CN117695266A - 罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 - Google Patents
罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117695266A CN117695266A CN202310058653.4A CN202310058653A CN117695266A CN 117695266 A CN117695266 A CN 117695266A CN 202310058653 A CN202310058653 A CN 202310058653A CN 117695266 A CN117695266 A CN 117695266A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gaba
- myocardial ischemia
- reperfusion
- injury
- reperfusion injury
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 140
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 title claims abstract description 73
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003814 drug Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 208000007201 Myocardial reperfusion injury Diseases 0.000 title claims abstract description 19
- 241000186604 Lactobacillus reuteri Species 0.000 title claims description 41
- 229940001882 lactobacillus reuteri Drugs 0.000 title claims description 41
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 title description 10
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- 230000010410 reperfusion Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 208000013875 Heart injury Diseases 0.000 claims abstract description 11
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000009787 cardiac fibrosis Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N (+/-)-DABA Natural products NCCC(N)C(O)=O OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 11
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 claims description 7
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims description 5
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 claims description 5
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 claims description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 abstract description 18
- 208000028867 ischemia Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 206010061216 Infarction Diseases 0.000 abstract description 4
- 230000007574 infarction Effects 0.000 abstract description 4
- 206010063837 Reperfusion injury Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 7
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 6
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003304 gavage Methods 0.000 description 5
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 4
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 4
- 102000004903 Troponin Human genes 0.000 description 4
- 108090001027 Troponin Proteins 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 4
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 4
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 3
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 3
- 102100026893 Troponin T, cardiac muscle Human genes 0.000 description 3
- 101710165323 Troponin T, cardiac muscle Proteins 0.000 description 3
