CN117320691A - 用于改善线粒体功能的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

公开了治疗或预防线粒体功能障碍的方法。公开了用于治疗或预防与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法。公开了用于治疗或预防与线粒体功能障碍有关的衰老相关慢性疾病或病况或其症状的方法。公开了用于改善能量水平和/或活力或防止能量水平和/或活力降低的方法。该方法包括施用余甘子提取物或余甘子提取物的化合物成分、或岩藻提取物或岩藻提取物的化合物成分、或诃子提取物或诃子提取物的化合物成分。

Description

用于改善线粒体功能的组合物和方法

技术领域

本文公开的方面和实施方案涉及治疗与线粒体功能障碍有关的疾病和病况的方法。更具体地，本文公开的方面和实施方案涉及治疗与线粒体DNA耗竭有关的疾病和病况的方法。

背景技术

线粒体功能障碍，如线粒体DNA(mtDNA)耗竭，与许多疾病和病况有关，如mtDNA耗竭综合征、线粒体疾病、衰老、衰老相关的慢性疾病或病况、能量水平和活力降低、头发衰老特征(包括脱发和变白)、皮肤衰老特征(包括皮肤皱纹和老年性雀斑)、皮肤疾病和病况、以及其他人类病理。关于线粒体生物学和mtDNA生物学及其在此类疾病和病况中的作用的基本问题仍未得到解决。已经开发出能够诱导线粒体功能障碍和/或调节mtDNA拷贝数和/或浓度的动物模型，该模型提供了用于研究线粒体病理学及其在疾病过程中的作用的系统。需要用于与线粒体功能障碍如mtDNA耗竭有关的疾病和病况的治疗方法。

发明概述

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者线粒体功能障碍的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了改善受试者能量水平和/或活力或预防受试者能量水平和/或活力降低的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，余甘子提取衍生自余甘果(Emblica officinalis)。

在一些实施方案中，余甘子提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸，或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH(其中a为0至5)和1至5个羟基取代的苯，或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

在一些实施方案中，余甘子提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、emblicanin A、emblicanin B、石榴皮葡萄糖酸(punigluconin)、花梗鞣素、石榴叶鞣质(punicafolin)、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者线粒体功能障碍的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了改善受试者能量水平和/或活力或预防受试者能量水平和/或活力降低的方法。该方法可以包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，岩藻提取物衍生自墨角藻(Fucus vesiculosus)、齿缘墨角藻(Fucus serratus)、岩藻(Fucus)、spiralis或Fucus guiryi。

在一些实施方案中，岩藻提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸，或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH(其中a为0至5)和1至5个羟基取代的苯，或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

在一些实施方案中，岩藻提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、岩藻多糖、石榴皮葡萄糖酸、以及花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中线粒体功能障碍的方法，该方法包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法，该方法包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法，该方法包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

根据一个方面，提供了改善受试者能量水平和/或活力或预防受试者能量水平和/或活力降低的方法，该方法包括向受试者施用组合物，该组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，诃子提取物衍生自诃子(Terminilia chebula)、Terminaliaarborea、或榄李(Lumnitzera racemose)。

在一些实施方案中，诃子提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸，或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH(其中a为0至5)和1至5个羟基取代的苯，或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

在一些实施方案中，诃子提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、单宁酸、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，组合物包含以下中的两种或更多种：

有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；

有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；和

有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，该方法可以包括向受试者施用以下中的两种或更多种：

有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；

有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物含有的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；和

有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，该方法还包括向受试者施用第二量或后续量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，该方法还包括向受试者施用第二量或后续量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，该方法还包括向受试者施用第二量或后续量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

在一些实施方案中，第二量或后续量作为相同制剂的第二剂施用。

在一些实施方案中，第二量或后续量以另一种制剂施用。

在一些实施方案中，用余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式强化所述组合物。

在一些实施方案中，用岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式强化所述组合物。

在一些实施方案中，余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的或至少99.999％纯化的。

在一些实施方案中，岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的或至少99.999％纯化的。

在一些实施方案中，有效量是治疗有效量。

在一些实施方案中，治疗或预防涉及诱导线粒体生物发生和/或改善线粒体功能。

在一些实施方案中，有效量或治疗有效量足以诱导线粒体生物发生。

在一些实施方案中，施用增加选自PGC-1a、TFAM、NRF-1和COX II的至少一种蛋白质的表达。

在一些实施方案中，组合物外部施用。

在一些实施方案中，组合物经肠胃外施用，例如静脉内、腹膜内或肌肉内。

在一些实施方案中，组合物经肠施用。

在一些实施方案中，组合物被配制为外用溶液、油、乳膏、乳剂或凝胶。

在一些实施方案中，组合物被配制为洗发剂、护发素、喷雾剂、乳膏、凝胶、香膏、沐浴露、肥皂、乳液或化妆品。

在一些实施方案中，组合物被配制为肠胃外液体溶液。

在一些实施方案中，组合物被配制为肠胶囊或片剂、或膳食补充剂或食品，例如食品、食品补充剂、医疗食品、食品添加剂、营养制品或饮料。

在一些实施方案中，组合物局部施用。

在一些实施方案中，组合物全身施用。

在一些实施方案中，组合物被配制用于立即释放。

在一些实施方案中，组合物被配制用于延长释放，例如控释或持续释放。

在一些实施方案中，组合物包含基于纳米颗粒的递送载剂。

在一些实施方案中，组合物包含皮肤渗透增强剂或与皮肤渗透增强剂例如化学皮肤渗透增强剂或物理皮肤渗透增强剂组合施用。

在一些实施方案中，组合物包含线粒体靶向剂或用线粒体靶向剂功能化的递送载剂。

在一些实施方案中，与线粒体功能障碍或其症状相关的疾病或病况是心血管疾病、糖尿病、癌症、神经病症或皮肤疾病或病况。

在一些实施方案中，皮肤疾病或病况是皮肤皱纹、皮肤色素沉着变化、老年性雀斑、或皮脂腺疾病或病况。

在一些实施方案中，皮肤疾病或病况是头皮或头发疾病或病况，例如脱发、头发稀疏或头发色素沉着变化。

在一些实施方案中，余甘子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自余甘子提取物。

在一些实施方案中，余甘子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自除余甘子提取物之外的来源。

在一些实施方案中，余甘子提取物的化合物成分是合成的。

在一些实施方案中，岩藻提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自余甘子提取物。

在一些实施方案中，岩藻提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自除余甘子提取物之外的来源。

在一些实施方案中，岩藻提取物的化合物成分是合成的。

在一些实施方案中，诃子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自余甘子提取物。

在一些实施方案中，诃子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自除余甘子提取物之外的来源。

在一些实施方案中，诃子提取物的化合物成分是合成的。

本公开涵盖前述方面和/或实施方案中的任何一个或多个的所有组合，以及与详细描述和任何示例中阐述的实施方案中的任何一个或多个的组合。

附图说明

附图并非按比例绘制。在附图中，各个附图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相似的数字表示。为了清楚起见，并非每个附图中的每个组件都被标记。在附图中：

图1A显示了在dox诱导和外部余甘子提取物处理或对照处理16周后，对照小鼠和mtDNA耗竭小鼠石蜡背侧皮肤切片中OXPHOS复合物IV(COXII)以相对荧光单位(RFU)的免疫荧光分析的定量。数据为平均值±SD(n＝3)；*P<0.05；

图1B显示了在dox诱导和外部余甘子提取物处理或对照处理16周后，对来自对照小鼠和mtDNA耗竭小鼠的背侧皮肤RNA的mtDNA编码基因进行的RT-PCR分析；

图1C显示了在dox诱导和外部余甘子提取物处理或对照处理应用16周后，对照小鼠(n＝3)和mtDNA耗竭小鼠(n＝3)的背部皮肤样品中mtDNA含量的量化(平均值±s.e.m；*P<0.05，学生t检验)；

图1D显示了在dox诱导和外部余甘子提取物处理或对照处理16周后，来自对照小鼠和mtDNA耗竭小鼠的皮肤切片中炎症细胞的定量分析(平均值±SD；*P≤0.05；**P≤0.01；***P≤0.001学生t检验)；

图2A显示了以下的代表性图像：(i)dox诱导后的对照小鼠；(ii)dox诱导后的mtDNA耗竭小鼠；(iii)dox诱导和岩藻提取物处理51天后的对照小鼠；和(iv)dox诱导和岩藻提取物处理51天后的mtDNA耗竭小鼠(预防性干预)(每组n＝3)；

图2B显示了在dox诱导和外部岩藻提取物处理或对照处理应用16周后，对照小鼠(n＝3)和mtDNA耗竭小鼠(n＝3)的背部皮肤样品中mtDNA含量的量化(平均值±s.e.m；*P<0.05，学生t检验)；

图3显示了余甘子提取物体内预防和治疗实验的示意图；

图4A是显示根据一个实施方案，通过各种组合物诱导的线粒体复合物IV亚基2(COXII)的表达的图；

图4B是显示根据一个实施方案，通过各种组合物诱导的线粒体转录因子A(TFAM)表达的图；

图4C是显示根据一个实施方案，通过各种组合物诱导的过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-α(PGC-1a)的表达的图；

图5是显示根据一个实施方案，通过各种组合物诱导的线粒体生物发生标志物COXII、TFAM和PGC-1a的蛋白质水平的电泳凝胶图像；

图6A是显示在体内皮肤皱纹研究期间接受低剂量本文公开的组合物的参与者提供的问卷答案百分比的图；

图6B是显示在体内皮肤皱纹研究期间接受高剂量本文公开的组合物的参与者提供的问卷答案百分比的图；

图7A-7B是显示体外施用余甘子提取物在施用后6小时至96小时诱导的COXII表达的图。

图8A-8B是显示体外施用余甘子提取物在施用后6小时至96小时诱导的TFAM表达的图。

图7A-7B是显示体外施用余甘子提取物在施用后6小时至96小时诱导的PCG-1a表达的图。

图10-10D是显示体外施用余甘子提取物(任选地与纳米颗粒递送载剂一起)在施用后6小时和24小时诱导的COXII表达的图；

图11是显示根据一个实施方案，离体施用余甘子提取物后微观人头发周期分期的图；

图12是显示根据一个实施方案，离体施用余甘子提取物后人头发基质角质形成细胞增殖的图；

图13包括显示根据一个实施方案，将余甘子提取物离体施用于人头发后角质形成细胞增殖的免疫组织化学分析的图像；

图14是显示根据一个实施方案，将余甘子提取物离体施用于人头发后黑色素聚集的图；

图15是显示根据一个实施方案，将余甘子提取物离体施用于人皮肤后LDH释放的图；

图16A-16B是显示根据一个实施方案，将余甘子提取物离体施用于人皮肤后24小时和5天时COL1A1基因的表达的图；

图17A-17C是分别显示根据一个实施方案，将余甘子提取物离体施用于人皮肤后24小时时MTCO2、TFAM和VDAC基因的表达的图；

图18A-18B是分别显示根据一个实施方案，离体施用余甘子提取物24或120小时时FGF2、FGFR1、COX7A1、PDK4、FAM173A、MRPL12和WNT11基因的表达的图；

图19A-19B包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6小时时COXII和TFAM的表达的图；

图20A-20D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后12小时和24小时时COXII和TFAM的表达的图；

图21A-21D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后12小时和24小时时COXII和TFAM的表达的图；

图22A-22D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后12小时和24小时时COXII和TFAM的表达的图；

图23A-23D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后12小时和24小时时COXII和TFAM的表达的图；

图24A-24D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图25A-25D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图；

图26A-26D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图27A-27D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图；

图28A-28D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图29A-29D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图；

图30A-30D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图31A-31D包括显示根据一个实施方案，体外施用余甘子提取物成分后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图；

图32A-32D包括显示根据一个实施方案，体外施用任选地封装在纳米颗粒载剂中的诃子酸后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图33A-33D包括显示根据一个实施方案，体外施用任选地封装在纳米颗粒载剂中的诃子酸后6、12、24和48小时时TFAM表达的图；

图34A-34B包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6小时时COXII的表达的图；

图35A-35D包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图36A-36D包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图；

图37A-37D包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；

图38A-38D包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6、12、24和48小时时COXII的表达的图；以及

图39A-39D包括显示根据一个实施方案，体外施用封装在纳米颗粒载剂中的余甘子提取物后6、12、24和48小时时TFAM的表达的图。

发明详述

线粒体功能障碍与许多线粒体疾病相关，其中许多是线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)功能障碍的结果。线粒体OXPHOS负责细胞内大部分细胞三磷酸腺苷(ATP)的生成。OXPHOS的功能很大程度上取决于核基因组和线粒体基因组编码的蛋白质的协调表达。人类线粒体基因组编码OXPHOS系统的13种多肽，核基因组编码OXPHOS系统组装所需的其余超过85种多肽。mtDNA耗竭会损害OXPHOS并导致mtDNA耗竭综合征(Alberio,et al.,Mitochondrion7,6-12,2007；Ryan,Met al.,Annu.Rev.Biochem.76,701-722,2007)。mtDNA耗竭综合征是一组异质性病症，其特征在于特定组织中的低mtDNA水平。在不同的靶器官中，mtDNA耗竭会导致特定的病理变化(Tuppen,et al.,Biochim.Biophys.Acta 1797,113-128,201))。mtDNA耗竭综合征是由参与mtDNA复制、线粒体核苷酸代谢和核苷酸挽救途径的核编码基因的遗传缺陷引起的(Alberio,et al.,Mitochondrion 7,6-12,2007)。mtDNA耗竭还与其他人类疾病和病况有关，例如但不限于mtDNA耗竭综合征、线粒体疾病、衰老、衰老相关的慢性疾病或病况、能量水平和活力降低、头发衰老特征(包括脱发和变白)、皮肤衰老特征(包括皮肤皱纹和老年性雀斑)、皮肤疾病和病况以及其他人类病理。

衰老过程中线粒体功能普遍下降已被广泛报道。此外，已知线粒体功能障碍是与年龄有关的人类疾病的驱动力。携带特定mtDNA突变的小鼠(即mtDNA耗竭小鼠)已显示出过早衰老的迹象。除了mtDNA突变之外，研究还表明mtDNA含量和线粒体拷贝数随着年龄的增长而减少。mtDNA拷贝数低与身体虚弱有关，并且对于多种族人群来说，其为全因死亡率的预测因子。最近的一项研究表明，人类平均每十年就会失去大约四个mtDNA拷贝。该研究还发现mtDNA拷贝数的减少与年龄有关的生理参数之间存在关联。

越来越多的证据表明线粒体功能障碍、线粒体疾病、衰老和衰老相关疾病之间存在密切联系。值得注意的是，在人类衰老过程中，体细胞mtDNA突变增加和线粒体功能下降已被广泛报道。研究还表明，mtDNA含量和线粒体数量会随着年龄的增长而减少。

定义

如本文所用，术语“载剂”是指与化合物一起施用的稀释剂或媒介物。载剂可以是药学上可接受的载剂。载剂可以是美容上可接受的载剂。合适的药物载剂的实例描述于E.W.Martin的“Remington's Pharmaceutical Sciences”中。

如本文所用，术语“相应的天冬氨酸”是指POLGl氨基酸序列中突变为丙氨酸(A)残基的天冬氨酸(D)残基，其相当于人POLGl序列的位置1135处的天冬氨酸。在特定实施方案中，“相应的天冬氨酸”在氨基末端侧侧接氨基酸序列S/T I/V H X、I S/T I/V H X或C/AIS/T I/V H X，和/或在羧基末端侧侧接氨基酸序列X E V/I R、X E V/I R Y/F或X E V/I RY/F L，其中“X”表示突变为或将突变为丙氨酸的天冬氨酸氨基酸。

如本文所用，关于mtDNA的术语“耗竭的”、“耗竭”或“耗竭者”是指人或非人动物、组织或非人动物细胞中mtDNA拷贝数和/或浓度的减少。可以针对尚未施用本公开的化合物或组合物的人或针对对照非人动物组织或细胞(例如，尚未表达或不表达突变POLG1多肽的非人动物)来做出这样的确定。

如本文所用，疾病或病况的“治疗”是指与类似但未经治疗的患者相比，降低或减轻该疾病或病况的至少一种症状的严重性或频率。治疗也可以指与类似但未经治疗的患者相比，停止、减缓或逆转疾病或病况的进展。治疗可以包括解决疾病的根本原因和/或一种或多种症状。

如本文所用，术语“有效量”是指施用于受试者的本公开的化合物或组合物的量，其有效地在受试者中提供期望的响应和/或效果。该响应和/或效果可以是美容响应和/或效果。该响应和/或效果可以是治疗响应和/或效果。该响应和/或效果可以是预防性或防止性响应和/或效果。

如本文所用，术语“治疗有效量”是指施用于受试者的本公开的化合物或组合物的量，其有效治疗受试者中本文所述的疾病或病况和/或在受试者中产生期望的生理响应和/或治疗效果。期望的生理响应的一个实例包括增加mtDNA拷贝数和/或浓度。

包含“有效量”或“治疗有效量”的实际剂量可取决于施用途径、受试者的体型和健康状况、所治疗的病症等。

在一些实施方案中，本公开上下文中的“有效量”或“治疗有效量”足以诱导线粒体生物发生。“有效量”或“治疗有效量”可以足以局部诱导线粒体生物发生。“有效量”或“治疗有效量”可以足以全身诱导线粒体生物发生。

在一些实施方案中，本公开上下文中的“有效量”或“治疗有效量”在受试者中减少炎症表型，增加线粒体氧化磷酸化复合物的表达，增加皮肤的胶原含量，减少表皮厚度，减少表皮增生，减少棘皮，减少角化过度，降低皱纹长度，降低皱纹深度，减少限定区域中的皱纹数量，增加皱纹之间的间隔，减少色素沉着过度，减少色素沉着不足，增加线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性，改变例如减少选自下组的至少一个基因的表达：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，改变例如增加选自下组的至少一个基因的表达：TIMP1 KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，激活选自以下的与线粒体健康和活性相关的基因：FGF2、FGFR1、COX7A1、PDK4、FAM173A、MRPL12和WNT11，减少皮肤和/或毛囊中的炎症浸润，减少异常毛囊例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊，减少脱发，减少头发稀疏，增加生长期的毛囊数量，减少头发变白，减少具有不规则毛干的头发的发生率，减少具有粗糙外表面的头发的发生率，减少具有不规则宽度的毛髓质的头发的发生率，减少具有不规则间隔的头发的发生率，和/或减少具有降低的黑色素浓度的毛髓质空间的头发的发生率，和/或增加选自以下的至少一种蛋白质的表达：PGC-1a、TFAM、NRF-1和COXII。

在一些实施方案中，本公开上下文中的“有效量”或“治疗有效量”使mtDNA拷贝数或浓度增加至少5％，例如至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％或100％。在前述每一项中，当指定减少或增加时，此种减少或增加可以针对尚未用本公开的化合物或组合物治疗并且患有本文所述的疾病或病况的受试者或非人动物来确定。

在一些实施方案中，本公开上下文中的“有效量”或“治疗有效量”在受试者中预防炎症表型的发生，预防线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，预防线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，预防皮肤胶原蛋白含量减少，预防表皮厚度增加，预防表皮增生增加，预防棘皮增加，预防角化过度增加，预防皱纹长度增加，预防皱纹深度增加，预防指定区域中皱纹数量增加，预防皱纹之间的间隔增加，预防色素沉着过度增加，预防色素沉着不足增加，预防选自下组的至少一个基因的表达增加：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，预防选自下组的至少一个基因的表达减少：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，预防选自以下的与线粒体健康和活性相关的基因失活：FGF2、FGFR1、COX7A1、PDK4、FAM173A、MRPL12和WNT11，预防皮肤和/或毛囊中炎症浸润增加，预防异常毛囊(例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊)增加，预防脱发增加，预防头发稀疏增加，预防生长期毛囊的数量减少，预防头发变白增加，预防具有不规则毛干的头发发生率增加，预防具有粗糙外表面的头发发生率增加，预防具有不规则宽度的毛髓质的头发的发生率增加，预防具有不规则间隔的头发的发生率增加，预防具有降低的黑色素浓度的毛髓质空间的头发的发生率增加，预防mtDNA拷贝数或浓度的减少，和/或预防选自以下的至少一种蛋白质的表达减少：PGC-1a、TFAM、NRF-1和COXII。

