后的心脏功能，增加射血分数及短轴缩短率，并减少小鼠心脏的梗死面积；造模前给予COH-SR4，能够减少缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡和氧化应激水平；除此之外，COH-SR4能够促进AMPK磷酸化，上调核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)，从而改善氧化应激并减少铁死亡。本发明证明COH-SR4可用于制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物，具有重要的临床指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为COH-SR4的药物毒性检测结果；
图2为各实验组小鼠心脏梗死面积检测结果；其中，A为TTC染色结果；B为危险区(AAR)和梗死区(Infract area)的百分比统计结果；
图3为各实验组小鼠胸超声心动图检查结果；其中，A为胸超声心动图；B为左室射血分数(EF)和左室缩短分数(FS)的统计结果；
图4为各实验组小鼠心肌细胞凋亡和氧化应激检测结果；其中，A和B分别为TUNEL检测荧光图和统计结果；C和D分别为DHE检测荧光图和统计结果；
图5为各实验组小鼠的蛋白质印迹检测结果。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
一、实验方法
1.缺血/再灌注：6-8周雄性C57BL/6小鼠随机分为以下4组(n＝6)：(1)假手术+玉米油+二甲基亚砜；(2)假手术+COH-SR4；(3)I/R+玉米油+二甲基亚砜；(4)I/R+COH-SR4。(3)和(4)组小鼠进行30min缺血后再灌注；(1)和(2)组小鼠进行假手术；各组小鼠分别于术前24h和2h腹腔注射药物。缺血/再灌注操作按照文献“TCH-165attenuates cardiacischaemia/reperfusion injury by balancing mitochondrial dynamics viaincreasing proteasome activity”进行。
2.超声心动图：在术后24h对各组小鼠进行胸超声心动图检查。计算左室射血分数(EF％)和左室缩短分数(FS％)。
3.TTC染色：再灌注后，将4％的Evans蓝染经胸主动脉注入心脏腔。剪下心脏，-20℃下冷冻20min。将心脏切成4个切片，然后用2％三苯基四氯唑(TTC)在37℃下染色20min。红色为危险区(AAR)，白色为梗死区域(Infract area)。计算危险区/左心室和梗死区/左心室的百分比。
4.LDH测定：6-8周雄性C57BL/6小鼠于假手术前24h和2h分别腹腔注射玉米油和二甲基亚砜、COH-SR4(5mg/kg)、COH-SR4(10mg/kg)，然后于24h后取血清冻于-80℃冰箱。小鼠血清80倍稀释用于测定LDH，按照说明书进行操作(南京建成生物工程研究所，A020-2)。
5.TUNEL测定：根据制造商的协议(Roche)，使用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口和标记试剂盒(TUNEL试剂盒)(红色)评估心脏组织或培养的乳鼠心肌细胞(NRCMs)的细胞凋亡情况。简而言之，心脏样本(n＝6/组)在4％多聚甲醛中固定20-24小时并制作为5μm/张的石蜡切片或NRCMs在4％多聚甲醛中固定10min，分别与TUNEL染色液(红色)、DAPI(蓝色)和抗α-actinin抗体(1：200)(绿色)孵育，并用荧光二抗孵育1h。在荧光显微镜下(徕卡，德国)，从每个切片中随机选择3-5个视野进行统计分析。
6.DHE染色：按照上述TUNEL测定方法制备石蜡切片(或细胞样本)，分别采用0.1mg/mL或10μM浓度的超氧化物阴离子荧光探针(Sigma-Aldrich)共同避光孵育30min。用荧光显微镜(徕卡，德国)拍摄图像并用ImageJ软件分析了代表超氧化物水平的红色荧光强度。
7.蛋白质印迹法：用RIPA裂解缓冲液从心脏组织(n＝4/组)中快速提取总蛋白。裂解液蛋白用10％十二烷基硫酸钠(SDS)聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离，并转移到PVDF膜上。然后，用目标蛋白的一抗孵育一夜，第二日用辣根过氧化物偶联的二抗孵育1h。所有的膜均匀蘸取化学发光试剂，并使用Gel-pro 4.5分析仪测量信号强度。每个蛋白的水平被GAPDH归一化。
8.数据处理
所有数据均使用SPSS19(Chicago,IL)或GraphPad Prism 9进行收集和分析。所有数据均以均值±标准误表示。两组间数据的比较采用非配对T检验。比较两组以上方差相同的数据采用方差分析，然后采用Bonferroni或Newman-Keuls事后检验。方差不同的两组以上结果的比较采用Kruskal-Wallis检验。P<0.05表示显著性差异，具有有统计学意义。
二、实验结果
实验结果显示，COH-SR4毒副作用小，LDH检测发现，COH-SR4(5mg/kg)与COH-SR4(10mg/kg)组相较于对照组均对动物全身无毒性作用，COH-SR4安全性高(图1)。
COH-SR4在改善缺血性心脏病造成的损伤中发挥重要作用，本发明腹腔注射COH-SR4(10mg/Kg)，建立小鼠心肌缺血/再灌注动物模型进行干预利用，发现COH-SR4能减少心肌梗死面积(图2)，并且显著改善梗死后心肌收缩及舒张功能，这一点具体表现为左心室射血分数(EF)和左心室缩短分数(FS)的恢复(图3)。同时，给予COH-SR4后明显降低缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡数量和活性氧水平(图4)。
COH-SR4在预防或治疗缺血性心脏病中的机制明确，COH-SR4能通过激活磷酸化(P)AMPK信号，上调Nrf2的蛋白水平(图5)，从而减少氧化应激并减少铁死亡，在心肌缺血/再灌注损伤中发挥作用。
综上所述，COH-SR4可用于制备防治缺血性心脏病的新药物，具有重要的临床指导意义。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.COH-SR4在制备预防和/或治疗缺血性心脏病的药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物通过激活磷酸化AMPK信号，升高核转录因子红系2相关因子2蛋白水平，来发挥预防和/或治疗缺血性心脏病的作用。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物通过改善缺血/再灌注后心脏功能，减少心脏的梗死面积和心肌细胞凋亡，来发挥预防和/或治疗缺血性心脏病的作用。
4.一种预防和/或治疗缺血性心脏病的药物，其特征在于，活性成分包括COH-SR4。
5.根据权利要求4所述的药物，其特征在于，所述药物还包括药学上可接受的辅料。
6.根据权利要求4所述的药物，其特征在于，所述药物的剂型包括注射剂、片剂或微囊剂。
7.COH-SR4在制备预防和/或治疗心脏组织缺血/再灌注损伤的药物中的应用。
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