- 230000003293 cardioprotective effect Effects 0.000 description 3
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 3
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 3
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000013424 sirius red staining Methods 0.000 description 3
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 3
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 3
- 238000013042 tunel staining Methods 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 2
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 2
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 2
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 2
- 230000003683 cardiac damage Effects 0.000 description 2
- 230000005961 cardioprotection Effects 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 2
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 2
- 208000037816 tissue injury Diseases 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUAHPAJOXVYFON-ZETCQYMHSA-N (8S)-8-amino-7-oxononanoic acid zwitterion Chemical compound C[C@H](N)C(=O)CCCCCC(O)=O GUAHPAJOXVYFON-ZETCQYMHSA-N 0.000 description 1
- AKXKFZDCRYJKTF-UHFFFAOYSA-N 3-Hydroxypropionaldehyde Chemical compound OCCC=O AKXKFZDCRYJKTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCGISRHGYLRXSR-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-7-[(5-hydroxy-7-sulfonaphthalen-2-yl)carbamoylamino]naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound OC1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(NC(=O)NC=3C=C4C=C(C=C(C4=CC=3)O)S(O)(=O)=O)=CC=C21 PCGISRHGYLRXSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000044503 Antimicrobial Peptides Human genes 0.000 description 1
- 108700042778 Antimicrobial Peptides Proteins 0.000 description 1
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 108010011485 Aspartame Proteins 0.000 description 1
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 102000008214 Glutamate decarboxylase Human genes 0.000 description 1
- 108091022930 Glutamate decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 1
- 206010051606 Necrotising colitis Diseases 0.000 description 1
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 1
- 206010037423 Pulmonary oedema Diseases 0.000 description 1
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 1
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 1
- 206010042434 Sudden death Diseases 0.000 description 1
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000001773 anti-convulsant effect Effects 0.000 description 1
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 1
- 229960003965 antiepileptics Drugs 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N aspartame Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(=O)OC)CC1=CC=CC=C1 IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N 0.000 description 1