如本文所用，术语“赋形剂”是指与组合物的活性成分一起配制的物质，其目的包括但不限于长期稳定、增大含有少量有效活性成分的固体制剂的体积(因此通常称为增容剂、填充剂或稀释剂)或赋予最终剂型中的活性成分治疗增强作用，例如促进药物吸收、降低粘度或增强溶解度。赋形剂还可在制备过程中使用，以帮助处理活性物质问题，例如通过促进粉末流动性或不粘性能，此外还有助于体外稳定性，例如防止在预期保质期内变性或聚集。赋形剂可以是药学上可接受的赋形剂。赋形剂可以是美容上可接受的赋形剂。合适的赋形剂的实例描述于E.W.Martin的“Remington's Pharmaceutical Sciences”中。

如本文所用，术语“需要”(例如在短语“需要治疗”中)是指由医疗保健专业人员做出的受试者需要本公开化合物的施用或将从本公开化合物的施用中受益的判断。该判断是基于医疗保健专业人员的专业知识领域内的各种因素做出的，例如但不限于受试者因可通过本公开的方法或药物组合物治疗的疾病或病况而生病或将生病的知识。

如本文所用，术语“突变POLG1”或“突变的POLG1”是指来自特定物种的POLG1氨基酸序列，其与来自该物种的野生型POLG1序列相比含有至少一个突变。突变不一定会导致疾病。可以存在单个突变或多于一个突变。在特定的实施方案中，可以存在单个显性失活突变(例如但不限于D1135A突变)，任选地具有一个或另外的突变。

如本文所用，术语“药学上可接受的”是指与组合物的其他成分相容并且对接受该化合物或组合物的受试者无害的化合物。在一些实施方案中，术语“药学上可接受的”意指由联邦或州政府的监管机构批准或在美国药典或其他普遍认可的药典中列出用于动物且更特别地用于人类。

如本文所用，术语“美容上可接受的”是指与组合物的其他美容成分相容并且对接受该化合物或组合物的受试者无害的化合物。美容上可接受的组合物或化合物可以是药学上可接受的。然而，美容上可接受的组合物或化合物不必须是药学上可接受的。

如本文所用，术语“药学上可接受的形式”意指包括可施用于受试者的本公开化合物的已知形式，包括但不限于本公开的化合物的溶剂合物、水合物、前药、同晶型物、多晶型物、假晶型物、中性形式和盐形式。

如本文所用，术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的生理学和药学上可接受的盐：即，保留母体化合物期望的生物活性并且不赋予所公开的化合物不期望的毒理学作用的盐。对于寡核苷酸，示例性的药学上可接受的盐包括但不限于(a)与阳离子如钠、钾、铵、镁、钙、多胺如精胺和亚精胺等形成的盐；(b)与无机酸例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸等形成的酸加成盐；(c)与有机酸如例如乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、葡糖酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、苯甲酸、单宁酸、棕榈酸、海藻酸、聚谷氨酸、萘磺酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、萘二磺酸、聚半乳糖醛酸等形成的盐；(d)由元素阴离子如氯、溴和碘形成的盐。

如本文所用，术语“药物组合物”是指一种或多种本公开的化合物与其他组分的混合物，其他组分例如但不限于药学上可接受的载剂和/或赋形剂。药物组合物的目的是促进本公开化合物的施用。

在一些实施方案中，“美容上可接受的”赋形剂是指美容上可接受的材料、组合物或媒介物，例如液体或固体填充剂、稀释剂、溶剂或封装材料。在一些实施方案中，每种赋形剂在与化妆品制剂的其他成分相容的意义上是化妆品可接受的，并且适用于与人类和动物的组织或器官接触而没有过度的毒性、刺激性、过敏反应、免疫原性、或其他问题或并发症，与合理的收益/风险比相称。

如本文所用，关于mtDNA的术语“补充的”、“补充”或“补充者”是指人或非人动物、组织或细胞中mtDNA拷贝数和/或浓度的增加。此种确定可以针对已经经历mtDNA耗竭(例如紧接在开始补充之前)的人类或对照非人动物组织或细胞进行。在某些方面，mtDNA的补充结果是mtDNA拷贝数和/或浓度大约等于在对照非人动物、组织或细胞(例如，尚未表达或不表达突变体POLG1多肽的非人动物)中观察到的mtDNA拷贝数和/或浓度。

如本文所用，术语“溶剂化物”是指本公开的化合物或其药学上可接受的盐，其中一个或多个合适溶剂分子并入晶格中。合适的溶剂在施用的剂量下是生理上可耐受的。合适的溶剂的实例是乙醇、水等。当水为溶剂时，该分子可称为“水合物”。

如本文所用，术语“受试者”或“患者”包括动物界的所有成员，包括但不限于脊椎动物、哺乳动物、动物(例如，猫、狗、马、猪、啮齿动物等)和人。在某些实施方案中，受试者是人。在某些实施方案中，受试者是动物，例如研究动物，例如小鼠、大鼠。

如本文所用，术语“相似性”或“相似性得分”当关于化合物使用时是指两种或更多种化合物之间在化学结构、化学功能和/或一种或多种化学性质方面的相似性程度。相似性得分可以通过增强由深度神经网络生成的数据来量化，该深度神经网络被训练来对任何给定化合物的多个化学反应进行建模。数据可以通过定义化合物或涉及化合物的化学反应的属性矩阵的多维向量来增强，以生成化合物的嵌入分数。可以比较两个或更多个化合物的嵌入分数以生成两个或更多个化合物之间的相似性得分得分。

出于所有目的，本文引用的所有专利申请、专利和印刷出版物均通过引用以其整体并入本文。

线粒体功能对内在和外在衰老的影响

线粒体功能障碍与内在和外在衰老二者有关。在mtDNA耗竭小鼠中观察到皮肤皱纹、棘皮症、表皮增生伴角化过度、以及皮肤中明显的炎症浸润的存在，并且这些特征的在代表与人类皮肤的外在衰老相似的特征。此外，内在衰老相关遗传标志物表达的变化支持了在mtDNA耗竭小鼠中观察到的表型变化的内在机制。

据报道，胶原纤维的损失是皮肤皱纹的起因。蛋白水解基质金属蛋白酶(MMP)与其组织特异性抑制剂组织抑制剂金属蛋白酶-1(TIMP1)之间的紧密平衡对于维持皮肤中的胶原纤维含量至关重要。衰老皮肤中MMP的表达发生改变。与这些报告一致的是，mtDNA耗竭小鼠的皮肤表现出MMP表达增加和TIMP1表达减少，表明失去平衡导致皮肤皱纹的形成。mtDNA含量的补充恢复了MMP的表达，导致皮肤皱纹和脱发的逆转。这些实验表明线粒体是衰老的调节因子。这一观察结果令人惊讶，并表明线粒体与细胞核交叉效应(cross-talk)背后的表观遗传机制必然在正常皮肤和头发表型的恢复中发挥重要作用。

mtDNA应激会引发炎症反应。炎症也是衰老和与年龄有关的疾病的基础。mtDNA耗竭小鼠中炎症标志物水平的增加表明mtDNA耗竭小鼠皮肤中的免疫应答被激活。NF-κB是炎症反应的主要调节因子，其在mtDNA耗竭时表达增加，而mtDNA含量恢复后表达减少，表明NF-κB信号传导是导致mtDNA耗竭小鼠中观察到的皮肤和毛囊病理的关键机制。此外，mtDNA编码的蛋白质的独特特征是N末端的N-甲酰基甲硫氨酸。当N-甲酰化肽存在于细胞外空间时，已知其充当线粒体损伤相关的分子模式并激活中性粒细胞或激活角质形成细胞固有反应，从而导致免疫细胞的募集。虽然先前的动物模型已经显示使用局部方法(例如仅靶向特定细胞类型)在mtDNA稳态和/或mtDNA拷贝数或浓度方面的改变，但本公开利用了以受控方式提供mtDNA稳态和/或mtDNA拷贝数或浓度的全局和靶向的破坏的动物模型。使用此类动物模型，本公开鉴定了可有效治疗与mtDNA显著耗竭背景下的线粒体功能障碍有关的疾病和病况的化合物。此外，本公开证明此类化合物逆转由线粒体功能障碍介导的生理和表型效应。逆转的内在和外在衰老的示例性生理和表型效应包括皮肤皱纹减少、脱发减少、生长期毛囊增加、炎症基因表达减少、皮肤和毛囊中炎症浸润减少、以及皮肤中胶原含量增加。

此外，由于常规实践的动物模型寿命短，先前的研究无法确定线粒体功能障碍对衰老过程的影响，并且这些研究没有观察到与线粒体功能障碍有关的许多生理和表型变化的出现。因此，常规实践无法鉴定有效治疗本文报道的与线粒体功能障碍有关的生理和表型变化的化合物。

上述限制使得确定针对存在线粒体功能障碍的皮肤疾病和病况的有效治疗方法变得困难。此外，由于当前模型中正常上皮发育和毛囊形态发生的畸变，假阳性和假阴性结果的问题很高。本公开使用了表达突变的POLG1多肽(例如但不限于表达显性失活(DN)突变的POLG1多肽)的可诱导的非人动物模型，其在整个动物或选定的细胞/组织中诱导线粒体功能障碍(例如通过耗竭mtDNA)。非人动物模型允许在整个动物或特定细胞/组织中普遍抑制和恢复线粒体功能。

所公开的非人动物模型可用于快速鉴定可有效治疗mtDNA有关疾病和病况的化合物。在缺乏突变POLG1表达的情况下，动物模型保持了正常的表皮分化和毛囊形态发生，使得该动物模型系统成为鉴定治疗以线粒体功能障碍为特征的多种疾病和病况的疗法的有价值的工具。当突变体POLG1多肽表达时，动物模型表现出皮肤中与年龄有关的深刻表型变化，包括皮肤皱纹和脱发的出现。当线粒体功能恢复时(如通过施用本文所述的提取物或化合物)，表型变化是可逆的。

非人动物模型

在某些方面，本文所述的方法使用以受控方式表达突变体POLG1多肽的遗传修饰的非人动物。也可以使用来自此类动物模型的组织、器官和细胞。在一个实施方案中，突变体POLG1多肽无所不在地表达(在非人动物的每个细胞中)。在另一个实施方案中，突变体POLG1多肽在特定组织或特定组织组中或在特定细胞类型中表达。此种非人动物模型描述于美国专利公开号2020-0085021-A1中，该专利出于所有目的通过整体引用并入本文。

在特定方面，动物模型表现出选自下组的至少一种特征：线粒体(mt)DNA含量降低，mtDNA拷贝数降低，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达降低，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤皱纹，脱发，表皮厚度增加，表皮增生，棘皮症，角化过度，选自以下的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自TIMP1和KLOTHO的至少一个基因的表达改变，皮肤炎症增加、和异常毛囊。

治疗剂的筛选方法

本公开提供了经过训练以对任何给定化合物的多个化学反应进行建模的人工神经网络。通过使用本文所述的人工神经网络，可以可靠地鉴定与线粒体生物发生的已知促进剂或抑制剂具有相似性评分的化合物和组合物。相似性得分可以通过在定义化合物或涉及化合物的化学反应的属性矩阵的多维向量中增加由深度神经网络生成的数据来量化，以生成该化合物的嵌入得分。可以将化合物的嵌入得分与线粒体生物发生的已知促进剂或抑制剂的嵌入得分进行比较以生成相似性得分。因此，本公开提供了筛选与已知化合物具有足够相似性得分的化合物和组合物的方法。预计所鉴定的化合物可有效促进或抑制线粒体生物发生。

本公开提供了包含突变体POLG1多肽并且在整个动物中或在特定组织中以受控方式表达突变体POLG1多肽的非人动物模型。通过使用本文所述的非人动物模型，可以可靠地鉴定有效治疗与线粒体功能障碍相关的疾病和病况的化合物和组合物。还提供了利用来自此类非人动物的细胞和组织的方法。因此，本公开提供了筛选有效治疗受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病和病况(包括与mtDNA耗竭相关的疾病和病况)的化合物和组合物的方法。

在一个实施方案中，本公开提供了用于治疗至少部分由于线粒体功能障碍(包括mtDNA拷贝数和/或浓度的变化，和/或功能失调的线粒体OXPHOS)引起的疾病或病况的化合物的鉴定。此类疾病和病况包括但不限于mtDNA耗竭综合征、线粒体疾病、衰老、衰老相关的慢性疾病或病况、能量水平和活力降低、毛发衰老特征(包括脱发和变白)、皮肤衰老特征(包括皮肤皱纹和老年性雀斑)、以及其他人类病症。示例性线粒体疾病包括心血管疾病、糖尿病、癌症、神经系统疾病，例如与年龄相关的神经系统病症、皮肤疾病和病况，例如皮肤皱纹、皮肤色素沉着的变化、老年性雀斑、皮肤衰老特征、头发或头皮疾病和病况，例如脱发、头发稀疏、头发色素沉着的变化(例如头发变白)。

在一个实施方案中，此类筛选方法包括以下步骤：a)提供经过训练以对线粒体生物发生的已知促进剂或抑制剂的多个化学反应进行建模的深度神经网络；b)执行深度神经网络以鉴定与线粒体生物发生的已知促进剂或抑制剂具有至少70％的阈值相似性得分的一种或多种化合物；c)基于至少一项纳入标准选择一种或多种已鉴定的化合物；和d)在测定中评估至少一种所选化合物以确定所选化合物对线粒体生物发生的影响，其中所述测定可包括体外测定、离体测定或体内测定。至少一个纳入标准可以包括所鉴定的化合物的结构、功能、物理或化学性质。示例性的性质包括尺寸、电荷、离子强度、键强度、化合价、杂化、小分子结构、大分子结构等。阈值相似性得分可以是至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少99％、至少99.5％、至少99.9％、至少99.95％、至少99.99％、至少99.995％、至少99.999％或更高。

在一些实施方案中，测定可以包括用能够可诱导地表达突变体POLG1多肽的非人动物筛选至少一种选择的化合物，如本文所述。在一些实施方案中，测定可以包括筛选至少一种选择的化合物以测量对线粒体健康生物标志物的蛋白质或基因表达的影响，如本文所鉴定。可以通过执行深度神经网络来重复筛选方法，以鉴定与至少一种所鉴定的化合物和/或至少一种所选择的化合物具有至少70％的相似性得分的一种或多种化合物。在一些实施方案中，可以用至少一种鉴定的化合物和/或至少一种选择的化合物来重新训练深度神经网络。

在一个实施方案中，此类筛选方法包括以下步骤：a)提供能够可诱导地表达突变体POLG1多肽的非人动物；b)刺激突变体POLG1多肽的表达，其中刺激突变体POLG1多肽的表达诱导生理或表型反应；c)在步骤b)之前或步骤b)之后向非人动物施用药剂；d)确定药剂对病症的影响；和e)将药剂与对照动物的效果进行比较，其中在施用药剂后非人动物中生理学或表型反应的减少或增加(视情况而定)指示药剂是用于生理或表型反应治疗的治疗剂。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于线粒体功能障碍治疗的治疗剂的方法。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的治疗剂的方法。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗与线粒体功能障碍相关的衰老相关慢性疾病或病况或其症状的治疗剂的方法。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于改善能量水平和/或活力或预防能量水平和/或活力降低的治疗剂的方法。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗皮肤衰老特征的治疗剂的方法。皮肤衰老的特征包括但不限于皮肤皱纹、皱纹长度增加、皱纹深度增加、限定区域内皱纹数量增加、皱纹间距减小、脱发、头发稀疏、头发变白、生长期毛囊数量减少、头发毛干不规则、头发外表面粗糙、头发毛髓质宽度不规则、头发间隔不规则、头发毛髓质空间黑色素浓度降低、或上述的组合。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗皮肤疾病或病况的治疗剂的方法。皮肤病况(包括皮肤皱纹和/或皱纹皮肤和/或脱发和/或头发稀疏)的特征可以是以下一种或多种：皮肤中的炎症表型，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤胶原含量减少，表皮厚度增加，表皮增生，棘皮症，角化过度，选自下组的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达改变：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，皮肤和/或毛囊中炎症浸润增加，异常毛囊例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊，或前述的组合。

皮肤病况可以表征为衰老的外观或效应。皮肤病况可以表征为皮肤表面拓扑状况。皮肤病况可以表征为皮肤完整性状况。因此，皮肤病况或皮肤病况特征的减轻可以通过衰老外观或效应的调节、皮肤表面拓扑的调节和/或皮肤完整性的调节来鉴定。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗皮肤皱纹的治疗剂的方法。皮肤皱纹可以与以下一种或多种相关：皮肤中的炎症表型，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤胶原含量减少，表皮厚度增加，表皮增生，棘皮症，角化过度，选自下组的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达改变：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，皮肤和/或毛囊中炎症浸润增加，异常毛囊例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊，或前述的组合。

皮肤皱纹的参数可以是皱纹长度、皱纹深度、限定区域中的皱纹数量、和/或皱纹之间的间距。限定区域中的皱纹数量可以凭经验确定。在一个实施方案中，用于测量皮肤皱纹参数的方法描述于2013年1月27日提交的国际申请公开号WO 2013/112974A1中，该申请出于所有目的通过整体引用并入本文。此方法包括确定皱纹的长度和皮肤皱纹的至少一种其他测量的物理特征，例如皱纹深度、限定区域中的皱纹数量、和/或皱纹之间的间距。此外，皮肤皱纹参数可用于定义皮肤皱纹的严重性水平，该严重性水平基于皱纹长度和皮肤皱纹的至少一个其他测量的物理特征的组合。皱纹的数量可以凭经验确定。例如，可以使用限定区域中的皮肤皱纹的数量。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗脱发或头发稀疏的治疗剂的方法。

脱发和头发稀疏可以与以下一种或多种相关：选自下组的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达改变：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，毛囊中炎症浸润增加，异常毛囊(例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊)的增加，或前述的组合。

在某些实施方案中，通过使用照片以视觉方式量化脱发和头发稀疏。可以借助安装有相机的立体定位装置来拍摄照片，以确保视图、放大倍率和照明在不同的测量周期内保持一致。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于治疗老年性雀斑的治疗剂的方法。老年性雀斑可以与以下一种或多种相关：皮肤中的炎症表型，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤胶原含量减少，表皮厚度增加，表皮增生，棘皮症，角化过度，选自下组的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达改变：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，皮肤和/或毛囊中炎症浸润增加，异常毛囊例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊，或前述的组合。

在另一个实施方案中，本公开提供了鉴定用于预防或治疗皮肤或头发色素沉着变化的治疗剂的方法。皮肤或头发色素沉着的变化可以与以下一种或多种相关：皮肤中的炎症表型，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤胶原含量减少，表皮厚度增加，表皮增生，棘皮症，角化过度，选自下组的至少一个基因的表达改变：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达改变：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，皮肤和/或毛囊中炎症浸润增加，异常毛囊例如但不限于异常休止期和具有缺陷皮脂腺的头发生长期毛囊，或前述的组合。

在任何所述的筛选方法中，药剂可以包括但不限于化学化合物、药物组合物、美容组合物、提取物、植物提取物、海藻提取物、微生物提取物、生物化合物和组合物(例如，蛋白质、DNA、RNA、siRNA、疫苗等)和微生物。此外，药剂可以选自文库，包括由监管机构如FDA批准的药剂文库。

在任何所述的筛选方法中，可以使用本公开的任何转基因非人动物。

在任何所述的筛选方法中，步骤b)可以通过向转基因非人动物提供诱导物化合物或不向转基因非人动物提供诱导物化合物来完成。

在任何所述的筛选方法中，在步骤b)之前添加药剂。在任何所述的筛选方法中，在步骤b)之后添加药剂。

在任何所述的筛选方法中，动物模型是前一节中所述的动物模型。在任何所述的筛选方法中，突变体POLG1多肽可以是本文所述的任何突变体POLG1多肽。在某些方面，突变体POLG1多肽包含显性失活突变。在某些方面，突变体POLG1多肽包含D1135A突变。

治疗方法

本公开提供了有效治疗或预防与线粒体功能障碍(包括mtDNA耗竭)有关的疾病和病况的化合物和组合物。在某些实施方案中，与线粒体功能障碍(包括mtDNA耗竭)有关的疾病和病况包括治疗或预防衰老相关的慢性疾病或病况、改善或预防能量水平和活力的降低、治疗或预防衰老特征、和/或治疗、改善或预防皮肤疾病或病况。尽管不受任何特定理论的限制，此类化合物可以通过以下方式发挥观察到的作用：抑制线粒体DNA拷贝数或浓度的降低、抑制线粒体DNA的耗竭、抑制线粒体DNA的降解、有助于线粒体DNA拷贝数或浓度的增加、补充线粒体DNA、和/或促进线粒体DNA活性增加。

在一个实施方案中，本公开提供了用于治疗或预防受试者中线粒体功能障碍的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开化合物或其药学上可接受的形式。

在一个实施方案中，本公开提供了用于治疗或预防受试者中线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开化合物或其药学上可接受的形式。

在一个实施方案中，本公开提供了用于治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关慢性疾病或病况或其症状的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开化合物或其药学上可接受的形式。

在一个实施方案中，本公开提供了用于治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老特征或其症状的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开化合物或其药学上可接受的形式。

在一个实施方案中，本公开提供了用于改善或预防受试者中能量水平和/或活力降低的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开化合物或其药学上可接受的形式。

在一个实施方案中，本公开提供了用于改善或预防受试者中皮肤疾病或病况的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式。

示例性的与线粒体功能障碍相关的疾病或病况包括心血管疾病、糖尿病、癌症、和神经病症，例如衰老相关的神经病症。因此，示例性的与线粒体功能障碍有关的衰老相关疾病包括神经系统病症。

治疗或预防衰老特征的实例包括但不限于治疗和/或预防皮肤皱纹、减少皱纹长度、减少皱纹深度、减少限定区域中的皱纹数量、增加皱纹之间的间距、预防脱发、预防头发变白、为头发提供规则的毛干、为头发提供光滑的外表面、为头发提供规则宽度的毛髓质、为头发提供规则的间隔、为头发提供充满黑色素的毛髓质空间、或上述的组合。在某些方面，治疗或预防衰老特征包括治疗和/或预防皮肤皱纹。在某些方面，治疗或预防衰老特征包括预防脱发。在某些方面，治疗或预防衰老特征包括预防头发变白。在某些方面，治疗或预防衰老特征包括预防皮肤或毛发色素沉着的变化。在某些方面，治疗或预防衰老特征包括治疗或预防老年性雀斑。

在一些实施方案中，衰老特征可能通过暴露于化学剂或治疗剂而触发。例如，衰老特征可以是化学剂或治疗剂的副作用。在某些实施方案中，衰老的特征可以是化学疗法和/或放射疗法的副作用。示例性的可以通过本文公开的方法治疗、限制、抑制或预防的化学疗法和/或放射疗法的副作用包括脱发、皮肤皱纹、皮肤弹性变化、皮肤或头发色素沉着变化、水泡、疤痕或光老化。在某些实施方案中，衰老特征可能由环境因素例如暴露于紫外线辐射、极冷或极热触发。

根据一个或多个方面，公开了减少受试者的衰老外观或效应的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而减少受试者的衰老外观或效应。

在一些实施方案中，皮肤疾病或病况包括衰老相关疾病或病况，如先前所述。在一些实施方案中，皮肤疾病或病况与年龄无关。皮肤疾病或病况可以与治疗过程例如化学疗法或放射疗法相关。皮肤疾病或病况可以是遗传性的。皮肤疾病或病况可以与自身免疫性疾病相关。皮肤疾病或病况可以与环境因素例如暴露于紫外线辐射、极冷或极热相关。因此，可通过本文公开的方法治疗的皮肤疾病或病况可以与衰老相关或无关。

示例性皮肤疾病或病况包括皮肤皱纹、脱发、头发稀疏、皮肤或头发色素沉着的变化，例如头发变白、老年性雀斑、皮脂腺疾病或病况、银屑癣、皮疹、手足发绀等。

根据一个或多个方面，公开了治疗受试者皮肤的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而治疗受试者的皮肤。

根据一个或多个方面，公开了改善受试者皮肤完整性的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而改善受试者的皮肤完整性。

根据一个或多个方面，公开了改善受试者皮肤表面拓扑结构的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而改善受试者的皮肤表面拓扑。

根据一个或多个方面，公开了用于减少或防止受试者皮肤中胶原降解或增加受试者皮肤中胶原含量的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而减少或防止受试者皮肤中胶原的降解或增加受试者皮肤中胶原含量。

根据一个或多个方面，公开了用于减少或预防受试者的皮肤或毛囊中的炎症的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而减轻或预防受试者的皮肤或毛囊中的炎症。

根据一个或多个方面，公开了预防、限制或抑制受试者皮肤中的衰老外观或效应的进展的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而预防、限制或抑制受试者皮肤中的衰老外观或效应的进展。

根据一个或多个方面，公开了预防、限制或抑制受试者皮肤炎症的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而预防、限制或抑制受试者的皮肤炎症。

根据一个或多个方面，公开了预防、限制或抑制受试者皮肤完整性或状况损伤的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而预防、限制或抑制受试者的皮肤完整性或状况的损伤。

根据一个或多个方面，公开了基本上维持受试者的皮肤完整性或状况的状态的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而基本上维持受试者的皮肤完整性或状况的状态。

根据一个或多个方面，公开了预防、限制或抑制受试者皮肤皮层的拓扑变化的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而预防、限制或抑制受试者皮肤皮层的拓扑变化。

根据一个或多个方面，公开了治疗或预防受试者的皮肤或头发色素沉着变化的方法。该方法可以包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式，从而治疗或预防受试者的皮肤或头发色素沉着的变化。

治疗或预防皮肤或头发色素沉着的变化可以包括治疗、预防、限制或抑制黑素细胞功能的变化。黑素细胞功能的变化可与白癜风、老年性雀斑、斑驳色素沉着、网状色素沉着、点状色素沉着、异位色素沉着、毛囊周围色素沉着、毛囊间色素沉着、色素沉着不足或色素沉着过度(例如，斑片状、局灶性或弥漫性色素沉着不足或色素沉着过度)、红斑、鳞屑和毛细血管扩张中的一种或多种相关。皮肤或头发色素沉着和/或黑素细胞功能的变化可以是局部的或全身的。

治疗或预防皮肤或头发色素沉着的变化可以包括治疗、预防、限制或抑制真皮色素沉着和/或表皮色素沉着(例如基底和/或上基底色素沉着)的变化。在某些实施方案中，该变化可以包括在真皮层中形成局部高色素沉着和低色素沉着。在一些实施方案中，该变化可以包括表皮层中色素沉着的增加。皮肤或毛发色素沉着的变化可与增生、棘皮症、角化过度、角化不全、正常角化、黑色素减少、黑素生成和/或表皮厚度增加相关。

在某些实施方案中，皮肤或头发色素沉着的变化可通过暴露于紫外线而触发。例如，暴露于紫外光可导致mtDNA突变，引发线粒体功能障碍，从而导致光衰老。

在某些实施方案中，皮肤或头发色素沉着的变化可通过暴露于化学剂或治疗剂例如化学疗法或放射疗法而触发。

在某些实施方案中，皮肤或头发色素沉着的变化可由衰老触发。

在某些实施方案中，皮肤或头发色素沉着的变化可以包括色素分布的变化。例如，皮肤或头发色素沉着的变化可以包括黑素细胞形态和/或颜色的变化。皮肤或头发色素沉着的变化可以包括表皮黑素细胞数量的变化。皮肤或头发色素沉着的变化可以包括真皮黑素细胞数量的变化。皮肤或头发色素沉着的变化可与生长因子KGF、HGF、SCF和/或EDN1的分泌失调相关。

根据一个或多个方面，公开了治疗、预防、限制或抑制老年性雀斑的方法。该方法可以包括减少老年性雀斑的数量和/或尺寸。该方法可以包括预防老年性雀斑的发生。该方法可以包括抑制老年性雀斑的生长。老年性雀斑可与色素沉着过度相关。老年性雀斑可与色素沉着不足相关。老年性雀斑可与病灶内黑素细胞数量相对于病灶周围表皮的增加相关。老年性雀斑可与黑素细胞数量增加、树突(dendricity)增加、树突(dendrite)伸长、真皮黑素细胞粒度增加、角质形成细胞衰老、和/或表皮厚度增加相关。

在另一个实施方案中，本公开提供了用于治疗受试者的皮肤皱纹的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式。在该实施方案的某些方面，施用减少皱纹长度、减少皱纹深度、减少限定区域中的皱纹数量、减少皱纹之间的间距、或前述的组合。

在另一个实施方案中，本公开提供了用于治疗受试者的脱发的方法，该方法包括向所述受试者施用有效量的本公开的化合物或其药学上可接受的形式。在该实施方案的某些方面，施用防止头发变白、为头发提供规则的毛干、为头发提供光滑的外表面、为头发提供规则宽度的毛髓质、为头发提供规则的间隔、为头发提供充满黑色素的毛髓质空间、或上述的组合。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的mtDNA促进剂。本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的mtDNA抑制剂。

某些提取物已被鉴定为包含促进和/或抑制mtDNA的一种或多种化合物。本文描述了余甘子提取物、岩藻提取物和诃子提取物。应当理解，相似的提取物，特别是包含一种或多种本文公开的化合物的提取物、作为本文公开的提取物的成分的化合物、和/或与本文公开的一种或多种化合物具有至少95％的相似性得分的化合物，预计会提供类似的mtDNA促进和/或抑制。因此，其他提取物、衍生自、构成或纯化自其他提取物的化合物，以及与衍生自、构成或纯化自其他提取物的化合物具有至少95％的相似性得分的化合物在本公开的范围内。

示例性提取物包括蓼(Polygonum aviculare)提取物、酸浆(Physalis gngulata)提取物、杜氏盐藻(Dunaliella salina)提取物、野茶树(Camellia sinensis)叶提取物、银耳子实体(Tremella fuciformis sporocarp)提取物、交替单胞菌发酵(Alteromonasferment)提取物、可可(Theobroma cacao,cocoa)种子提取物、葡萄(Vitis vinifera,grape)花细胞提取物、紫茉莉愈伤组织(Mirabilis jalapa callus)提取物、交替单胞菌发酵(Alteromonas ferment)提取物和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)发酵滤液。

因此，本文所述的化合物可以衍生自、纯化自或分离自所述提取物。本文所述的化合物可以衍生自、纯化自或分离自除所述提取物以外的来源。提取物的化合物成分可以衍生自、纯化自或分离自另一种天然或人工来源。在其他实施方案中，本文所述的化合物可以是合成的。例如，本公开的化合物可以在实验室环境、制造环境或其他环境中合成。上述内容适用于提取物中含有的化合物或提取物的成分，以及其具有高相似性得分的化合物。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物或其药学上可接受的形式，或与衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物具有至少95％的相似性得分的化合物或其药学上可接受的形式。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物或其药学上可接受的形式，或与衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物具有至少95％的相似性得分的化合物或其药学上可接受的形式。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式。

本文公开的方法可以包括向所述受试者施用有效量的衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物或其药学上可接受的形式，或与衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物具有至少95％的相似性得分的化合物或其药学上可接受的形式。

本公开通常可以涉及提取物和衍生自、构成或纯化自提取物的化合物。应当理解，与衍生自、构成或纯化自提取物的化合物具有至少95％，例如至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％、至少99.9％、至少99.95％、至少99.99％、至少99.995％或至少99.999％的相似性得分的化合物可用于本文所述的任何组合物中。

不希望受理论限制，据信本文公开的组合物的施用可以涉及抑制线粒体DNA拷贝数或浓度的减少、抑制线粒体DNA的耗竭、抑制线粒体DNA的降解、或上述的组合。不希望受理论限制，据信本文公开的组合物的施用可以涉及诱导线粒体生物发生和/或改善线粒体功能。

根据某些方面，本文公开的组合物的施用可以涉及线粒体氧化磷酸化复合物的表达的增加、线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性的增加、和/或选自PGC-1a、TFAM、NRF-1和COXII的至少一种蛋白质的表达的增加。

在某些方面，余甘子提取物衍生自余甘果(Emblica officinalis)(也称为余甘子(Phyllanthus emblica)、印度醋栗(Indian gooseberry)或其北印度语名称Amla)。此种来自余甘果的提取物可以根据期望衍生自植物的任何部分。例如，提取物可以衍生自余甘果的茎部分、果实部分、或茎部分和果实部分两者。在制备此类提取物中，余甘果可以以粉末形式提供并使用本领域已知的化学溶剂提取，所述化学溶剂例如但不限于含水乙酸乙酯、乙醇和甲醇。可以使用本文公开的其他溶剂或赋形剂。在某些示例性实施方案中，化学溶剂可以是甲醇。

在某些方面，余甘子提取物或衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物的有效量为1至100mg，例如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是单宁的分解产物，其中余甘子提取物任选地如上所述。在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是鞣花单宁。在某些方面，衍生自余甘子提取物、构成余甘子提取物或纯化自余甘子提取物的化合物是emblicanin A、emblicanin B、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素和/或诃子酸。

在某些方面，该化合物是鞣花单宁或与鞣花单宁具有至少95％的相似性得分的化合物。示例性的鞣花单宁和与此类鞣花单宁具有高相似性得分的化合物列于表1中。与鞣花单宁具有高相似性得分的其他化合物也在本公开的范围内。

表1：鞣花单宁以及与鞣花单宁具有高相似性得分的化合物

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在某些方面，该化合物是诃子酸或与诃子酸(下式I)具有至少95％的相似性得分的化合物。与诃子酸具有高相似性得分的示例性化合物列于表2中。

式I(诃子酸)：

表2：与诃子酸具有高相似性得分的化合物。

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在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是被1至3个羟基和任选地1至2个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至5个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、emblicanin A、emblicanin B、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、或任何前述物质的代谢物。在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是抗坏血酸或柠檬酸。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、维生素C、或任何前述物质的代谢物。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物是没食子酸或与没食子酸具有至少95％的相似性得分的化合物。

在某些方面，组合物中的活性剂是没食子酸。活性剂可以是或可以包含鞣花单宁。活性剂可以是或包含emblicanin A、emblicanin B、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素和/或诃子酸。

根据某些实施方案，组合物可以包含用作为余甘子提取物的成分的一种或多种化合物强化的余甘子提取物。余甘子提取物的化合物成分或余甘子提取物的化合物成分的组合可以是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的、或至少99.999％纯化的。

在某些方面，有效量的衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物，任选地有效量的组合物的活性剂，为1至100mg的，例如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg的，衍生自、构成或纯化自余甘子提取物的化合物。

在某些方面，岩藻提取物衍生自墨角藻(Fucus vesiculosus)、齿缘墨角藻(Fucusserratus)、岩藻(Fucus)、spiralis或Fucus guiryi。在某些方面，岩藻提取物衍生自墨角藻。此种提取物可以根据期望衍生自藻类的任何部分。在制备此类提取物中，墨角藻、齿缘墨角藻、岩藻、spiralis或Fucus guiryi可以以粉末形式提供并使用本领域已知的化学溶剂提取，所述化学溶剂例如但不限于含水乙酸乙酯(aqueous ethyl acetate)、乙醇和甲醇。可以使用本文公开的其他溶剂或赋形剂。在某些示例性实施方案中，化学溶剂可以是甲醇。

在某些方面，有效量的岩藻提取物为1至100mg的提取物，如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg的岩藻提取物。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是单宁的分解产物。在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是鞣花单宁。在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是岩藻多糖。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是被1至3个羟基和任选地1至2个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至5个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、或任何前述物质的代谢物。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是没食子酸。

在某些方面，组合物中的活性剂是没食子酸或与没食子酸具有至少95％的相似性得分的化合物。在某些方面，组合物中的活性剂是诃子酸或与诃子酸具有至少95％的相似性得分的化合物(参见例如上表2)。活性剂可以是或可以包含鞣花单宁或与鞣花单宁具有至少95％的相似性得分的化合物(参见例如上表1)。活性剂可以是或可以包含岩藻多糖或与岩藻多糖具有至少95％的相似性得分的化合物。

根据某些实施方案，组合物可以包含用作为岩藻提取物的成分的一种或多种化合物强化的岩藻提取物。岩藻提取物的化合物成分或岩藻提取物的化合物成分的组合可以是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的、或至少99.999％纯化的。

在某些方面，有效量的衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物，任选地，有效量的组合物的活性剂，为1至100mg的，例如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg的，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物。

在某些方面，诃子提取物衍生自诃子(Terminilia chebula)、Terminaliaarborea、或榄李(Lumnitzera racemose)。在某些方面，诃子提取物衍生自诃子。此种提取物可以根据期望衍生自植物的任何部分。在制备此类提取物中，诃子、Terminaliaarborea、或榄李可以以粉末形式提供并使用本领域已知的化学溶剂提取，所述化学溶剂例如但不限于含水乙酸乙酯、乙醇和甲醇。可以使用本文公开的其他溶剂或赋形剂。在某些示例性实施方案中，化学溶剂可以是甲醇。

在某些方面，有效量的诃子提取物为1至100mg的提取物，如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg的诃子提取物。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是单宁的分解产物。在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是鞣花单宁。在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是诃子酸。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是被1至3个羟基和任选地1至2个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至5个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0至5。在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至3个羟基取代的苯，其中a是0。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物是诃子酸、鞣酸、没食子酸、单宁酸、安石榴苷、诃黎勒酸或任何前述物质的代谢物。

在某些方面，衍生自、构成或纯化自岩藻提取物的化合物是诃子酸。

在某些方面，组合物中的活性剂是诃子酸或与诃子酸具有至少95％的相似性得分的化合物(参见例如上表2)。活性剂可以是或可以包含鞣花单宁或与鞣花单宁具有至少95％的相似性得分的化合物(参见例如上表1)。

根据某些实施方案，组合物可以包含用作为诃子提取物的成分的一种或多种化合物强化的诃子提取物。诃子提取物的化合物成分或诃子提取物的化合物成分的组合可以是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的、或至少99.999％纯化的。

在某些方面，有效量的衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物，任选地，有效量的组合物的活性剂，为1至100mg的，例如1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg的衍生自、构成或纯化自诃子提取物的化合物。

该方法和前述的任何方面可以包括施用组合物，所述组合物包含有效量的余甘子提取物或余甘子提取物的化合物成分、有效量的岩藻提取物或岩藻提取物的化合物成分、和有效量的诃子提取物或诃子提取物的化合物成分中的两种或更多种。根据某些实施方案，余甘子提取物或余甘子提取物的化合物成分、岩藻提取物或岩藻提取物的化合物成分、和诃子提取物或诃子提取物的化合物成分中的两种或更多种可以在疾病或病况的治疗中提供协同效应。

本文公开的组合物可以包含以下一种或多种或用以下一种或多种强化：余甘子提取物或余甘子提取物的化合物成分、岩藻提取物或岩藻提取物的化合物成分、诃子提取物或诃子提取物的化合物成分、BAMLET 10、BAMLET 50、阿魏酸、槲皮素、尿石素A、紫檀芪、阿卡地辛、embelin、EGCG、圣草次苷、没食子酸、gomsin A、叶黄素、木樨草素、NAD、芸香苷、玉米黄质和褪黑激素。

该方法以及前述的任何方面可以进一步包括一个或多个步骤：i)鉴定需要治疗的受试者；和(ii)提供本公开的化合物或包含本公开的化合物的药物组合物。

在任何前述实施方案和前述的任何方面中，当使用术语“预防”时，该术语可以指至少部分抑制，例如10％抑制、20％抑制、30％抑制、40％抑制、50％抑制、60％抑制、70％抑制、80％抑制、90％抑制、95％抑制或大于95％抑制。