- 229960003438 aspartame Drugs 0.000 description 1
- 235000010357 aspartame Nutrition 0.000 description 1
- 239000000605 aspartame Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000005907 cancer growth Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000002565 electrocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 1
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000037149 energy metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 206010015037 epilepsy Diseases 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000036737 immune function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000009539 inhibitory neurotransmission Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003914 insulin secretion Effects 0.000 description 1
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 description 1
- 210000004153 islets of langerhan Anatomy 0.000 description 1
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 1
- 230000003907 kidney function Effects 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 230000003908 liver function Effects 0.000 description 1
- 238000013227 male C57BL/6J mice Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 description 1
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006872 mrs medium Substances 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 208000004995 necrotizing enterocolitis Diseases 0.000 description 1
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 1
- 230000035778 pathophysiological process Effects 0.000 description 1
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 1
- 201000006195 perinatal necrotizing enterocolitis Diseases 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 208000005333 pulmonary edema Diseases 0.000 description 1
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 1
- 239000001044 red dye Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009759 skin aging Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 description 1
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 description 1
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L water blue Chemical compound CC1=CC(/C(\C(C=C2)=CC=C2NC(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=C(\C=C2)/C=C/C\2=N\C(C=C2)=CC=C2S([O-])(=O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1N.[Na+].[Na+] XOSXWYQMOYSSKB-LDKJGXKFSA-L 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明公开了GABA以及产生GABA的益生菌的新用途。该用途是GABA以及产生GABA的益生菌在制备预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用。预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤体现在下述方面：1)减轻心肌缺血/再灌注后的心脏损伤；2)降低心肌细胞的凋亡比例；3)抑制心脏纤维化；4)减少心脏梗死的面积；5)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏重塑；6)有效提高心肌缺血/再灌注损伤的患者的存活率。实验结果表明，口服GABA或产生GABA的益生菌可减轻小鼠缺血/再灌注损伤的病理影响，这些发现为GABA药物及相关益生菌的开发提供了新的思路和理论基础。
Description
技术领域