在任何前述实施方案和前述的任何方面中，化合物或其药学上可接受的形式可以单独施用或作为药物组合物的一部分施用。药物组合物可以通过将化合物的溶液与药学上合适的载剂混合来配制。化合物的溶液可以包含1至1,000mg的化合物，例如10至600mg、20至500mg、30至200mg、50至100mg、或1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、600mg、700mg、800mg、900mg或1,000mg的化合物。

化合物和药学上合适的载剂可以以1:5至5:1的比例组合。药物组合物可以配制为具有1至1,000mg/ml的化合物的浓度，例如10至600mg/ml、20至500mg/ml、30至200mg/ml、50至100mg/ml、或1mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、40mg/ml、50mg/ml、60mg/ml、70mg/ml、80mg/ml、90mg/ml、100mg/ml、200mg/ml、300mg/ml、400mg/ml、500mg/ml、600mg/ml、700mg/ml、800mg/ml、900mg/ml、或1,000mg/ml的化合物。

药物组合物可以配制为具有0.01％至2％的化合物的浓度，例如0.01％、0.02％、0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、1％或2％的化合物。

药物组合物可以配制为具有2.5至50μM的化合物的浓度，例如2.5μM、5μM、10μM、25μM或50μM的化合物。药物组合物可以配制为具有50至500μM的化合物的浓度，例如50μM、100μM、200μM、300μM、400μM或500μM的化合物。

药物组合物可以配制为具有2.5至50μg/L的化合物的浓度，例如2.5μg/L、5μg/L、10μg/L、25μg/L或50μg/L的化合物。药物组合物可以配制为具有50至500μg/L的化合物的浓度，例如50μg/L、100μg/L、200μg/L、300μg/L、400μg/L、或500μg/L的化合物。

在任何前述实施方案和前述的任何方面中，化合物或其药学上可接受的形式可以单独施用或作为美容组合物的一部分施用。美容组合物可以通过将化合物的溶液与美容上合适的载剂混合来配制。化合物的溶液可以包含1至1,000mg的化合物，例如10至600mg、20至500mg、30至200mg、50至100mg、或1mg、5mg、10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、600mg、700mg、800mg、900mg或1,000mg的化合物。

化合物和美容上合适的载剂可以以1:5至5:1的比例组合。美容组合物可以配制为具有1至1,000mg/ml的化合物的浓度，例如10至600mg/ml、20至500mg/ml、30至200mg/ml、50至100mg/ml、或1mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、40mg/ml、50mg/ml、60mg/ml、70mg/ml、80mg/ml、90mg/ml、100mg/ml、200mg/ml、300mg/ml、400mg/ml、500mg/ml、600mg/ml、700mg/ml、800mg/ml、900mg/ml、或1,000mg/ml的化合物。

在任何方法和前述任何方面中，本文所述的化合物是药学上可接受的盐、溶剂化物或水合物的形式。此类化合物可以配制为药学上可接受的盐，例如酸加成盐及其复合物。此类盐的制备可以通过改变药剂的物理特性而不妨碍其生理作用来促进药理学用途。有用的物理性质改变的实例包括但不限于增加溶解度以有利于施用更高浓度的化合物。

在任何方法和前述任何方面中，本文所述的化合物或提取物外部、静脉内、腹膜内、肠胃外、肌肉内、经口或经由呼吸道施用。在任何方法和前述任何方面中，化合物或提取物外部施用。

本文所述的化合物或提取物可以局部施用，例如在疾病或病况的局部部位施用。本文所述的化合物或提取物可以配制用于局部施用，例如施用至疾病或病况的靶位点。本文所述的化合物或提取物可以全身施用。全身施用可以是例如外部、静脉内、腹膜内、肠胃外、肌肉内、经口或经由呼吸道。本文所述的化合物或提取物可以配制用于全身施用。

在任何方法和前述任何方面中，受试动物是脊椎动物。在任何方法和前述任何方面中，受试者是哺乳动物。在任何方法和前述任何方面中，受试者是人。在任何方法和前述任何方面中，受试者是非人哺乳动物，例如啮齿动物，例如小鼠。

在一些方面，受试者可以是女性。在一些方面，受试者可以是男性。受试者可以具有以下民族/种族之一的特征：亚洲人、黑人或非裔美国人、西班牙裔或拉丁裔、白人、或多种族。受试者的费氏量表分数可以为I至IV。受试者的年龄可以小于1岁，或在1-5岁、5-10岁、10-20岁、20-30岁、30-40岁、40-50岁、50-60岁之间，或在60岁以上。

在任何方法和前述任何方面中，化合物或提取物以有效量施用。合适的有效量在本文中更详细的描述。在任何方法和前述任何方面中，化合物或提取物以治疗有效量施用。在任何方法和前述任何方面中，施用步骤可以包括根据治疗过程施用单剂量的化合物或提取物(其中剂量可以含有有效量)。在任何方法和前述任何方面中，施用步骤可以包括根据治疗过程施用多于一个剂量的化合物或提取物(其中一个或多个剂量可以含有有效量)。在治疗过程中施用的每个剂量中的化合物或提取物的量不需要相同。例如，施用步骤可以包括在治疗过程中施用至少一个负荷剂量和至少一个维持剂量。给药在本文中更详细的描述。

化合物可以作为预防性治疗施用。该化合物可以作为美容或治疗处理施用。

在一些方面，受试者中经治疗的至少一种皱纹可以包括细纹、表面纹或深皱纹。施用的量和/或频率可以足以减少受试者的皱纹外观，例如皱纹的严重程度。施用的量和/或频率可以足以减少受试者的皱纹宽度。施用的量和/或频率可以足以减少受试者的皱纹长度。施用的量和/或频率可以足以减少受试者的皱纹深度。

在一些方面，在受试者中治疗的脱发可以包括完全脱发、部分脱发、男性/女性型秃发、发际线后退、头发稀疏或生长期毛囊数量减少。施用的量和/或频率可以足以增加受试者的头发体积或长度的外观。施用的量和/或频率可以足以增加受试者中处于生长期的毛囊的数量。量和/或频率可以足以诱导受试者中休眠毛囊的头发生长。施用的量和/或频率可以足以减少脱发的表现。施用的量和/或频率可以足以减少受试者中处于过渡期或静止期的毛囊的数量。量和/或频率可以足以减少受试者中休眠毛囊的数量。

本文公开的化合物可用于各种应用，例如美容和/或治疗应用。化合物可以以用于预期用途(例如美容或治疗应用)的有效量施用。在一些实施方案中，组合物可以包含足以具有期望美容效果的浓度或量(例如有效量)的化合物。在一些实施方案中，组合物可以包含足以具有期望治疗效果的浓度或量(例如有效量)的化合物。

施用的量和/或频率可以足以诱导线粒体生物发生。施用的量和/或频率可以足以治疗、抑制或预防以下至少一种的进展：线粒体功能障碍、与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状、与线粒体功能障碍相关的衰老相关慢性病况或其症状、和/或能量水平或活力降低。施用的量和/或频率可以足以修改定性量表上的参数评分，如由受试者或临床分级者分级的。定性量表可以包括以下类别：无(最佳可能状况)、轻度、中度、严重(最差可能状况)。定性量表可以指感知的或实际的能量水平和/或活力。

施用的量和/或频率可以足以治疗、抑制或预防以下至少一种的进展：疤痕(例如，与晒伤、褥疮、伤口、炎性病变或烧伤有关的疤痕)进展、皮肤增厚(例如，瘢痕疙瘩)、裂纹(crack)、裂隙(fissure)、钉胼、皮脂分泌、皮肤增厚、皱纹、晒斑、皮赘、黑斑、妊娠纹、蜘蛛静脉(spider vein)、静脉曲张、老年斑或毛孔外观。施用的量和/或频率可以足以治疗、抑制或预防脱发的进展。施用的量和/或频率可以足以减少、抑制或预防与受试者皮肤相关的斑点或变色(例如，白癜风或炎症后色素沉着过度)的进展。施用的量和/或频率可以足以减少、抑制或预防与受试者的皮肤相关的雀斑的进展。施用的量和/或频率可以足以促进与受试者的皮肤相关的紧实度、水合作用、弹性、光泽、色调均匀度、视觉光滑度或触觉光滑度。

施用的量和/或频率可以足以修改或降低格里菲斯10分制量表上的参数的分数，例如，如由受试者或临床分级者根据以下医学定义(其中根据需要分配半分分数以准确描述皮肤状况)分级的：

0＝无(最佳可能状况)

1至3＝轻度

4至6＝中度

7至9＝重度(最差可能状况)。

示例性参数包括油性外观(光泽和感觉)，其中0＝无光泽、平坦/无光泽外观，9＝强光泽/油性外观；毛孔外观，其中0＝小、紧、几乎察觉不到的毛孔，9＝大、明显的毛孔；发光度，其中0＝容光焕发的、发光的外观，9＝暗淡/无光泽和/或蜡黄的外观；斑点，其中0＝无斑点/干净，9＝皮肤外观有斑点；肤色(颜色)均匀度，其中0＝均匀、健康的肤色，9＝不均匀、变色的外观；视觉平滑度，其中0＝光滑、均匀的皮肤纹理，9＝粗糙、看起来不均匀的皮肤纹理；和触觉光滑度，其中0＝光滑、均匀的皮肤纹理感觉，9＝粗糙、触觉不均匀的皮肤纹理。分数的修改或减少可以是9分、8分、7分、6分、5分、4分、3分、2分或1分。

在一些方面，施用有效量的化合物可以限制或抑制对受试者皮肤皮层的皮肤完整性的损伤。施用有效量的化合物可以防止受试者皮肤皮层的不期望的拓扑变化。施用有效量的化合物可以减缓从与受试者皮肤皮层相关的第一拓扑、结构或基质分布到第二拓扑、结构或基质分布的进展。在一些方面，皮层可以属于受试者的表皮(例如角质层、透明层、颗粒层、棘层或基底层)、基底膜、真皮-表皮交界处、真皮(例如乳头状真皮层、网状真皮层、或构成真皮的任何脉管系统)、或皮下组织(例如皮下脂肪层)。

在一些方面，施用有效量的化合物可以限制或抑制以下中的至少一种：线粒体功能障碍、与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状、与线粒体功能障碍相关的衰老相关慢性病况或其症状、和/或能量水平或活力下降。例如，有效量的化合物可以减缓以下中的至少一种的进展：线粒体功能障碍、与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状、与线粒体功能障碍相关的衰老相关慢性病况或其症状、和/或能量水平或活力下降。在一些实施方案中，施用有效量的化合物可以促进线粒体生物发生、线粒体功能和/或能量水平或活力的增加。

在一些方面，受试者的皮肤可以基本上没有患病。受试者的皮肤可以基本上没有受伤。受试者的皮肤可以基本上没有炎性病变。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的裂纹、裂缝或皱纹。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的疤痕(例如，与晒伤、褥疮、伤口、炎性病变或烧伤有关的疤痕)或妊娠纹。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的晒斑、黑斑或老年斑。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的钉胼、皮肤增厚、皮赘或瘢痕疙瘩。受试者的皮肤可以基本上没有静脉曲张或蜘蛛静脉的外观。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的毛孔外观。受试者的皮肤可以基本上没有轻度至重度的蜂窝组织炎。

在一些方面，化合物可以在受试者的疾病或病况发作之前施用。化合物可以在受试者的疾病或病况发生期间施用。化合物可以在受试者的疾病或病况至少部分减轻之后施用。化合物可以响应于线粒体功能障碍或衰老相关病况的触发或警告信号而施用，信号例如衰老、过早衰老、习惯性睡眠状况、习惯性睡眠姿势、习惯性面部表情、体重减轻、紫外(UV)光暴露、化学剂或治疗剂例如化学疗法和/或放射疗法治疗、吸烟、脱水或浸泡(immersion)。受试者可以有线粒体功能障碍病况的倾向，例如基于年龄、种族、皮肤类型、眼睛颜色、习惯或遗传。方法还可包括确定受试者是否需要治疗。包含化合物的组合物还可以包含保湿剂、除臭剂、香料、着色剂、驱虫剂、清洁剂或UV阻断剂。组合物可以包括微球或微胶囊。

组合物可以配制用于立即释放或延长释放。组合物可以配制用于受控释放或持续释放。例如，组合物可以配制用于在6小时、12小时、18小时、24小时、36小时、48小时或更长时间的时间内持续释放。

受试者的特征可以是具有正常的线粒体功能。受试者的特征可以是具有降低的线粒体功能。受试者的特征可以是经历过早衰老或过早衰老的症状。在某些实施方案中，受试者的特征可以在于以下的一种或多种：皮肤中的炎症表型，线粒体蛋白表达的变化，线粒体氧化磷酸化复合物的表达减少，线粒体氧化磷酸化复合物的稳定性降低，皮肤胶原含量减少，表皮厚度增加，表皮增生增加，棘皮症，角化过度，选自下组的至少一个基因的表达增加：NF-κB、COX-2、INF-β1、CCL5、MMP1、MMP2、MMP9、MMP13、IGF1R、VEGF和MRPS5，选自下组的至少一个基因的表达减少：TIMP1、KLOTHO、COL1A1、MTCO2、TFAM和VDAC，以及皮肤中炎症浸润增加。受试者的特征可以是选自PGC-1a、TFAM、NRF-1和COXII的至少一种蛋白质的表达降低。

在一些方面，该方法还可以包括向受试者施用第二量的化合物。第二量可以作为相同制剂的第二剂量施用。第二量可以在另一种制剂中施用。第二量可以在另一种制剂中通过相同的施用途径施用，另一种制剂例如与洗发剂、护发素、喷雾剂、乳膏、凝胶、沐浴露、肥皂或洗剂一起的外用溶液或油。第二量可以通过另一种施用途径施用，例如每个量可以独立地外部、肠胃外或肠内施用。

在一些方面，该方法还可以包括向受试者施用第二化合物。第二化合物可以是作为同一提取物的成分的化合物。第二化合物可以是作为另一种提取物的成分的化合物。第二化合物可以是与第一化合物具有至少95％的相似性得分的化合物。第二化合物可以在同一制剂中施用。第二化合物可以在另一种制剂中施用。

化合物可以作为组合疗法的一部分施用。该方法还可以包括与化合物组合施用第二治疗。化合物可以在开始第二治疗之前施用一段时间。化合物可以与第二治疗同时施用。化合物可以在停止第二治疗后施用一段时间。第二治疗可以经由替代的施用模式来施用。第二治疗可以是美容和/或治疗性治疗。

化合物可以与被批准用于治疗或通常用于治疗疾病或病况或其症状的第二剂(例如美容剂或治疗剂)组合施用。

化合物可以与咖啡因、B族维生素(例如B1、B2、B3、B5、B6、B8、B9和/或B12)、维生素C、铁、镁和/或锌组合施用。

化合物可以与以下组合施用：UV阻断剂、保湿剂、遮光剂、抗皱霜、类维生素A、α-羟基酸、β-羟基酸、角鲨烯、抗氧化剂、维甲酸、糖胺聚糖(GAG)、乳酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、对苯二酚、曲酸、L-抗坏血酸、甘草提取物、N-乙酰氨基葡萄糖、烟酰胺、角鲨烯、大豆、皮肤填充剂或注射剂(例如透明质酸或羟基磷灰石钙)、肉毒杆菌毒素、激光换肤手术(laserresurfacing procedure)、超声波治疗、化学去角质(例如乙醇酸去角质)、三氯乙酸或水杨酸、或磨皮手术。

化合物可以与抗氧化剂组合施用。示例性的抗氧化剂包括CoQ10、维生素C、维生素E、类胡萝卜素(例如β-胡萝卜素)、矿物质(例如硒和锰)、谷胱甘肽、硫辛酸、类黄酮、β类黄酮、酚、多酚、植物雌激素、甲磺酸米托醌和泛醌。

岩藻化合物可以与余甘子提取物或余甘子提取物的化合物成分组合施用。岩藻化合物可以与诃子提取物或诃子提取物的化合物成分组合施用。余甘子化合物可以与岩藻提取物或岩藻提取物的化合物成分一起施用。余甘子化合物可以与诃子提取物或诃子提取物的化合物成分一起施用。根据某些实施方案，余甘子化合物、岩藻化合物和诃子化合物中的两种或更多种的组合可以在疾病或病况的治疗中提供协同效应。

根据一个或多个实施方案，可以将有效量的化合物施用于受试者的面部。根据一个或多个实施方案，可以将化合物施用于受试者的头皮。根据一个或多个实施方案，可以将化合物施用于受试者的身体。例如，该化合物可以施加于受试者的前额、眼部区域、颈部、头皮、头部、肩部、手臂、手、腿、腋下、躯干、胸部、足部、膝盖、脚踝、背部、臀部或生殖器中的一个或多个。

剂量和施用

根据该方法，将有效量的本公开的化合物施用于受试者(或与受试者的细胞接触)。

在某些实施方案中，本公开化合物的治疗有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约50mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约40mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约30mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约20mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约10mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约8mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约6mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约4mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约3mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约2mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约1mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约0.8mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约0.6mg/kg/天。在某些实施方案中，有效量的范围为约0.05mg/kg/天至约0.4mg/kg/天。在某些实施方案中，上述每天的量根据治疗过程施用并且可以以每天单剂或多于1剂施用。上述每天的量可以根据治疗过程施用并且以每天一剂(q.d.)或每天两剂(b.i.d.)施用，其中每剂中本公开的化合物的量不需要相同。

在某些实施方案中，每剂根据治疗过程施用。如本文所用，术语“剂量”是指根据治疗过程在给定时间点施用的本公开化合物的量。例如，如果本公开化合物的治疗过程是b.i.d(2次/每天施用)持续7天，则第1-7天每一天的两次施用将各自包括施用一个剂量的本公开化合物(每天2剂)。在某些实施方案中，剂量根据治疗过程q.d.(1次/每天施用)施用。在某些实施方案中，剂量根据治疗过程b.i.d.施用。在某些实施方案中，剂量根据治疗过程t.i.d.(每天施用/三次)施用。

当根据治疗过程在给定的一天施用2个或更多个剂量时，根据治疗过程施用的每个剂量可以含有相同量的本公开的化合物，或根据治疗过程施用的一个或多个剂量与根据治疗过程施用的另一剂量相比可以含有更多或更少量的本公开的化合物。例如，如果本公开的化合物的治疗过程是b.i.d持续7天，则在第1天施用的第一剂量可以含有第一量(即2mg/kg)并且在第1天施用的第二剂量可以含有第二量(即0.5mg/kg)。作为另一个实例，如果本公开的化合物的治疗过程是b.i.d持续7天，则在第1天施用的第一剂量可以含有第一量(即2mg/kg)，在第1天施用的第二剂量可以含有第二量(即0.5mg/kg)，在第2-4天每天施用的两个剂量可以含有第二量，并且在第5-7天每天施用的两个剂量可以含有第三量(即1mg/kg)。

剂量可以进一步分为亚剂量。任何给定剂量可以以单一单位剂量形式或多于一个单位剂量形式递送。例如，当通过IV施用给予时，剂量可以作为单次IV输注(即，单次5mg/kgIV输注)或作为相继施用的两次或更多次IV输注(即，两次2.5mg/kg IV输注)来提供。此外，亚剂量可以是例如多次离散的松散间隔的施用，例如从吹入器多次吸入、通过将多滴滴入眼睛中、或者用于口服施用的多个片剂。

在某些实施方案中，在治疗过程中施用多于一剂量的本公开化合物。因此，在本文描述的方法中，该方法可以包括在治疗过程中施用多个剂量。在某些实施方案中，治疗过程可以在数月至数年的范围内。在某些实施方案中，治疗过程可以为2天至1个月、2天至3周、2天至2周或2天至1周的范围内。在某些实施方案中，治疗过程可以为1年至20年或更长的范围内。在某些实施方案中，在治疗过程中每天递送剂量至少1次(即1至3次)。在某些实施方案中，在治疗过程中并非每天施用剂量(例如，在治疗过程中每隔一天、每三天、每周或每月至少每天施用一个剂量)。此外，每个剂量中本公开的化合物的量不需要相同，如上文讨论的。在前述的某些实施方案中，一个或多个剂量或所有剂量含有有效量的本公开的化合物。

在一个实施方案中，一个治疗过程可以包括施用至少一剂作为负荷剂量和至少一剂作为维持剂量，其中与维持剂量相比，负荷剂量含有更大量的本公开化合物(例如但不限于2至10倍)。在该实施方案的一个方面，首先施用负荷剂量，作为单次施用或多于一次施用，随后在剩余治疗过程中施用一个或多个维持剂量。例如，对于每周q.d持续10年的治疗疗程，可在治疗过程的第1周施用3mg/kg的负荷剂量作为第一剂量，随后在治疗过程的剩余时间内每周施用0.5mg/kg的维持剂量。此外，负荷剂量可以作为治疗过程中施用的第一剂量之外的剂量来给予。例如，负荷剂量可以作为一周的第一剂量和作为另外一周或多周(例如，第10周和第20周)的剂量施用。

在一个实施方案中，治疗过程可以包括施用在第一组合物中配制的第一剂量和施用在第二组合物中配制的至少一个第二或后续剂量。第一组合物和第二组合物可以是相同的制剂。第一组合物和第二组合物可以是不同的制剂。

药物组合物、美容组合物和/或膳食组合物

提供了包含一定量例如有效量的本公开化合物的药物组合物。在一个实施方案中，此类药物组合物含有治疗有效量的本公开的化合物。此外，其他活性剂可以包含在此类药物组合物中。可以根据待治疗的疾病或病况来选择要包含的另外的活性剂。

所公开的药物组合物可以包含单独或与另外的活性剂组合、与药学上可接受的载剂和/或赋形剂组合、和/或与美容上可接受的载剂和/或赋形剂组合的一种或多种本公开的化合物。此类药物组合物可用于制备在本文所述方法中使用的药物。本公开的化合物可以游离形式和药学上可接受的形式(如药学上可接受的盐)使用。

药学上可接受的载剂和/或赋形剂和/或美容上可接受的载剂和/或赋形剂是本领域技术人员众所周知的。载剂和/或赋形剂的选择将部分地由特定化合物以及用于施用化合物组合物的特定方法决定。因此，本公开的组合物存在多种合适的制剂。以下方法和赋形剂仅是示例性的并且绝不是限制性的。合适的载剂和赋形剂包括溶剂例如水、醇和丙二醇、固体吸收剂和稀释剂、表面活性剂、悬浮剂、压片粘合剂、润滑剂、矫味剂和着色剂。药学上和/或美容上可接受的载剂可以包括聚合物和聚合物基质。可接受的载剂的实例包括羧甲基纤维素、结晶纤维素、甘油、阿拉伯树胶、乳糖、硬脂酸镁、甲基纤维素、粉末、盐水、海藻酸钠、蔗糖、淀粉、滑石粉和水等。通常，可接受的载剂对于组合物中的活性剂是化学惰性的并且在使用条件下没有有害的副作用或毒性。

表面活性剂例如去污剂也适用于制剂中。表面活性剂的具体实例包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙酸乙烯酯和乙烯基吡咯烷酮的共聚物、聚乙二醇、苯甲醇、甘露醇、甘油、山梨醇或脱水山梨糖醇的聚氧乙烯化酯；卵磷脂或羧甲基纤维素钠；或丙烯酸衍生物，如甲基丙烯酸酯等，阴离子表面活性剂，如碱性硬脂酸盐，特别是硬脂酸钠、硬脂酸钾或硬脂酸铵；硬脂酸钙或硬脂酸三乙醇胺；烷基硫酸盐，特别是十二烷基硫酸钠和十六烷基硫酸钠；十二烷基苯磺酸钠或二辛基磺基琥珀酸钠；或脂肪酸，特别是衍生自椰子油的那些，阳离子表面活性剂，如式N+R'R”R”'R””Y-的水溶性季铵盐，其中R基是相同或不同的任选地羟基化的烃基并且Y-是强酸的阴离子，如卤化物、硫酸盐和磺酸盐阴离子；十六烷基三甲基溴化铵是可用的阳离子表面活性剂之一，其胺盐具有式N+R'R”R”'，其中R基是相同或不同的任选地羟基化的烃基；十八烷基胺盐酸盐是可以使用的阳离子表面活性剂之一，非离子表面活性剂，如任选地山梨糖醇聚氧乙烯化酯，特别是聚山梨醇酯80，或聚氧乙烯化烷基醚；聚乙二醇硬脂酸酯、蓖麻油的聚氧乙烯化衍生物、聚甘油酯、聚氧乙烯化脂肪醇、聚氧乙烯化脂肪酸或环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，两性表面活性剂，如甜菜碱的取代的月桂基化合物。

示例性的药学上可接受的载剂和/或赋形剂和/或美容上可接受的载剂和/或赋形剂包括水、二氧化硅、甘油、二甲基硅氧烷、丁二醇、戊二醇、乙氧基乙二醇、聚丙烯酸酯-13、五肽-34三氟乙酸酯、聚异丁烯、溶血卵磷脂、菌核胶、普鲁兰多糖、聚山梨醇酯20、亚丁香基丙二酸二乙基己酯、辛二醇、硬脂酸甘油酯、PEG-100硬脂酸酯、鲸蜡硬脂醇、牛油果树(shea)果脂、乙酰基四肽-2、甜菜碱、黑色素、生育酚乙酸酯、生育酚、羟基苯乙酮、辛酸/癸酸甘油三酯、鲨肝醇、苯甲酸C12-15烷基酯、泛醇、鲸蜡硬脂醇聚醚20、黄原胶、乙基己基甘油、EDTA二钠、丙二醇、辛二醇、山梨酸钾、山梨酸和苯氧乙醇。本公开的化合物和含有本公开所述的此类化合物的药物组合物可以通过可用于与药物组合使用的任何常规方法施用，作为单独的治疗剂或者与另外的治疗剂组合。

在一个实施方案中，本公开的化合物以有效量施用，无论是单独施用还是作为药物组合物的一部分施用。当然，施用的有效量和剂量将根据已知因素而变化，如特定药剂的药效学特征及其施用模式和途径、接受者的年龄、健康状况和体重；疾病状态或病况的严重程度和阶段；同期治疗的种类；治疗频率；以及期望的效果。

所施用的化合物的总量也将由施用的途径、时间安排和频率以及可能伴随化合物的施用的任何不良副作用的存在、性质和程度以及期望的生理效应来确定。本领域技术人员应当理解，各种病况或疾病状态，特别是慢性病况或疾病状态，可能需要涉及多次施用的长期治疗。

在这些药物组合物或美容组合物中，本公开的化合物通常以基于组合物总重量的约0.5％-95％重量、或基于组合物总重量约0.1％-99.9％重量的量存在。多种剂型可以作为单次治疗的一部分施用。

活性剂可以以固体剂型，如胶囊、片剂和粉剂，或以液体剂型，如乳液、酏剂、糖浆和悬浮剂肠内施用。其也可以以无菌液体剂型肠胃外施用。本公开的化合物还可以鼻内施用(滴鼻剂)或经由肺部系统吸入施用，如通过基于推进剂的计量吸入器或干粉吸入装置。其他剂型包括外部施用，如经由贴剂机制或软膏透皮施用。

适合肠内或口服施用的制剂可以是液体溶液，如溶解在稀释剂中的有效量的化合物，所述稀释剂如牛奶、水、盐水、缓冲溶液、婴儿配方奶粉、其他合适的载剂或其组合。适合肠内或口服施用本公开的化合物的制剂是本领域已知的，例如：Shaji,et al.,Indian JPharm Sci.2008May-Jun；70(3):269-277；Bruno,et al.,Ther Deliv.2013Nov；4(11):1443-1467；Ibrahim,et al.,DARU Journal of Pharmaceutical Sciences,2020,28,403-416。然后可以在施用前将化合物与稀释剂混合。在替代实施方案中，适合肠内或口服施用的制剂可以是胶囊、小袋、片剂、锭剂和锭剂。在每个实施方案中，制剂可以含有预定量的本公开的化合物，作为固体或颗粒、粉末、悬浮液和合适的乳剂。液体制剂可以包括稀释剂，如水和醇，例如乙醇、苯甲醇、丙二醇、甘油和聚乙烯醇，添加或不添加可接受的表面活性剂、悬浮剂或乳化剂。胶囊形式可以是普通的硬壳或软壳明胶类型，含有例如表面活性剂、润滑剂和惰性填充剂，如乳糖、蔗糖、磷酸钙和玉米淀粉。片剂形式可以包含以下一种或多种：乳糖、蔗糖、甘露醇、玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸、微晶纤维素、阿拉伯胶、明胶、瓜尔胶、胶体二氧化硅、交联羧甲基纤维素钠、滑石粉、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸和其他赋形剂、着色剂、稀释剂、缓冲剂、崩解剂、润湿剂、防腐剂、矫味剂和药理相容的载剂。

锭剂形式可以包含香料(通常为蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍胶)中的活性成分，以及包含惰性基质(如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶)中的活性成分的锭剂，以及除了活性成分含有例如本领域已知的载剂的乳剂和凝胶。

适合肠胃外施用的制剂包括水性和非水性等渗无菌注射溶液，其可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使制剂与患者血液等渗的溶质，以及可以包括悬浮剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂和防腐剂的水性和非水性无菌悬浮液。化合物可以在可接受的载剂中的生理学上可接受的稀释剂中施用，所述载剂如无菌液体或液体混合物包括水、盐水、右旋糖水溶液和相关糖溶液，醇如乙醇、异丙醇或十六醇，二醇类如丙二醇或聚乙二醇如聚乙二醇400，甘油缩酮如2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-甲醇，醚类，油类，脂肪酸，脂肪酸酯或甘油酯，或乙酰化脂肪酸甘油酯，添加或不添加可接受的表面活性剂，如肥皂或去污剂，悬浮剂如果胶、卡波姆、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羧甲基纤维素，或乳化剂及其他药用辅料。

可用于肠胃外制剂的油包括石油、动物油、植物油或合成油。油的具体实例包括花生油、大豆油、芝麻油、棉籽油、玉米油、橄榄油、凡士林和矿物油。适用于肠胃外制剂的脂肪酸包括油酸、硬脂酸和异硬脂酸。油酸乙酯和肉豆蔻酸异丙酯是合适的脂肪酸酯的实例。用于肠胃外制剂的合适的肥皂包括脂肪碱金属盐、铵盐和三乙醇胺盐，并且合适的去污剂包括(a)阳离子去污剂，如例如二甲基二烷基卤化铵和烷基吡啶鎓卤化物，(b)阴离子去污剂，如例如烷基、芳基和烯烃磺酸盐，烷基、烯烃、醚和单甘油酯硫酸盐，和磺基琥珀酸盐，(c)非离子去污剂，如例如脂肪胺氧化物、脂肪酸链烷醇酰胺和聚氧乙烯聚丙烯共聚物，(d)两性去污剂，如例如β-氨基丙酸烷基酯和2-烷基咪唑啉季铵盐，以及(e)它们的混合物。

肠胃外制剂通常在溶液中含有约0.5％至约50％重量的化合物。合适的防腐剂和缓冲剂可以用于此类制剂中。为了最小化或消除注射部位的刺激，此类组合物可以含有一种或多种具有约12至约17的亲水-亲油平衡(HLB)的非离子表面活性剂。此类制剂中表面活性剂的量为约5％重量至约15％重量。合适的表面活性剂包括聚乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯如脱水山梨糖醇单油酸酯，以及通过环氧丙烷与丙二醇缩合形成的环氧乙烷与疏水基的高分子量加合物。

本公开的化合物可以配制成气溶胶制剂以经由鼻或肺吸入施用。这些气溶胶制剂可以放入加压的可接受的推进剂中，如二氯二氟甲烷、丙烷和氮气。此类气溶胶制剂可以通过定量吸入器施用。它们还可以配制为用于非加压制剂的药物，如在喷雾器或雾化器中。

本公开的化合物单独或与其他合适的组分组合，可以作为鼻喷雾剂或肺喷雾剂在水溶液中施用，并且可以通过本领域技术人员已知的多种方法以喷雾剂形式分配。用于将液体分配为鼻喷雾剂的系统公开于美国专利号4,511,069中。制剂可以存在于多剂量容器中，例如在美国专利号4,511,069中公开的密封分配系统中。另外的气雾剂递送形式可以包括例如压缩空气喷雾器、喷射喷雾器、超声波喷雾器和压电喷雾器，其递送溶解或悬浮在药物溶剂例如水、乙醇或其混合物中的活性剂。

本公开的鼻溶液和肺溶液通常可以包含药物或待递送的药物，任选地与表面活性剂如非离子表面活性剂(例如聚山梨酯-80)和一种或多种缓冲剂一起配制。在一些实施方案中，鼻喷雾溶液还包含推进剂。鼻喷雾溶液的pH任选地在约pH 3.0和6.0之间，或为4.5+/-0.5。用于这些组合物中的合适的缓冲剂是如上所述的或本领域已知的。可以添加其他组分以增强或维持化学稳定性，包括防腐剂、表面活性剂、分散剂或气体。合适的防腐剂包括但不限于苯酚、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸酯、间甲酚、硫柳汞、氯丁醇、苯扎氯铵(benzylalkonimum chloride)等。合适的表面活性剂包括但不限于油酸、脱水山梨糖醇三油酸酯、聚山梨醇酯、卵磷脂、磷脂酰胆碱和各种长链甘油二酯和磷脂。合适的分散剂包括但不限于乙二胺四乙酸等。合适的气体包括但不限于氮气、氦气、氯氟烃(CFC)、氢氟烃(HFC)、二氧化碳、空气等。

在替代实施方案中，鼻制剂和肺部制剂作为干粉制剂施用，其包含干燥的、通常冻干的、具有适当的粒度或在适当的粒度范围内的活性剂，用于鼻内递送。适合沉积在鼻腔或肺部通道内的最小颗粒尺寸通常约为0.5μm。质量中值当量空气动力学直径(MMEAD)通常为约1μm MMEAD，并且更通常为约2μm MMEAD。适合沉积在鼻腔通道内的最大颗粒尺寸通常为约10μm MMEAD，通常为约8μm MMEAD，并且更通常为约4μm MMEAD。这些尺寸范围内的鼻内和肺部可吸入粉末可以通过多种常规技术来生产，如喷射研磨、喷雾干燥、溶剂沉淀、超临界流体冷凝等。这些适当MMEAD的干粉可以经由传统的干粉吸入器(DPI)施用于患者，吸入器依靠患者的呼吸、肺部或鼻腔吸入，将粉末分散成雾化量。替代性地，可以经由空气辅助装置施用干粉，所述空气辅助装置使用外部电源将粉末分散成雾化量，例如活塞泵。

为了配制用于鼻或肺部递送的组合物，活性剂可以与各种药学上和/或美容上可接受的添加剂以及用于分散活性剂的基质或载剂组合。期望的添加剂包括但不限于pH控制剂，如精氨酸、氢氧化钠、甘氨酸、盐酸、柠檬酸等。此外，局部麻醉剂(例如，苯甲醇)、等渗剂(例如，氯化钠、甘露醇、山梨醇)、吸附抑制剂(例如，吐温80)、增溶剂(例如，环糊精及其衍生物)、稳定剂(例如，血清白蛋白)和还原剂(例如，谷胱甘肽)可以包括在内。当用于鼻或肺部递送的组合物是液体时，制剂的张力(以0.9％(w/v)生理盐水溶液的张力为单位来测量)通常被调节至在施用部位的鼻粘膜中不会引起实质的、不可逆的组织损伤的值。一般而言，将溶液的张力调节至约1/3至3、更典型地1/2至2、并且最经常地3/4至1.7的值。

本公开的化合物可以分散在基质或媒介物中，基质或媒介物可以包含具有分散活性剂和任何期望添加剂的能力的亲水性化合物。基质可以选自多种合适的载剂，包括但不限于多元羧酸或其盐，羧酸酐(例如，马来酸酐)以及其他单体(例如，(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸等)的共聚物，亲水性乙烯基聚合物如聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮，纤维素衍生物如羟甲基纤维素、羟丙基纤维素等，以及天然聚合物如壳聚糖、胶原、海藻酸钠、明胶、透明质酸及其无毒金属盐。通常，选择可生物降解的聚合物作为基质或载剂，例如聚乳酸、聚(乳酸-乙醇酸)共聚物、聚羟基丁酸、聚(羟基丁酸-乙醇酸)共聚物及其混合物。替代性地或另外地，合成脂肪酸酯如聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等可用作载剂。亲水聚合物和其他载剂可以单独或组合使用，并且可以通过部分结晶、离子键合、交联等赋予载剂增强的结构完整性。载剂可以多种形式提供，包括用于直接施用于鼻粘膜的流体或粘性溶液、凝胶、糊剂、粉末剂、微球和薄膜。在上下文中选择的载剂的使用可以导致促进活性剂的吸收。

本公开的化合物可以配制在基于纳米颗粒的递送载剂中。本文公开的纳米颗粒递送系统可以提供线粒体靶向递送和改善化合物的治疗能力的益处。纳米颗粒制剂已被证明可以有效地以其原始形式运输药物分子，溶解疏水性药物分子，延长分子的半衰期，并减少分子引起的副作用和免疫原性。可以选择或设计本文公开的纳米颗粒递送载剂以提供增强的皮肤渗透性、更高的稳定性、位点特异性靶向(例如，有效地将货物递送到线粒体基质内)、高截留效率和/或化合物释放的时间控制(例如，延迟的或持续的)。可被设计为有效地将制剂的化合物递送至受试者的靶位点的纳米颗粒递送载剂的性质包括表面化学、涂层、结构、尺寸、聚集能力和溶解度。示例性纳米材料描述于“Nanotherapeutic Approaches toTarget Mitochondria in Cancer,”(Mani,2021)以及“Role of Nanotechnology inCosmeceuticals:A Review of Recent Advances,”(Kaul,2018)，每篇均出于所有目的通过整体引用并入本文。

纳米颗粒递送载剂可以包含以下或和/或由以下功能化：碳基纳米材料、脂质体递送媒介物、聚合物纳米载剂、胶束、树枝状聚合物、亲脂性阳离子、固体脂质纳米颗粒(SLN)、肽基纳米材料、纳米结构脂质载剂(NLC)、囊泡体、纳米乳液、金属纳米颗粒、纳米球、聚合物体、脂质立方液晶(cubosome)及其组合。递送载剂可被设计用于线粒体靶向或特定细胞类型靶向。示例性线粒体靶向剂包括抗体、聚合官能部分(如PEG)、亲脂性阳离子(如三苯膦(TPP))和肽(如线粒体穿透肽(MPP))。递送载剂可以由靶向部分形成，例如与本文公开的化合物封装或缀合，和/或递送载剂可以用表面靶向部分官能化。纳米颗粒载剂的尺寸可被确定为具有约10至5000nm的平均尺寸，例如10至50nm、10至100nm、50至500nm、50至100nm、100至500nm、500至1000nm、或1000nm至5000nm，可以根据靶组织、待递送的化合物以及纳米材料的其他性质来选择。

示例性的碳基纳米材料包括碳点(C-点或CD)、碳纳米管(CNT)、石墨烯衍生物、纳米金刚石(ND)、量子点(QD)和磁性纳米颗粒(MNP)。碳纳米颗粒可以形成不同的形状，包括例如球形、椭圆形、管形、喇叭形及其组合。

CNT是形成圆柱形管的石墨烯片。CNT已证明具有低毒性、良好的生物相容性和靶向积累。本公开的CNT可以是单壁碳纳米管(SWCNT)和/或多壁碳纳米管(MWCNT)。SWCNT的直径较小，在1至10nm的范围内。MWCNT的直径较大，在2至50nm的范围内。CNT可以用靶向序列功能化。例如，CNT可以被功能化以靶向线粒体和/或特定细胞类型。石墨烯衍生物还包括二维碳同素异形体。石墨烯衍生物可以被设计为表现出特定的物理化学性质，如高表面积和选定的多面表面性质。石墨烯衍生物可以被功能化，例如表面功能化，用于靶向递送至线粒体和/或特定细胞类型。CNT已成功应用于染发剂和美容护发制剂中。