本发明属于医药领域，具体涉及罗伊氏乳杆菌及其代产物GABA在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用。
背景技术
心肌缺血/再灌注(I/R)损伤是指冠状动脉部分或完全急性阻塞后，在一定时间又重新获得再通时，缺血心肌虽然得以恢复正常灌注，但其组织损伤反而呈进行性加重的病理过程。缺血期引起的心肌超微结构、能量代谢、心功能和电生理等一系列损伤性变化，在血管再通后加重，甚至可发生严重的心律失常而导致猝死。其病理生理过程发生机制复杂，且目前临床上尚缺乏针对缺血/再灌注损伤的全面有效的治疗手段及特异性药物。因此，如何防治心肌缺血/再灌注损伤已经成为重要的医学研究方向。
肠道微生物群被证明与多种人类疾病息息相关。越来越多的证据表明，肠道微生物群的改变与多种心血管疾病有关，包括高血压，心力衰竭和缺血性心脏病，如心肌梗塞(MI)。同时，肠道微生物群也成为预防或治疗心血管等疾病的新靶点。短链脂肪酸以及由肠道中的益生菌或人工补充的菌株产生的其他代谢物已经被证明可调节代谢紊乱和减少器官的炎症，但特定的肠道益生菌及其代谢产物是否可以减轻心肌缺血/再灌注损伤仍有待探索，而且具有很大的转化价值。在益生菌中，乳杆菌属和双歧杆菌在食品发酵中具有悠久的历史，安全性高，最近越来越多的研究集中于它们在疾病环境中的特定作用。
据报道，罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)在坏死性小肠结肠炎、鼠伤寒沙门氏菌感染中具有保护作用，并且可通过一系列抗微生物肽或小分子如罗伊氏菌素抑制癌症生长。在罗伊氏乳杆菌代谢物中，γ-氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白质氨基酸，是中枢神经系统中重要的抑制性神经传导物质，主要存在于脑和骨髓中。GABA具有多种生理功能，包括镇静、抗惊厥、治疗癫痫病；改善肝脏、肾脏功能；降低血压；调节激素分泌；延缓衰老；增强记忆；提高生殖活性；能促进胰岛细胞中胰岛素的分泌，有效地预防糖尿病。此外，GABA还具有其它一些生理功能，如预防肥胖，促进酒精代谢，调节心律失常，防止动脉硬化以及防止皮肤老化等作用，但是GABA是否可以减轻缺血/再灌注后的心脏损伤目前尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供γ-氨基丁酸(GABA)以及产生GABA的益生菌的新用途。
本发明所提供的GABA以及产生GABA的益生菌的新用途是它们在制备预防和/或治疗心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的药物中的应用。
本发明中所述预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤具体体现在下述至少一方面：
1)减轻心肌缺血/再灌注后的心脏损伤；2)降低心肌缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡；3)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏纤维化；4)减少心肌缺血/再灌注后心脏梗死的面积；5)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏重塑；6)有效提高心肌缺血/再灌注损伤的患者的存活率。
本发明中所述产生GABA的益生菌是指口服后在体内能代谢产生GABA的益生菌，具体如罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri，后简称为“罗伊氏乳杆菌”)。
在本发明的上述应用中，所述药物含有有效剂量的GABA或有效剂量的产生GABA的益生菌。有效剂量为单位给药剂量形式(如一片药物中的含量)或治疗的患者的单位剂量(如单位体重剂量)。在本发明中，药物治疗的对象为哺乳动物类，包括人、小鼠等。根据人与实验动物的等剂量换算关系，可以利用动物的剂量推测出人的单位体重剂量。
本发明还保护一种预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤的药物。
所述药物，其活性成分为GABA或产生GABA的益生菌。
所述药物中，GABA或产生GABA的益生菌可作为有效成分之一，也可作为唯一有效成分。
制备所述药物时，还可加入载体材料。
所述载体包括但不限于：稀释剂、混悬剂、缓冲剂、颗粒剂、乳剂、赋形剂、包囊剂、喷雾剂、粘合剂、填充剂、崩解剂、湿润剂、透皮吸收剂、吸收促进剂、表面活性剂、矫味剂、着色剂或吸附载体。
上述药物可以按照本领域技术人员已知的常规方法制成片剂、胶囊、溶液剂或注射剂等剂型；优选制备成口服制剂。
肠道微生物在维持健康和心血管疾病中起到至关重要的作用。然而，目前尚不清楚哪些肠道细菌以及如何保护心脏免受缺血/再灌注损伤。发明人发现GABA作为一种来源于罗伊氏乳杆菌的代谢物，可以直接减轻心肌缺血/再灌注后的损伤，并抑制心脏重塑。
本研究通过给野生型雄性小鼠进行心肌缺血/再灌注前灌胃罗伊氏乳杆菌/GABA7天，或在I/R后即刻开始GABA灌胃。在缺血/再灌注后1周通过染色、超声心动图和心电图等评估心脏损伤以确认罗伊氏乳杆菌及其代谢产物GABA的保护作用。实验数据表明，口服GABA或产生GABA的罗伊氏乳杆菌可以预防和/或治疗小鼠心肌缺血/再灌注损伤，为相关益生菌及药物的研发提供了新的方向及理论基础。
附图说明
图1为罗伊氏乳杆菌预处理能够保护心肌缺血/再灌注后的心脏功能；A为此部分实验流程图，B为小鼠肠道罗伊氏乳杆菌的定殖情况，C为罗伊氏乳杆菌对I/R后心脏损伤的影响(具体为心重/体重比、心重/胫骨长度比、心重/肺湿重比)，D为超声心动图，E为心电图；
图2为罗伊氏乳杆菌预处理能够抑制心肌缺血/再灌注后心脏纤维化与心脏重塑；A为天狼星红染色结果，B为Masson染色结果，C为TUNEL染色结果，D为I/R后48h和7天血清肌钙蛋白(cTnT)含量变化；
图3为罗伊氏乳杆菌能够通过产生GABA发挥心脏保护功能；A为灌菌前后小鼠血清中的GABA水平变化，B为此部分实验流程图，C为GABA对I/R后心脏损伤的影响(具体为心重/体重比、心重/胫骨长度比、心重/肺湿重比)，D为超声心动图；
图4为GABA后处理能够在心肌缺血/再灌注后减轻心脏组织损伤；A为超声心动图，B为TUNEL染色结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1：GABA减轻缺血/再灌注后的心脏损伤
1 材料和方法
1.1 动物