纳米金刚石已显示提供对生物分子的高亲和力、生物相容性以及无细胞毒性或低细胞毒性。纳米金刚石、量子点和磁性纳米颗粒可以与本文公开的化合物缀合用于靶向递送。某些MNP可设计成封装本文公开的化合物。QD通常由壳分层的半导体核组成，被设计成提供选定的物理和化学特性。MNP由磁芯(如氧化铁材料芯)和设计以提高生理环境中的稳定性和生物相容性的表面涂层组成。因此，MNP和QD对其所选用途高度适应。

基于脂质体的递送媒介物通常由封闭的球形囊泡和内部水性核心区域形成，该囊泡由具有内部双层的脂质双层组成。脂质体可以具有单层或多层结构。脂质体可以被设计为具有对于靶向递送和/或受控释放递送有效的表面化学。例如，工程化脂质体已显示出改善的细胞更新和线粒体中递送化合物的积累。抗氧化剂例如类胡萝卜素、CoQ10、番茄红素等和诸如维生素A、E和K等剂可以掺入脂质体中，以增强物理和化学稳定性。脂质体可以与磷脂酰胆碱一起配制，以为皮肤和护发产品提供保湿特性。植物磷脂和大豆磷脂因其高含量的酯化必需脂肪酸而可与外用制剂一起使用。例如，当与活性剂一起使用时，皮肤的屏障功能增强并且水分流失减少。已经表明，某些脂质体具有减少皱纹、减少痤疮治疗中的风化和增加皮肤光滑度的作用。

囊泡体是具有由自组装的水合非离子表面活性剂组成的双层结构的囊泡。囊泡体可以在其脂质中掺入胆固醇，或可以不含胆固醇。囊泡体可配制为多层或单层结构，其通过表面活性剂大分子组织为双层时形成的膜封装本文公开的化合物。示例性的非离子表面活性剂包括span、吐温、brij、烷基酰胺、脱水山梨糖醇酯、冠酯、聚氧乙烯烷基醚和类固醇连接的表面活性剂。囊泡体可以包封本文公开的化合物，提供延长的体循环和对靶组织的增强渗透。美容和皮肤护理应用中的囊泡体提供皮肤渗透性、增加所包埋成分的稳定性以及改善通常吸附性较差的化合物的生物利用度。通过控制表面活性剂的性质和结构、膜组成以及水合温度(影响颗粒的尺寸和形状)，可以针对靶应用设计纳米体。可以使用称为proniosome的专门的囊泡体。proniosome是基于非离子的表面活性剂囊泡，在使用前立即水合以产生水性囊泡体分散剂。为了进一步增强药物递送，可以将囊泡体和proniosome组合在制剂中。

聚合物纳米载剂通常由可生物降解的聚合物形成。聚合物纳米载剂可以是储库类型(其中化合物溶解/分布在聚合物核心中的纳米胶囊)、基质类型(其中化合物被截留在聚合物基质中的纳米球)、以及它们的组合。聚合物纳米载剂具有低毒性、易于修饰(例如用于靶向递送)、高载药能力、小尺寸、良好的水溶性和生物相容性等优点。用于线粒体靶向的示例性聚合物纳米载剂包括亲水性嵌段聚合物，如聚乙二醇(PEG)、聚ε-己内酯(PCL)。本文公开的其他纳米颗粒可被修饰以用于线粒体靶向，如通过包括表面亲水性嵌段聚合物(例如，聚乙二醇化)。聚合物体(Polymerosome)是由自组装嵌段共聚物两亲物形成的人工囊泡。聚合物体通常具有亲水性核心和亲脂性双层。聚合物体是高度可定制的。药物封装和释放能力可以通过用可生物降解和/或对刺激敏感的嵌段共聚物形成聚合体来控制。可以选择聚合体的组成和分子量以控制性质，例如对刺激的响应、膜厚度、渗透性、柔性和尺寸(聚合物体可以设计为具有50nm至5000nm或更大的半径)。聚合物体益处，例如改善皮肤弹性和增强皮肤细胞活化能。

脂质立方液晶是由水性脂质和表面活性剂的自组装液晶颗粒形成的纳米结构颗粒。脂质立方液晶由包围两个独立的水性制剂囊泡的双连续液相形成，两个独立的水性制剂囊泡在紧密堆积的结构中被表面活性剂控制的双层分开。脂质立方液晶可以被设计为具有两个以上独立囊泡的蜂窝结构。可以单独控制每个囊泡的释放。脂质立方液晶可以提供益处，例如提供受控和/或靶向的化合物释放、具有脂质生物降解性、以及具有载药方式不同的高内表面积。

胶束是胶体聚集体，其本质上通常是两亲性的，具有亲水性头部和疏水性尾部。胶束纳米颗粒的尺寸和形状可以通过改变溶液的等渗强度、pH、温度和两亲分子的性质来选择。胶束可用于改善线粒体中本文公开的化合物的摄取。例如，已发现胶束制剂可以提高低吸收化合物的生物利用度，防止线粒体肿胀(表明线粒体通透性转换孔(mPTP)开放较少并防止损伤)，并保护细胞免受亚硝化应激，“Curcumin Micelles Improve MitochondrialFunction in Neuronal PC12 Cells and Brains of NMRI Mice-Impact onBioavailability”(Hagl,2015)(出于所有目的通过整体引用并入本文)。胶束可以用靶向基团功能化，如线粒体靶向TPP、MPP或聚乙二醇化。在一些实施方案中，胶束纳米颗粒可以是聚合物胶束。

树枝状聚合物是超支化大分子，其可以由糖、氨基酸和/或核苷酸形成。树枝状聚合物通常由中央核心、重复分支和不同的外围基团形成。外围基团可以针对靶应用(例如靶向递送)进行设计或功能化。树枝状聚合物的优点包括提供药物封装、高水溶性、高保留时间、生物可降解性、特异性、低毒性的能力以及可提供诸如单分散性、多价性和稳定性等特性的表面改性能力。树枝状聚合物可以用靶向基团功能化，如TPP、MPP或聚乙二醇化。可以配制树枝状聚合物以封装化合物或化合物的缀合物。

亲脂性阳离子是带正电的离子，可以穿透质膜和线粒体膜。亲脂性阳离子倾向于在线粒体中积聚。因此，亲脂性阳离子如TPP、dequalinum和罗丹明123，可用于线粒体靶向治疗递送。电子移位亲脂性阳离子(DLC)具有很强的线粒体靶向能力，可以跨越膜并驱动附着部分在细胞线粒体内的特异性聚集。因此，DLC可用作纳米颗粒载剂和/或表面修饰以用于靶向递送。例如，本文公开的组合物可以缀合至DLC如TPP，或封装在具有TPP表面功能化的另一种载剂中用于靶向递送。

固体脂质纳米颗粒是50至1000nm范围内的亚微米胶体载剂，例如50至500nm或50至100nm。SLN通常由分散在水或液体表面活性剂溶液中的生理脂质形成，具有油基或类脂核心。SLN可以由复杂的甘油酯混合物、纯化的甘油三酯和在脂肪基质中具有磷脂疏水链的蜡来制备。SLN提供了诸如尺寸小、表面积大、载药量高以及界面处相接触等优点。SLN可被设计为提供化合物的受控释放或持续释放。在化妆品和药物中，SLN可以增加本文公开的化合物穿过皮肤的渗透性。SLN可以具有抗紫外线(UV)特性、可用于增加皮肤水合作用的闭塞特性、以及由于其固体性质的良好的聚结稳定性，这减少了活性分子的移动性和泄漏。

纳米结构脂质载剂(NLC)是通过将固体脂质与空间不相容的液体脂质组合物混合形成无定形固体而形成的脂质纳米颗粒的一种形式。NLC可以是缺陷型(imperfect type)、无定形型或复合型。NLC颗粒的尺寸的范围通常为10nm至1000nm。当由可生物降解的生理脂质配制而成时，NLC显示非常小的毒性。因此，NLC制剂可以提供减少的全身副作用和更高的载药量的优点。NLC可设计为具有双相药物释放模式。例如，第一化合物释放曲线可以是立即释放或受控释放，并且第二化合物释放曲线可以是受控释放或延迟释放。与SLN类似，NLC还可以提供本文所公开的化合物增加的通过皮肤的渗透性、抗紫外线(UV)特性、可用于增加皮肤水合作用的闭塞特性以及良好的聚结稳定性。

纳米乳液是由油相和水相与表面活性剂结合形成的动力学和热力学稳定的液体分散体。本文公开的纳米乳液可以是水包油、油包水或双连续制剂。纳米乳液的性质可以通过控制制备方法来设计。纳米乳液通常是分散相，包含具有低油或水界面张力的小颗粒或液滴。纳米乳液通常由被磷脂单分子层包围的亲脂性核心形成。纳米乳液提供益处，例如低粘度、高动力学稳定性、高界面面积、高增溶能力和增加的吸收速率。在化妆品和药物中，纳米乳液可以提供活性成分的快速渗透和主动输送以及皮肤的水合作用。纳米乳液可配制成泡沫、霜剂、喷雾剂或液体。

某些纳米颗粒制剂，如SLN、纳米乳液、脂质体和囊泡体，可用于保湿制剂，提供长时间保持水分的保湿剂。

金属纳米颗粒可以被设计为具有特定的性质并且可以成形为纳米球、纳米壳、纳米团簇、纳米棒、纳米星、纳米立方体、分支和纳米三角形。金属纳米颗粒的形状、尺寸和介电特性可对共振频率有影响。金属纳米颗粒可被设计为具有高载药能力，并通过控制尺寸、表面积和结晶度有效地穿透细胞壁。金属纳米颗粒的益处包括加速血液循环、抗炎特性、防腐特性、提高皮肤紧致度和弹性、延缓衰老和激活皮肤新陈代谢。示例性金属纳米颗粒是金、银和铜。此类金属纳米颗粒已被证明可提供强抗真菌和/或抗微生物特性。另一种示例性金属纳米颗粒是二氧化钛(TiO₂)，其已被证明可以提供针对紫外线(UV)辐射的防护。金属纳米颗粒可以被设计成本质上是惰性的、高度稳定的、生物相容性的和无细胞毒性的。可以使用多于一种金属来形成具有选定性能的金属纳米复合材料。

纳米球是具有核-壳结构的球形纳米颗粒。化合物可以被封装、缀合、溶解或以其他方式截留在纳米颗粒中。纳米球可以是晶体或无定形结构。纳米球可以是可生物降解的或不可生物降解的。示例性的可生物降解的生物球包括明胶、改性淀粉和白蛋白纳米球。一个示例性的不可生物降解的纳米球是聚乳酸。在化妆品和药物中，纳米球可用于将本文公开的化合物更精确且有效地递送至皮肤深层。纳米球已被证明可以提供针对光化衰老的保护。

肽基纳米材料是由多个氨基酸通过肽键连接而成的生物分子。由于酶降解，肽通常可以在肾脏中快速清除。肽纳米材料可以提供多种益处，包括靶向和积累能力、小尺寸、易于生产和可定制性以及生物相容性。某些肽纳米材料可以设计为响应环境因素(如温度、pH、离子强度或宿主与肽之间的分子相互作用)而自组装成不同的形状和尺寸。肽纳米颗粒也可以被功能化以用于靶向递送。功能化肽已被发现表现出改善的靶向性和增强的功效。

一种示例性的具有线粒体靶向能力的肽纳米材料是线粒体穿透肽(MPP)。MPP是细胞穿透肽，可以有效穿透线粒体双层膜。MPP通常被设计或选择为带正电荷的肽。由于线粒体膜带有强负电荷，带正电荷的肽能够穿透线粒体。MPP在“Mitochondrial targetedstrategies and their application for cancer and other diseases treatment,”(Li,2020)中有更详细的描述，其出于所有目的通过整体引用并入本文。因此，MPP可用作纳米颗粒载剂和/或表面修饰以用于靶向递送。例如，本文公开的组合物可以缀合至MPP或封装在具有MPP表面功能化的另一种载剂中用于靶向递送。

本文公开的制剂可以包含一种或多种皮肤渗透增强剂。一般来说，小的和中等的亲脂性分子可能会穿透皮肤屏障。其他化合物可能需要合适的皮肤渗透增强剂，以通过降低皮肤的屏障性能或通过输入外部能量主动驱动化合物穿过皮肤的运动来穿透屏障。皮肤渗透增强剂描述于“Penetration Enhancement of Topical Formulations,”(Ng,2018)以及“Transdermal Delivery Systems in Cosmetics,”(Kim,2020)，其出于所有目的通过整体引用并入本文。

本文公开的纳米颗粒递送载剂可以为化合物提供皮肤渗透增强。本文公开的制剂可以额外地或替代性地含有一种或多种化学或物理皮肤渗透增强剂。示例性的化学皮肤渗透增强剂包括醇类如乙醇和乙二醇、亚砜类如二甲亚砜、月桂氮酮、吡咯烷酮、二甲基异山梨醇、肉豆蔻酸异丙酯、丙二醇、油酸、桉油精、水/水剂(aqua)(水合)、表面活性剂、尿素、脂肪酸、脂肪醇和萜烯和/或萜类化合物。示例性的物理皮肤渗透增强剂包括滚筒、刮刀、擦洗器、去角质器、微晶磨皮针、离子电渗装置、电穿孔装置、超声装置如超声波导入、热消融、磁导入、光机械波、电子束照射和弱光治疗装置如发光二极管(LED)源。两种或更多种皮肤渗透增强剂可以协同地用于制剂中。

化学皮肤渗透增强剂可以包含在皮肤病学、透皮、化妆品和药品中以增强药物化合物的皮肤吸收。化学增强剂可以实现或改善本文公开的化合物的溶解度、渗透性和/或吸收。示例性的化学增强剂描述如下。

水(水合)通常增加组合物的流动性，提供更高的渗透性。此外，水可以滋润皮肤屏障，改变皮肤脂质和/或蛋白质以改善渗透性。水合化合物，如甘油和尿素，可以通过促进角质层的水合作用并在屏障内形成亲水性扩散通道来促进透皮渗透。

醇溶剂，如乙醇和丙二醇，可以通过增加化合物的流动性来增强渗透性，并且也可以作为良好的溶剂。渗透程度可以通过控制脂肪醇的烷基链长度来选择。

表面活性剂通常溶解亲脂性试剂，包括制剂的活性成分以及角质层内的脂质。因此，表面活性剂可以通过分配到上皮细胞膜并破坏膜脂的堆积，形成降低膜完整性的结构缺陷来增强皮肤渗透性。表面活性剂对皮肤渗透的影响可以通过选择表面活性剂的浓度和类型来设计。表面活性剂可以是阴离子、阳离子或非离子的。可以选择阴离子表面活性剂用于皮肤或头发应用，因为它们与角蛋白和脂质相互作用。可以选择阳离子表面活性剂用于皮肤应用，因为它们经由极性相互作用与皮肤蛋白质相互作用。非离子表面活性剂一般对皮肤刺激较小，耐受性较好。

脂肪酸可以增加经皮药物吸收。长链脂肪酸是通常具有长的、无支链脂肪族尾部的羧酸，已被证明可以通过烷基链长度的作用来增加经皮药物吸收。低分子量链烷醇可充当增溶剂以增强化合物在角质层脂肪基质中的溶解度。多不饱和脂肪酸，如亚油酸、α-亚油酸和花生四烯酸，可以增强皮肤渗透性。一种示例性的脂肪酸化学渗透增强剂是油酸。油酸可增加流动性并降低分子渗透的阻力。

萜烯是植物提取物中常见的烃类化合物。萜类化合物是含有附加官能团的萜烯。可提供渗透增强的一组萜烯是含氧萜烯。示例性的含氧萜烯包括薄荷醇、百里酚、香芹酚、薄荷酮和桉树脑。此类萜烯可以以与醇类似的机制增强渗透。然而，萜烯可被视为天然产物。萜烯的优点包括高透皮能力以及最小的刺激性和毒性。

本公开的化合物可以与线粒体靶向剂一起配制。示例性线粒体靶向剂包括抗体、聚合官能部分(如PEG)、亲脂性阳离子(如三苯膦(TPP)和肽如线粒体靶向肽(MPP)。

本公开的化合物可以替代性地含有近似生理条件所需的药学和/或美容上可接受的载剂物质，如pH调节剂和缓冲剂、张力调节剂、润湿剂等，例如乙酸钠、乳酸钠、氯化钠、氯化钾、氯化钙、脱水山梨糖醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯等。对于固体组合物，可以使用常规无毒的药学和/或美容上可接受的载剂，其包括例如药物级的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石粉、碳酸镁等。

本发明的组合物还可以配制为溶液、微乳液或适合高浓度活性成分的其他有序结构。载剂可以是溶剂或分散介质，溶剂或分散介质含有例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇和液体聚乙二醇等)，及其合适的混合物。溶液的适当流动性可以通过例如使用诸如卵磷脂的包衣、在可分散制剂的情况下通过维持期望的粒度以及通过使用表面活性剂来维持。

在某些实施方案中，本公开的化合物和组合物以延时释放制剂的形式施用，例如以包含缓释聚合物的组合物形式施用。此类组合物可以与防止快速释放的载剂一起制备，例如控释媒介物如聚合物、微囊化递送系统或生物粘附凝胶。本发明的各种组合物中的延长递送可以通过在组合物中包含延迟吸收的剂例如单硬脂酸铝水凝胶和明胶来实现。当期望控释制剂时，适合根据本发明使用的控释粘合剂包括对活性剂呈惰性并且能够掺入生物活性剂的任何生物相容性控释材料。许多此类材料是本领域已知的。

适合外部施用的制剂包括溶液、油、乳膏、乳剂和凝胶，除了活性成分之外，还含有本领域已知的载剂。外用制剂可以是药物或美容制剂。在一些实施方案中，化合物被配制为洗发剂、护发素、喷雾剂、乳膏、凝胶、香膏、沐浴露、肥皂、乳液或化妆品。

本公开的化合物和本公开的组合物可以存在于单位剂量或多剂量密封容器如安瓿和小瓶中，并且可以储存在冷冻干燥(冻干)条件下，在使用前仅需要立即添加无菌液体赋形剂，例如水以用于注射。合适的单位剂量，即有效量，可以在针对需要施用所选化合物的每种病况适当设计的临床试验期间确定，并且当然会根据期望的临床终点而变化。可以用无菌粉剂、颗粒剂和片剂制备临时注射溶液和悬浮剂。可注射组合物对有效的药学上可接受的载剂的要求是本领域普通技术人员众所周知的。参见Pharmaceutics and PharmacyPractice,J.B.Lippincott Co.,Philadelphia,Pa.,Banker and Chalmers,Eds.,238-250(1982)以及ASHP Handbook on Injectable Drugs,Toissel,4^th ed.,622-630(1986)。

另外，适合直肠施用的制剂可以通过与多种基质如乳化基质或水溶性基质混合而呈现为栓剂。适合阴道施用的制剂可以以阴道栓剂、卫生棉条、霜剂、凝胶、糊剂、泡沫剂或喷雾剂形式存在，除了活性成分之外，还含有本领域已知的合适的载剂。

本文公开的组合物可以与多种天然产品相关，并且此类产品的实例在下文列出。本文公开的组合物可以配制为天然产品。本文公开的组合物可以与天然产品组合施用。本文公开的组合物可以掺入天然产品中。这些天然产品可以由本公开全文公开的制剂或组合物组成。

天然产品可以是或包括用于商业目的的产品，并且可以指由天然来源生产的膳食补充剂和食品，例如食品、食品补充剂、医疗食品、食品添加剂、营养制品或饮料。天然产品可以具有可能具有治疗益处的药理学或生物活性，例如在治疗疾病或病况中。天然产品可以包含在传统药物、用于美容目的的治疗、化妆品和水疗治疗中。本文提及的天然产品可以包含描述为待掺入包含一种或多种其他组分(例如赋形剂)的组合物或制剂中的天然产品的任何一种或多种组分。称为天然产品的制备物或制剂可以包含本文定义的天然产品和一种或多种另外的组分或成分。本公开通篇讨论的任何组合物、制备物或制剂可以是或包含一种或多种天然产品。

本领域技术人员将理解，向患者施用本公开的化合物的合适方法是可用的，并且尽管可以使用多于一种途径来施用特定化合物，但是特定途径可以比另一条途径提供更直接和更有效的反应。

实施例

从以下实施例可以更好地理解这些和其他实施方案的功能和优点。这些实施例本质上是说明性的并且不被认为是限制本发明的范围。

实施例1：余甘子提取物中化合物的鉴定

为了鉴定余甘子中存在的化合物，制备了余甘子提取物并通过HPLC进行分析。

在本实施例中，40.9克含有余甘果提取物的囊片(Himalaya Drug Company，SugarLand，TX批次112000924；每个囊片含有250mg果实提取物(45％单宁)和350mg粉末茎(2％单宁))与250ml甲醇在室温下搅拌6小时。过滤所得溶液以除去不溶物质并使用Rotovap汽提甲醇层(级分1)。将从过滤步骤产生的固体物质与另外的250ml甲醇在室温下搅拌4小时，过滤以除去不溶物质和过滤漏斗，并使用Rotovap汽提甲醇层(级分2)。将级分1和2合并以获得8.25克深色吸水固体。

将450mg如上所述分离的固体溶解在2ml甲醇中。对所得溶液进行超声处理，直至所有内容物都在溶液中，并使用具有Phenomenex5μM NX-C18 110A 150x 4.6mm液相色谱柱(Phenomenex,Torrance,CA)的ACCQPrep仪器(Teledyne ISCO，Lincoln，NE)进行制备型HPLC纯化。如下表所述，用两种溶剂梯度进行HPLC。

梯度时间(min)	溶剂A％	溶剂B％	流速(ml/min)
				0	0	100	42.5
5	0	100	42.5
				20	90	10	45.2
24	90	10	42.5
				26	5	95	42.5
28	5	95	42.5
				29	50	50	42.5
43	50	50	42.5

溶剂A-乙腈；溶剂B-水

通过Ultra水净化系统(ELGALabWater，Woodridge，IL)净化水。

将收集的级分汽提并将级分转移至十一个单独的小瓶中。取每种级分1mg，溶解在1.5ml小瓶中的1ml甲醇中。对所得溶液进行超声处理，直至所有内容物都在溶液中，并使用具有Phenomenex5μM NX-C18110A 150x 4.6mm液相色谱柱(Phenomenex,Torrance,CA)的Agilent 1100系列仪器(Agilent Technologies，Santa Clara，CA)进行制备型HPLC分析。如下表所述，用两种溶剂梯度进行HPLC。

溶剂A-乙腈加0.1％三氟乙酸(TFA)

溶剂B-含0.1％ TFA的水

通过Ultra水净化系统(ELGALabWater，Woodridge，IL)净化水。

为了鉴定余甘子提取物中的特定化合物，使用了以下标准：

标准品的制备方法是将1mg标准品溶解在1ml甲醇中，对溶液进行超声处理，然后将溶液添加到2ml小瓶中。如上所述，对样品进行分析型HPLC并验证纯度。通过将100μl每种标准品添加到单独的2ml小瓶中来制备组合标准品溶液。该标准用于鉴定余甘子提取物中的组分。

在如上所述制备和分析的余甘子提取物中鉴定出以下化合物。

此外，还存在大约20种其他化合物，但尚未鉴定。

实施例2：预示实施例显示改善余甘子提取物的应用效果的体内能量和活力

该研究将对年龄在35岁至70岁之间、以可见眼部皱纹的形式表现出衰老现象但没有进一步具体的纳入标准的男性和女性受试者进行评估。受试者将完成一份包含10个封闭式问题的基线调查问卷，其中包含可供选择的预定义选项。调查问卷将要求提供与基线能量水平和活力相关的信息。其他基线参数将通过DermaTOP(表面结构的三维成像)测量皮肤粗糙度(Ra、Rz)，通过Corneometer(Courage&Khazaka,Cologne,Germany)测量皮肤水合作用(电容测量)，通过Cutometer测量皮肤弹性(300mbar吸力期间皮肤位移的光学测量)。

受试者每天两次将余甘子提取物(2-5滴余甘子提取物油)或安慰剂外部应用在脸部一侧，持续约12周。该研究将以分面(split-face)设计进行。抗皱性能将在鱼尾纹区域的眼眶周围测量。皮肤保湿效果将在脸颊骨骼上评估。将余甘子提取物的效果与参考产品或安慰剂进行比较。

研究完成后，受试者将完成最终问卷。最终问卷将要求与基线能量水平和活力相关的信息。研究完成后还将测量皮肤粗糙度(Ra、Rz)、皮肤水合度和皮肤弹性。将基线结果与最终结果进行比较。

预期余甘子提取物的施用将提高能量水平和活力。还预期余甘子提取物的施用将改善与衰老相关的参数，包括皮肤粗糙度、皮肤水合作用、皮肤弹性以及通过问卷测量的其他定性参数。

实施例3：余甘子提取物体内恢复线粒体DNA耗竭和功能并抑制炎症

在这些实验中，在开始dox施用(仅200mg/kg饮食)前1周开始每天用200μl 50mg/ml余甘子提取物软膏(如方法部分所述制备)或相应量的对照软膏(不含余甘子提取物)外部处理8-9周龄雌性C57BL/6对照小鼠和mtDNA耗竭小鼠(表达D1135A-POLG1)的剃光背部皮肤，并持续每天应用，持续16周(112天)。

使用Oxphos复合物IV抗体(COXII)对用余甘子提取物软膏或对照软膏处理的mtDNA耗竭小鼠(n＝3)的石蜡包埋的背侧皮肤切片进行染色，检查余甘子提取物处理对mtDNA功能逆转的影响。与对照处理相比，在用余甘子提取物处理的mtDNA耗竭小鼠皮肤中观察到COXII染色具有统计学上显著的增加(图1A)。此外，与对照处理相比，在用余甘子提取物处理的mtDNA耗竭小鼠皮肤中mtDNA编码基因的RT-PCR分析显示出上调(图1B)。最后，与对照处理相比，在用余甘子提取物处理的mtDNA耗竭小鼠的皮肤样品中观察到mtDNA含量增加(图1C)。

如本文所述，mtDNA耗竭小鼠的皮肤显示真皮和附属物周围(peri-appendageal)混合炎症细胞(包括肥大细胞、中性粒细胞和淋巴细胞)增加。用余甘子提取物处理后，mtDNA耗竭小鼠的皮肤显示真皮和附属物周围炎症细胞统计显著减少(图1D)，包括肥大细胞(Giemsa+ve阳性细胞；p＝3.56E-07)、粒细胞(MPO+ve细胞；P＝0.002)、巨噬细胞和组织细胞(CD163+ve细胞；p＝0.007)和B淋巴细胞(Pax-5+ve细胞；p＝0.042)。还观察到，与用对照软膏处理的mtDNA耗竭小鼠相比，用余甘子提取物处理的mtDNA耗竭小鼠的皮肤样品中炎症基因的表达减少(数据未显示)。

实施例4：岩藻提取物体内逆转皮肤皱纹和脱发

为了研究其他药剂恢复线粒体DNA和功能的能力，对岩藻提取物进行了检查。在这些实验中，在开始dox施用(200mg/kg饮食和2mg/mL在5％蔗糖水中)前1周开始每天用200μl50mg/ml岩藻提取物软膏(如方法部分所述制备)或相应量的对照软膏(不含岩藻提取物)外部处理8-9周龄雌性C57BL/6对照小鼠和mtDNA耗竭小鼠(表达D1135A-POLG1)的剃光背部皮肤，并持续51天(对于每组n＝4)。

结果如图2A所示。与先前的结果一致，对mtDNA耗竭小鼠施用dox导致显著的脱发和皮肤皱纹表型。与未经岩藻提取物处理(仅施用dox)的mtDNA耗竭小鼠相比，施用岩藻提取物部分逆转了脱发和皮肤皱纹表型。当使用dox单独处理或使用dox与岩藻提取物组合处理时，对照小鼠没有表现出任何效果。

实施例5：岩藻提取物体内恢复线粒体DNA含量

还检验了岩藻提取物处理对线粒体DNA含量的影响。收集来自实施例4的动物的皮肤样品并分析线粒体DNA含量，结果显示于图2B中。如图2B所示，与对照小鼠相比，对mtDNA耗竭小鼠施用dox导致线粒体DNA含量显著降低。施用岩藻提取物可完全恢复线粒体DNA含量。这些结果表明，岩藻提取物对逆转mtDNA耗竭小鼠脱发和皮肤皱纹表型的有益作用与线粒体DNA含量的保留相关。

实施例6：线粒体生物发生调节蛋白的体外表达

在施用后6小时、24小时和48小时的时间点，体外测试余甘子提取物、其成分、岩藻提取物和相关化合物对线粒体生物发生调节蛋白的诱导表达，线粒体生物发生调节蛋白包括线粒体复合物IV亚基2(COXII)、线粒体转录因子A(TFAM)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-α(PGC-1a)。结果呈现在图4A-4C的图表和图5的凝胶电泳图像中。

与DMSO参考相比，许多测试的组合物显示蛋白质表达增加。表达通常随着时间的增加而增加。

实施例7：预示实施例显示余甘子提取物对人类皮肤器官培养物中年龄相关的读出参数的离体调节

人类全层皮肤器官培养物接受48x 6mm的皮肤打孔(punch)，进行3次技术重复。在皮肤打孔后24小时、96小时或120小时，通过全身和局部应用，将余甘子提取物以0.05％至0.2％的不同浓度应用于皮肤器官培养物。

培养基的皮肤细胞毒性将通过LDH测定来评估。表皮和真皮形态将通过马森三色染色液进行原位评估。I型胶原表达和纤维组织将通过I型胶原免疫荧光进行原位评估。表皮中MMP1的表达将通过MMP1免疫荧光进行原位评估。线粒体标志物(如MTCO II和TFAM)的表达将通过线粒体能量与MTCO II和TFAM免疫染色的相关性进行原位评估。线粒体团将通过VDAC免疫染色进行原位评估。MTCO II、TFAM、MMP1、VDAC和Col1的基因表达也将被评估。

剩余的RNA、培养基和组织样品将被存储以供后续分析。

预期余甘子提取物施用样品与媒介物对照样品相比将显示出改善的年龄相关参数的调节。

实施例8：余甘子提取物的应用对人体皮肤的体内抗衰老作用

该研究对年龄在35岁至70岁之间、有可见眼部皱纹但没有进一步具体的纳入标准的女性受试者进行了评估。

受试者被要求每天两次将余甘子提取物(2-5滴余甘子提取物油)或安慰剂外部应用在脸部一侧，持续约12周。将受试者分为接受低剂量组合物的第一组和接受高剂量组合物的第二组。该研究以分面(split-face)设计进行。抗皱性能在鱼尾纹区域的眼眶周围测量。皮肤保湿效果在脸颊骨骼上评估。余甘子提取物的效果与参考产品或安慰剂进行比较。在试验6周后，受试者完成一份包含10个封闭式问题的调查问卷，其中包含可供选择的预定义选项。

研究完成时(12周后)受试者也完成了最终问卷。将研究中期结果与最终结果进行比较。

调查问卷提示研究参与者通过选择“同意”或“不同意”来回答以下问题。

·Q01我感觉更有活力了

·Q02我的面部皮肤看起来水润

·Q03我收到过别人对我皮肤的称赞

·Q04我对自己的面部皮肤外观感到满意

·Q05我的工作和/或其他活动更有效率

·Q06我面部皮肤的纹路似乎不太明显

·Q07我的面部皮肤看起来更光滑了

·Q08我的面部皮肤看起来更年轻

·Q09我的面部皮肤紧致度有所改善

·Q10我觉得试验油对我有好处，我想在试验后继续使用它

调查问卷的结果呈现在图6A-6B的图表中。图6A包括接受低剂量组合物的参与者提供的结果，图6B包括接受高剂量组合物的参与者提供的结果。

实施例9：延长线粒体生物发生调节蛋白的体外表达

在施用后6小时、12小时、24小时、48小时、72小时和96小时的时间点，体外测试余甘子提取物对线粒体生物发生调节蛋白的诱导表达，线粒体生物发生调节蛋白包括线粒体复合物IV亚基2(COXII)、线粒体转录因子A(TFAM)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-α(PGC-1a)，总体上如实施例6所述。测试了0.01％、0.05％、0.1％和0.2％余甘子提取物的制剂。结果呈现在图7A-7F(COXII表达)、8A-8F(TFAM表达)和9A-9F(PCG-1a表达)的图表中。总体趋势是，某些制剂在96小时后诱导的表达量高于早期时间点。

在体外测试用纳米颗粒递送载剂配制的余甘子提取物的COXII诱导表达，并在施用后6小时和24小时的时间点与未包封的组合物进行比较。结果呈现在图10A-10D的图表中。具体而言，图10A显示了施用非包封组合物后6小时的COXII表达。图10B显示了施用纳米包封的组合物后6小时的COXII表达。图10C显示了施用非包封组合物后24小时的COXII表达。图10D显示了施用纳米包封的组合物后24小时的COXII表达。

如图10A-10D中呈现的数据所示，所有余甘子提取物制剂均显示COXII表达增加，并且某些纳米包封的制剂显示COXII表达更大增加。

实施例10：对人类头发和人类皮肤的离体影响

在人类头发和人类皮肤样品上离体测试了余甘子提取物。

人类头发样品

在施用后6天测量毛发生长期的微观头发周期阶段(图11)。如图11的图所示，0.01％余甘子提取物制剂延长头发生长的生长期(活跃期)。

在施用后6天测量头发基质角质形成细胞增殖(图12)。如图12的图所示，0.01％余甘子提取物制剂显著增加了生发头发基质的增殖。

进行免疫组织化学分析以分析施用后6天的角质形成细胞增殖(图13)。通过免疫组织化学分析测量黑色素聚集(图14)。如图14的图所示，0.01％余甘子提取物制剂不会导致毛囊营养不良，即组织脆弱和黑色素聚集。

人类皮肤样品

LDH是存在于许多不同细胞类型中的胞质酶，已被广泛认为是细胞毒性的可靠指标。测量LDH释放并相对于最大释放归一化(图15)。如图15的图所示，当以不同浓度(0.1％、0.2％和1％)施用时，余甘子提取物制剂不诱导LDH释放。

在施用后24小时和5天测量COL1A1基因表达(分别为图16A和16B)。COL1A1基因负责胶原的产生。如图16A-16B的图所示，余甘子提取物的施用在24小时后增加COL1A1基因表达，并且在5天后继续增加COL1A1基因表达。

在施用后24小时测量MTCO2、TFAM和VDAC基因表达(分别为图17A-17C)。MTCO2、TFAM和VDAC是线粒体生物发生和/或线粒体健康的生物标志物。如图17A-17B的图所示，余甘子提取物分别诱导MTCO2和TFAM基因表达。如图17C所示，不同浓度的余甘子提取物(0.1％、0.2％和1％)在24小时后诱导VDAC基因表达。

使用实时定量PCR验证了负责增加线粒体健康和活性、保护线粒体和调节线粒体呼吸作用的若干靶基因的表达。简而言之，孵育后，用直接PCR裂解试剂(Viagen Biotech)裂解经处理的离体细胞。根据制造商的说明，使用TaqMan Fast Advanced Master Mix(Life Technologies)提取DNA。根据标准实时定量PCR方案，使用每种适当的引物进行TaqMan基因表达测定(Applied Biosystems)。数据根据2-ΔΔCT方法进行分析。

靶基因包括碱性成纤维细胞生长因子(FGF2)、成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)、细胞色素C氧化酶亚基7A1(COX7A1)、丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)、腺嘌呤核苷酸移位酶赖氨酸甲基转移酶(FAM173A)、线粒体核糖体蛋白L12(MRPL12)和无翅型MMTV整合位点家族成员11(WNT11)。在施用后24小时或120小时测量表达。结果显示在图18A-18B的图表中。如图18A-18B的图所示，当外部应用时，余甘子提取物制剂在测试时间点激活所有u7关键基因。

实施例11：线粒体生物发生调节蛋白的体外表达

在体外测试余甘子提取物的选定成分在施用后6、12、24和48小时的时间点对线粒体生物发生调节蛋白(包括COXII和TFAM)的诱导表达，总体上如实施例6中所述。测试了不同浓度的制剂。结果呈现在图19A至31D的图表中。简而言之，测试了浓度范围为2.5μM至100μM的诃黎勒酸、诃子酸、山奈酚、鞣酸、抗坏血酸、柠檬酸、没食子酸、槲皮素、安石榴苷对靶蛋白的诱导表达。

实施例12：余甘子提取物和诃子酸的纳米封装

在体外测试余甘子提取物和诃子酸制剂以及纳米封装的诃子酸制剂在施用后6、12、18和24小时的时间点处对线粒体生物发生调节蛋白COXII和TFAM的诱导表达，总体上如实施例6中所述。测试了不同浓度的制剂。结果呈现在图32A-32D(COXII)和33A-33D(TFAM)的图表中。

测试了施用不同浓度的纳米颗粒负载(0.01％至0.2％余甘子提取物以及50至400μg/L)后6小时诱导的COXII表达。结果呈现在图34A-34B的图表中。如图34A-34B所示，由于更大的化合物负载而观察到更大的效果。

测试了施用尺寸为4.4μm至95μm的纳米颗粒组合物(含有或不含余甘子提取物)后6、12、24和48小时的诱导的COXII和TFAM表达。结果呈现在图35A-35D(COXII)、图36A-36D(TFAM)和图37A-37D(COXII)的图表中。图中，x轴图例如下：

Nano A：Y100(余甘子提取物)粉末负载(40％ LF；平均粒径＝11.6μm)

Nano B：Y100(余甘子提取物)油负载(42％ LF；平均粒径＝9.4μm)

Nano C：无掺杂空白(平均粒径7.7μm)

Nano D：大尺寸辛基掺杂空白(平均粒径95μm)

Nano E：小尺寸辛基掺杂空白(平均粒径＝4.4μm)

如图35A-35D、36A-36D和37A-37D所示，通常由于较小的颗粒而观察到较大的效果。

测试了在施用具有相似尺寸(含有和不含余甘子提取物)(含有辛基掺杂和不含辛基掺杂)的纳米颗粒组合物后6、12、24和48小时时COXII和TFAM的诱导表达。结果呈现在图38A-38D(COXII)和图39A-39D(TFAM)的图表中。如图38A-38D和39A-39D中呈现的数据所示，辛基掺杂的颗粒相较于其未掺杂的对应物显示出更大的表达。

总体而言，数据表明线粒体生物发生的诱导取决于纳米颗粒负载，并且纳米颗粒的大小影响线粒体生物发生。纳米颗粒制备(辛基掺杂和未掺杂之间)和负载的差异对线粒体生物发生诱导存在影响。

实施例13：用深度神经网络筛选Emblicannins的方法

基于Transformer架构(特别是Electra设计)的深度神经网络是为了筛选化合物而开发的。使用大量且广泛增强的化学反应数据集，对基础神经网络进行训练，以对大范围的一般化学反应进行建模，但不只专注于有机化学。数据增强用于确保神经网络学习一般化学的统计模式，而不论基础训练数据的序列顺序如何。因此，迫使神经网络学习化学反应如何进行，而不考虑SMILES表示序列或反应物分子呈现顺序的任意变化。