使用8至10周龄雄性动物进行实验，在中国科学院动物研究所SPF动物设施中，将不同处理组别的小鼠分别饲养于单独通风的笼子中，在严格的12小时光照循环下饲养，自由饮食。实验采用随机盲法，以保证实验结果的真实性。
1.2抗生素处理
本研究通过将四联抗生素加入至小鼠每日饮水中，进行灌菌前肠道微生物的清除，具体为将万古霉素(0.125mg/ml/日)、新霉素(0.25mg/ml/日)、甲硝唑(0.25mg/ml/日)、氨苄青霉素(0.25mg/ml/日)和阿斯巴甜(0.1mg/ml/日)，抗生素持续饮用7天。1.3罗伊氏乳杆菌灌胃及GABA给药
在本研究中，所用的罗伊氏乳杆菌菌株(CICC 6126)购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)。在37℃的条件下，将罗伊氏乳杆菌在MRS培养基中培养增殖两次，在4℃下以8000g离心10min，获得菌体沉淀。用无氧PBS将罗伊氏乳杆菌悬浮为最终密度为1x109CFU/mL的悬液，每天灌胃200μL。
在通过抗生素处理清除肠道微生物一周后，将小鼠随机分为以下三组：①假手术组(开胸,但未进行心脏I/R手术)；②I/R组(心脏I/R手术)；③罗伊氏乳杆菌+I/R组(小鼠在心脏I/R手术前给予罗伊氏乳杆菌灌胃7天)。
在GABA给药实验中，GABA浓度为6mg/mL，每天灌胃200μL。将小鼠随机分为以下三组：①假手术组；②I/R组；③GABA+I/R组(小鼠在心脏I/R手术前/后给予GABA灌胃7天)。
1.4 16S rDNA的定量
本研究通过罗伊氏乳杆菌16s rDNA验证了抗生素清除及灌菌的效果。使用DNeasyPowerSoil Pro Kit从粪便样品中提取DNA，从总DNA中扩增出16S rRNA基因序列，正向引物为5'-CAGACAATCTTTGATTTTTAG-3'，反向引物为5'-GCTTGTTTGGGCTCTTC-3'，使用KAPA SYBRFAST Kit进行实时PCR。
1.5心肌缺血/再灌注和超声心动图
将小鼠麻醉(1.5％异氟烷)后，在第五肋间进行开胸手术，在冠状动脉走行处下方置入一根丝线，将冠状动脉前降支进行结扎。40分钟后，松开缝线以重新对缺血区域进行再灌注。在实验开始前和I/R后第7天，经胸超声心动图评估心脏功能，每次每只小鼠测量至少三次。
1.6心电图(ECG)分析
本实验通过ECG检测I/R手术中心肌缺血效果，并在实验开始前和I/R后3天监测ST段抬高或压低程度，通过Labchart软件进行分析。
1.7组织学分析
本研究通过天狼星红染色和Masson三色染色评估心脏的纤维化水平。心脏切除后，将心脏组织浸泡在4％多聚甲醛(PFA)中，脱水后进行石蜡包埋及切片(切片厚度3μm)，脱蜡复水后进行染色。对于天狼星红染色，将组织浸泡在天狼星红染料中60分钟，然后用Weigert铁苏木素染液染细胞核10分钟并洗涤。对于Masson三色染色，将组织浸入Weigert铁苏木素溶液中染色10分钟后用水洗涤，然后将载玻片在Bieblich Scarlet-酸性品红中孵育15分钟，并用去离子水冲洗。滴加磷钨酸-磷钼酸溶液(1:1)反应5分钟，然后将载玻片直接浸入苯胺蓝溶液中染色10分钟，后滴加1％醋酸溶液，反应2分钟。最后，将载玻片在酒精溶液中脱水，并在二甲苯中清洗，然后使用中性树胶封片剂进行封片，晾干后使用ZeissAxio Observer Z1显微镜观察，使用Image J测量纤维化面积。
使用TUNEL细胞凋亡检测试剂盒分析细胞凋亡，TUNEL阳性细胞核(片段DNA)在450-500nm处发出红色荧光，而DAPI阳性细胞核(完整DNA)在360nm处发出蓝色荧光。在每组小鼠的5张心脏切片中，对至少10个单独区域的TUNEL阳性和DAPI阳性细胞数进行计数并取平均值。
1.8代谢物和肌钙蛋白检测
在抗生素给药前一天和罗伊氏乳杆菌灌胃后第7天分别抽血，使用ELISA法检测小鼠血液中代谢物(GABA)水平。在I/R手术后48小时和第7天分别抽血，使用ELISA法检测小鼠血液中肌钙蛋白(cTnT)的含量。
2结果
2.1罗伊氏乳杆菌预处理对缺血/再灌注后心脏功能的保护作用
本研究在罗伊氏乳杆菌灌胃前7天给雄性C57BL/6J小鼠口服抗生素，清除小鼠肠道微生物后，用罗伊氏乳杆菌灌胃7天，分别在给予抗生素前、灌菌前及灌菌后3天，用16srDNA定量验证了肠道微生物的清除效果和罗伊氏乳杆菌的定殖情况(图1中A、B)。灌菌7天后，我们进行了I/R手术，手术7天后收样，和假手术组相比较，I/R组的心重/体重比、心重/胫骨长度比、心重/肺湿重比明显增加，出现心力衰竭和肺水肿，而灌菌组这三项指标较I/R组比有明显降低(图1中C)。此外，通过心脏超声，我们观察到I/R后一周，小鼠心脏出现收缩力降低，左心室增大，与I/R组相比，灌菌组保留了较好的心脏功能，如左心室缩短分数(FS％)更高、左心室舒张末期内径(LVEDD)及左心室收缩末期内径(LVESD)有明显减少，提示其心脏功能较I/R组有明显改善(图1中D)。此外，心电图也显示I/R组在术后出现明显ST段抬高并持续3天，而灌菌组心电图几乎恢复正常，提示其减轻了心脏损伤(图1中E)。
2.2罗伊氏乳杆菌预处理可抑制缺血/再灌注后的心脏纤维化并抑制心脏重塑
为了进一步确定罗伊氏乳杆菌预处理对I/R后心脏结构重塑的影响，我们进行了心脏组织的天狼星红染色和Masson染色。量化结果显示，罗伊氏乳杆菌预处理的小鼠心脏纤维化面积和I/R组相比显著减小(图2中A、B)。通过TUNEL染色，我们检测了I/R后心肌细胞凋亡的数量，结果显示，I/R梗死区周围TUNEL阳性(凋亡)心肌细胞的数量显著增加，而灌菌组梗死边界区TUNEL阳性(凋亡)心肌细胞数量显著减少(图2中C)。此外，与I/R组相比，灌菌组I/R术后48小时和7天的血清肌钙蛋白(cTnT)显著降低，表明罗伊氏乳杆菌可以减轻I/R后的心脏损伤(图2中D)。上述结果表明，罗伊氏乳杆菌预处理减少了I/R后的心脏组织损伤并且抑制了心脏重塑。
2.3罗伊氏乳杆菌诱导的心脏保护作用由GABA水平升高引起
由于罗伊氏乳杆菌编码谷氨酸脱羧酶，并通过谷氨酸脱羧化产生GABA，而GABA是调节中枢神经功能和免疫功能的主要代谢产物，因此我们研究了罗伊氏乳杆菌相关的心脏保护作用是主要由GABA产生。首先，我们通过ELISA定量了罗伊氏乳杆菌灌胃7天后小鼠血清的GABA水平(图3中A)，发现罗伊氏乳杆菌灌胃后血液循环中的GABA水平显著高于PBS组。接下来，我们通过直接补充GABA(I/R前7天和后7天每只小鼠每天给予6mg/ml的GABA)，检测了GABA对I/R后心脏损伤的影响。与罗伊氏乳杆菌预处理实验中的观察结果一致，和I/R组比较，GABA预处理可以明显降低心重/体重比、心重/胫骨长度比、心重/肺湿重比(图3中B、C)。同样，心脏超声结果也显示，和I/R组相比，GABA预处理可以提高I/R后心脏功能(图3中D)。