在该实施例中，神经网络可用于将有关化学或化学反应的所有相关信息提炼成称为“嵌入”的紧凑表示。就神经网络而言，嵌入是768个数字的序列，其中包含模型可以确定有关化学或化学反应的所有相关信息。这实际上是一个768维向量，可用于确定任何两种化合物的相似性以及其他用途。在768维嵌入上使用了诸如部分成分分析(PCA)和T分布随机邻域嵌入(T-SNE)等机器学习技术(通常称为“降维”技术)以及诸如余弦相似度等数学度量来检测与人类专家鉴定的候选分子在化学上相似的化合物。通过选择可用于测试的化学性质最相似的化合物，可以将候选天然产物分子的范围缩小多个数量级。

除了上述“非监督学习”技术之外，该模型还有其他用途。例如，使用“NPClassifier:A Deep Neural Network-Based Structural Classification Tool forNatural Products,”(Kim,2021)(出于所有目的通过整体引用并入本文)中描述的方法标记的训练数据集，使得可以根据特定任务调整网络，例如将天然化合物分类为主要和次要类别，如生物碱/氨基酸/肽/碳水化合物和大环内酯类/线性聚酮化合物/四酸生物碱(tetramate alkaloid)等，仅受此类标记的二级数据集的范围限制。通过迁移学习技术来训练网络执行这项二级任务，网络变得更有能力通过类别和化学相似性来鉴定有用的化合物。

材料和方法

线粒体DNA耗竭小鼠的创建

使用定点诱变试剂盒(Agilent,Santa Clara,CA,USA)在全长人POLG1互补DNA(cDNA)中产生D1135A-POLG1定点突变。定点突变所用的引物序列如下，其中突变位点为大写：D1135A_F:5′-gcatcagcatccatgCGgaggttcgctacctgg-3′(SEQ ID NO:1)和D1135A_R:5′-ccaggtagcgaacctcCGcatggatgctgatgc-3′(SEQ ID NO:2)。突变通过测序证实。D1135A-POLG1 cDNA被亚克隆到dox诱导型哺乳动物表达载体pTRE-Tight-BI-AcGFP1(Clontech,Palo Alto,CA,USA)中。为了获得人D1135A-POLG1(POLG1-DN)的种系传递，将pTRE-Tight-BI-AcGFP1-D1135A-POLG1构建体显微注射到来自C57BL/6小鼠的受精卵母细胞中。通过使用PCR从尾部活检样品中筛选基因组DNA中是否存在人Polg1转基因，而鉴定出潜在的起始小鼠。将杂合的人POLG1阳性(+/POLG1-DN⁺)起始雄性小鼠与CAG-rtTA3(rtTA)C57BL/6雌性小鼠(Jackson Laboratories，库存号016532)交配，获得+/POLG1-DN⁺rtTA⁺杂合转基因小鼠。+/POLG1-DN⁺rtTA⁺杂合小鼠杂交产生纯合POLG1-DN⁺rtTA⁺/POLG1-DN⁺rtTA⁺小鼠(mtDNA耗竭小鼠)。这种杂交产生了正常的窝产仔数(6-7只幼崽)和基因型的孟德尔分布，即野生型、杂合+/POLG1-DN⁺或+/rtTA⁺、和纯合POLG1-DN⁺rtTA⁺/POLG1-DN⁺rtTA⁺的1:2:1分布，显示POLG1-DN等位基因的纯合性不会导致胚胎致死或出生后致死。所有小鼠均随意给予dox饮食(200mg/kg饮食)和水(2mg/ml dox溶于5％蔗糖水)。所有动物实验均按照机构动物护理和使用委员会制定的指南进行。

组织学和免疫组织化学分析

将背侧皮肤以及其他组织在缓冲福尔马林中固定，在石蜡中包埋，切片(5μM)，并用苏木精和伊红染色。皮肤切片用吉姆萨染色液染色来检测肥大细胞，而MPO、CD3、CD163和Pax-5抗体用于通过免疫组织化学分析来检测其他类型的炎症细胞(Carson,et al.,Histotechnology:A Self-Instruction Text,3ed.,American Society for ClinicalPathology Press,Hong Kong,2009)。

RT-PCR和mtDNA含量分析

为了通过RT-PCR测量相对基因表达，使用Trizol(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)从皮肤样品中分离总细胞RNA。大约1000-2000ng RNA在样品之间进行标准化，并使用Iscript cDNA合成试剂盒(Bio-Rad Laboratories,Hercules,CA,USA)生成cDNA。然后使用Green Taq PCR混合物(Promega,Madison,WI,USA)和下表1中给出的基因特异性引物对cDNA进行RT-PCR。PCR产物在1.5％至2％琼脂糖凝胶上运行，并使用凝胶记录系统拍照。每次PCR至少使用3个生物学重复。β2-微球蛋白或RNU6B在每次PCR中用作内部对照。

如先前报道的那样(Singh et al.,PloS One,10,e0139846,2015)，对皮肤和其他组织中的mtDNA含量进行了分析。简而言之，使用以下引物通过实时PCR绝对定量分析mtDNA含量：mMitoF:5'-CTAGAAACCCCGAAACCAAA-3'(SEQ ID NO.55)、mMitoR:5'-CCAGCTATCACCAAGCTCGT-3'(SEQ ID NO.56)、mB2MF:5'-ATGGGAAGCCGAACATACTG-3'(SEQ IDNO.57)和mB2MR:5'-CAGTCTCAGTGGGGGTGAAT-3'(SEQ ID NO.58)。β2-微球蛋白(B2M)用作内部对照。

微阵列基因分析

通过Trizol提取方法(Invitrogen)从dox诱导5天后表达POLG1 D1135A的MCF-7细胞和在不存在dox的情况下生长5天的细胞中提取总RNA样品。如前所述，对总RNA样品进行Illumina人类微阵列基因表达分析。

BN-PAGE和蛋白质印迹分析

如前所述进行线粒体分离(Johnstone et al.,J Biol Chem,277,42197-42204,2002)。为了分析线粒体OXPHOS超级复合物，使用如前所述(Schagger et al.,MehtodsEnzymol,260,190-202,1995)从皮肤样品制备的线粒体级分进行Blue-Native聚丙烯酰胺凝胶电泳(BN-PAGE)。皮肤样品中线粒体OXPHOS亚基的蛋白质表达按照标准免疫印迹进行。使用含有针对OXPHOS复合物亚基的初级单克隆抗体(Mitosciences,Eugene,OR,USA)的预混合混合物来检测BN-PAGE分析中的OXPHOS超级复合物以及免疫印迹分析中OXPHOS亚基的蛋白质表达。电压依赖性阴离子通道(VDAC)或β-肌动蛋白抗体用作上样对照。

OXPHOS复合物的酶活性分析

如前所述(Owens et al.,PloS One,6,e23846,2011)，使用分离的线粒体测量OXPHOS复合物的酶活性。

透射电子显微镜

如前所述(NAG et al.,J Mol Cell Cardiol,15,301-317,1983)进行皮肤样品的透射电子显微镜分析。使用FEI-Tecnai电子显微镜拍摄图像。

细胞培养

来自野生型C57BL/6小鼠(对照细胞)和含有D1135A-POLG1定点突变(POLG1-DN细胞)的mtDNA耗竭小鼠的皮肤成纤维细胞如所述生成并自发永生化(Todaro et al.,J CellBiol,17,299-313(1963))。这些细胞维持在补充有10％FBS(Atlanta Biologicals,Lawrenceville,GA)的DMEM/F12(Cellgro,Herndon,VA)中。为了诱导皮肤成纤维细胞中的POLG1-DN表达，将溶解在水中的1μg/ml dox添加至培养的细胞，孵育6天后，用PBS洗涤细胞并收集在Trizol中以分离总RNA。

为了估计细胞增殖和细胞存活，如前所述(Ronghe et al.,J Steroid BiochemMol Biol,144PtB,500-512,2014)进行MTT测定。对照和POLG1-DN细胞首先用dox(1μg/ml)处理3天，然后将细胞以3000个细胞/孔的密度接种在含有或不含有包含dox(1μg/ml)的培养基的96孔板中。每24小时读取一次读数。

余甘子提取物的制备

余甘果获自市售囊片(Himalaya Drug Company，Sugar Land，TX)。每片含600mg(250mg果实提取物(45％单宁)、350mg粉末茎(2％单宁))。将囊片研磨并溶解在无菌水中以制成100mg/ml溶液，然后过滤。然后将余甘子溶液与适当的软膏基质混合以用于外部应用。合适的软膏基质包括但不限于dermabase软膏(水、矿物油、丙二醇、硬脂醇、鲸蜡酯、鲸蜡醇、硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、卵磷脂和对羟基苯甲酸甲酯)和1:1w/v)和Geritrex亲水软膏(NDC 54162-670-14)。软膏基质和余甘子溶液可以以任何方便的比例添加，例如从1:5w/v的余甘子溶液与软膏基质到5:1w/v的余甘子溶液与软膏基质。软膏基质和余甘子溶液可以以余甘子溶液与软膏基质1:1的w/v比添加。

岩藻提取物的制备

墨角藻(也称为墨角藻(bladder wrack)、black tang、岩藻、bladder fucus、海橡、墨角藻(cut weed)、dyers fucus、红岩藻和rock wrack)粉末获自Maine Coast SeaVegetables,Inc.(Hancock,MN)。由墨角藻粉末制备水溶液(100mg/ml)并过滤。然后将岩藻溶液与适当的软膏基质混合以用于外部应用。合适的软膏基质包括但不限于dermabase软膏(水、矿物油、丙二醇、硬脂醇、鲸蜡酯、鲸蜡醇、硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、卵磷脂和对羟基苯甲酸甲酯)和1:1w/v)和Geritrex亲水软膏(NDC 54162-670-14)。软膏基质和岩藻溶液可以以任何方便的比例添加，例如从1:5w/v的岩藻溶液与软膏基质到5:1w/v的岩藻溶液与软膏基质。软膏基质和岩藻溶液可以以岩藻溶液与软膏基质1:1的w/v比添加。

余甘子提取物体内实验设计

对于动物实验，在开始向皮肤施用组合物之前约2天将小鼠的背部皮肤脱毛(例如，在低剂量异氟烷吸入麻醉下剃毛)。如所述每天将各种活性组合物和对照组合物外部涂抹于背部皮肤。在收集和分析之前将小鼠的皮肤脱毛。

每天将浓度为100mg/mL的余甘子提取物软膏外部涂抹于小鼠背部皮肤的指定剃毛区域。对照组合物包含相同量的软膏基质，但不添加余甘子提取物。

每天将浓度为100mg/mL的岩藻提取物软膏外部涂抹于小鼠背部皮肤的指定剃毛区域。对照组合物包含相同量的软膏基质，但不添加岩藻提取物。

mtDNA耗竭小鼠(含有D1135A-POLG1突变)以及野生型C57BL/6小鼠(对照)用于预防和治疗实验。

在预防性实验中，在开始dox介导的POLG1-DN诱导前7天开始如上所述的每日余甘子提取物处理。mtDNA耗竭小鼠和野生型C57BL/6小鼠均分为两个治疗组：i)对照组(仅用软膏基质处理，n＝5)；和ii)测试组(用余甘子提取物软膏处理，n＝5)。每日施用持续至实验结束(最长达112天)。

在治疗性实验中，野生型C57BL/6小鼠(对照)和mtDNA耗竭小鼠首先用dox诱导30天，然后每天涂抹上述余甘子提取物治疗直至实验结束(最长达112天)。mtDNA耗竭小鼠和野生型C57BL/6小鼠均分为两个治疗组：i)对照组(仅用软膏基质处理，n＝5)；和ii)测试组(用余甘子提取物软膏处理，n＝5)。

对于dox施用期间，对于实施例1至13，小鼠随意给予饮食中(200mg/kg饮食)和水中(5％蔗糖水中的2mg/ml dox)的dox，并且对于实施例14至15，小鼠随意给予饮食中(2mg/kg饮食)和水中(5％蔗糖水中的2mg/ml dox)的dox。预防性和治疗性体内实验的示意图如图3所示，注意到在实施例3-5的某些实验中，余甘子提取物或岩藻提取物施用的时间过程持续超过图3中指定的时间段(即最长达112天)结束。

统计分析

使用未配对的学生t检验进行统计分析。数据表示为平均值±s.e.m。P值<0.05被认为是显著的。所有细胞实验重复至少三次。

本文使用的措辞和术语是出于描述的目的并且不应被视为限制。如本文所用，术语“多个”是指两个或更多个项目或组分。术语“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”和“涉及”，无论是在书面描述中还是在权利要求书等中，都是开放式术语，即表示“包括但不仅限于”。因此，这些术语的使用意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。对于权利要求而言，仅过渡短语“由...组成”和“基本上由...组成”分别是封闭或半封闭过渡短语。在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等序数术语来修饰权利要求要素本身并不意味着一个权利要求要素相对于另一个权利要求要素的任何优先权、优先权或顺序或者方法动作进行的时间顺序，但仅用作标签来区分具有特定名称的一个权利要求要素与具有相同名称(但使用序数术语)的另一要素，以区分权利要求要素。

已经如此描述了至少一个实施方案的若干方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。任何实施方案中描述的任何特征可以被包括在任何其他实施方案的任何特征中或替代任何其他实施方案的任何特征。这些改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分并且旨在处于本发明的范围内。因此，前述描述和附图仅作为示例。

本领域技术人员应当理解，本文描述的参数和配置是示例性的，并且实际参数和/或配置将取决于使用所公开的方法和材料的具体应用。本领域技术人员还应当认识到或能够仅使用常规实验来确定所公开的具体实施方案的等同物。

Claims (62)

1.治疗或预防受试者中线粒体功能障碍的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

2.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

3.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

4.改善或预防受试者中能量水平和/或活力降低的方法，所述方法包括向受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

5.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物衍生自余甘果(Emblicaofficinalis)。

6.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH和1至5个羟基取代的苯，其中a为0至5，或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

7.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、emblicanin A、emblicanin B、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

8.治疗或预防受试者中线粒体功能障碍的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

9.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

10.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

11.改善或预防受试者能量水平和/或活力降低的方法，所述方法包括向受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

12.权利要求8-11中任一项的方法，其中所述岩藻提取物衍生自墨角藻(Fucusvesiculosus)、齿缘墨角藻(Fucus serratus)、岩藻(Fucus)、spiralis或Fucus guiryi。

13.权利要求8-11中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH其中a为0至5和1至5个羟基取代的苯或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

14.权利要求8-11中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、岩藻多糖、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

15.治疗或预防受试者中线粒体功能障碍的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

16.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍相关的疾病或病况或其症状的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

17.治疗或预防受试者中与线粒体功能障碍有关的衰老相关的慢性疾病或病况的方法，所述方法包括向所述受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

18.改善或预防受试者能量水平和/或活力降低的方法，所述方法包括向受试者施用组合物，所述组合物包含有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的一种或多种化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式。

19.权利要求15-18中任一项的方法，其中所述诃子提取物衍生自诃子(Terminiliachebula)、Terminalia arborea、或榄李(Lumnitzera racemose)。

20.权利要求15-18中任一项的方法，其中所述诃子提取物的化合物成分是被1至5个羟基和任选地1至3个O-(C₁-C₅烷基)或O-(C₁-C₅烯基)基团取代的苯甲酸或其药学上可接受的形式，或被-CH＝CH-(CH₂)_a-C(O)OH其中a为0至5和1至5个羟基取代的苯或其药学上可接受的形式，或前述的组合。

21.权利要求15-18中任一项的方法，其中所述诃子提取物的化合物成分是没食子酸、香草酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、槲皮素、单宁酸、石榴皮葡萄糖酸、花梗鞣素、石榴叶鞣质、phyllanemblin、山奈酚、鞣酸、诃子酸、诃黎勒酸、安石榴苷、任何前述物质的代谢物、与任何前述物质具有至少95％的相似性得分的化合物、或任何前述物质的药学上可接受的形式。

22.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物包含以下中的两种或更多种：

有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；

有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；和

有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

23.前述权利要求中任一项的方法，其中所述方法包括向所述受试者施用以下中的两种或更多种：

有效量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；和

有效量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物含有的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式；和

有效量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

24.前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括向所述受试者施用第二量或后续量的余甘子提取物或其药学上可接受的形式、或余甘子提取物的化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

25.前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括向所述受试者施用第二量或后续量的岩藻提取物或其药学上可接受的形式、或岩藻提取物的化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

26.前述权利要求中任一项的方法，其进一步包括向所述受试者施用第二量或后续量的诃子提取物或其药学上可接受的形式、或诃子提取物的化合物成分或与诃子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的化合物成分或其药学上可接受的形式。

27.权利要求23-26中任一项的方法，其中所述第二量或后续量作为相同制剂的第二剂量施用。

28.权利要求23-26中任一项的方法，其中所述第二量或后续量在另一种制剂中施用。

29.前述权利要求中任一项的方法，其中用余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式强化所述组合物。

30.前述权利要求中任一项的方法，其中用岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分或其药学上可接受的形式强化所述组合物。

31.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的一种或多种化合物成分或与余甘子提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的或至少99.999％纯化的。

32.前述权利要求中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的一种或多种化合物成分或与岩藻提取物的化合物成分具有至少95％的相似性得分的一种或多种化合物成分是纯化的，例如至少80％纯化的、至少85％纯化的、至少90％纯化的、至少95％纯化的、至少98％纯化的、至少99％纯化的、至少99.9％纯化的、至少99.99％纯化的或至少99.999％纯化的。

33.前述权利要求中任一项的方法，其中所述有效量是治疗有效量。

34.前述权利要求中任一项的方法，其中所述治疗或预防涉及诱导线粒体生物发生和/或改善线粒体功能。

35.前述权利要求中任一项的方法，其中所述有效量或治疗有效量足以诱导线粒体生物发生。

36.前述权利要求中任一项的方法，其中施用增加选自PGC-1a、TFAM、NRF-1和COX II的至少一种蛋白质的表达。

37.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物外部施用。

38.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物肠胃外施用，例如静脉内、腹膜内或肌肉内施用。

39.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物肠内施用。

40.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制为外用溶液、油、乳膏、乳剂或凝胶。

41.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制为洗发剂、护发素、喷雾剂、乳膏、凝胶、香膏、沐浴露、肥皂、乳液或化妆品。

42.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制为肠胃外液体溶液。

43.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制为肠胶囊或片剂、或膳食补充剂或食品，例如食品、食品补充剂、医疗食品、食品添加剂、营养制品或饮料。

44.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物局部施用。

45.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物全身施用。

46.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制用于立即释放。

47.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物被配制用于延长释放，例如受控释放或持续释放。

48.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物包含基于纳米颗粒的递送载剂。

49.前述权利要求中任一项的方法，其中所述组合物包含皮肤渗透增强剂或与皮肤渗透增强剂例如化学皮肤渗透增强剂或物理皮肤渗透增强剂组合施用。

50.前述权利要求中任一项的方法，所述组合物包含线粒体靶向剂或用线粒体靶向剂功能化其中的递送载剂。

51.前述权利要求中任一项的方法，其中所述与线粒体功能障碍或其症状相关的疾病或病况是心血管疾病、糖尿病、癌症、神经病症或皮肤疾病或病况。

52.权利要求51的方法，其中所述皮肤疾病或病况是皮肤皱纹、皮肤色素沉着变化、老年性雀斑、或皮脂腺疾病或病况。

53.权利要求51的方法，其中所述皮肤疾病或病况是头皮或头发疾病或病况，例如脱发、头发稀疏或头发色素沉着变化。

54.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述余甘子提取物。

55.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述余甘子提取物以外的来源。

56.前述权利要求中任一项的方法，其中所述余甘子提取物的化合物成分是合成的。

57.前述权利要求中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述岩藻提取物。

58.前述权利要求中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述岩藻提取物以外的来源。

59.前述权利要求中任一项的方法，其中所述岩藻提取物的化合物成分是合成的。

60.前述权利要求中任一项的方法，其中所述诃子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述诃子提取物。

61.前述权利要求中任一项的方法，其中所述诃子提取物的化合物成分衍生自、纯化自或分离自所述诃子提取物以外的来源。

62.前述权利要求中任一项的方法，其中所述诃子提取物的化合物成分是合成的。