2.4GABA后处理在心肌缺血/再灌注中具有一定的心脏保护功能
为了探讨I/R损伤后即刻进行GABA后处理是否同样能减轻心脏组织损伤，我们在I/R后立即给小鼠口服GABA，并持续至I/R后7天。7天后通过心脏超声，我们发现GABA组和I/R组比较，左室缩短分数(FS％)更高，提示GABA可提高I/R后心肌收缩力(图4中A)。通过TUNEL染色，我们发现GABA后处理和预处理类似，可减少梗死区周围心脏细胞凋亡(图4中B)。因此，提示GABA后处理同样也具有心脏保护作用，GABA同时具有预防和治疗心脏损伤的双重潜力。
Claims (10)
1.γ-氨基丁酸(GABA)在制备预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤的药物中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤具体体现在下述至少一方面：1)减轻心肌缺血/再灌注后的心脏损伤；2)降低心肌缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡比例；3)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏纤维化；4)减少心肌缺血/再灌注后心脏梗死的面积；5)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏重塑；6)有效提高心肌缺血/再灌注损伤的患者的存活率。
3.产生GABA的益生菌在制备预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤的药物中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述产生GABA的益生菌是口服后在体内能代谢产生GABA的益生菌。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述口服后在体内能代谢产生GABA的益生菌为罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的应用，其特征在于：所述预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤具体体现在下述至少一方面：1)减轻心肌缺血/再灌注后的心脏损伤；2)降低心肌缺血/再灌注后心肌细胞的凋亡比例；3)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏纤维化；4)减少心肌缺血/再灌注后心脏梗死的面积；5)抑制心肌缺血/再灌注后的心脏重塑；6)有效提高心肌缺血/再灌注损伤的患者的存活率。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的应用，其特征在于：所述药物的施用对象为人或哺乳动物。
8.一种预防和/或治疗心肌缺血/再灌注损伤的药物，其活性成分包括为GABA和/或产生GABA的益生菌。
9.根据权利要求8所述的药物，其特征在于：所述产生GABA的益生菌是口服后在体内能代谢产生GABA的益生菌。
10.根据权利要求9所述的药物，其特征在于：所述口服后在体内能代谢产生GABA的益生菌为罗伊氏粘液乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310058653.4A CN117695266A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310058653.4A CN117695266A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117695266A true CN117695266A (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=90155820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310058653.4A Pending CN117695266A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117695266A (zh) |
-
2023
- 2023-01-17 CN CN202310058653.4A patent/CN117695266A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6316501B2 (ja) | アッカーマンシア・ムシニフィラ菌に由来する細胞外小胞を有効成分として含有する代謝疾患の治療または予防用の組成物 | |
| CN110101722B (zh) | 一种复合益生菌菌剂用于制备治疗溃疡性结肠炎产品的用途 | |
| CN110150669B (zh) | 一种适于糖尿病患者食用的益生菌组合物及其应用 | |
| CN117701424A (zh) | 具有肥胖预防或治疗效果的新的鼠李糖乳杆菌菌株及其用途 | |
| EP3677273B1 (en) | Bacteroides cellulosityticus for use in preventing and/or treating atherosclerosis and obesity | |
| TWI830696B (zh) | 抑制肌纖維變性用組成物 | |
| CN112770749A (zh) | 双歧杆菌与黄连素联用对糖尿病前期和2型糖尿病的作用 | |
| CN117695266A (zh) | 罗伊氏乳杆菌及其代谢产物gaba在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 | |
| WO2020062780A1 (zh) | 防治缺血性心脏病或缺血性脑病或血栓形成的药物及应用 | |
| CN110339206A (zh) | 一种用于治疗顽固性痤疮的药物组合物及其应用 | |
| KR102650558B1 (ko) | 락토바실러스 람노서스 pl60을 유효성분으로 함유하는 염증질환 예방, 개선 또는 치료용 프로바이오틱스 조성물 | |
| AU2022200277A1 (en) | The use of a benzoate containing composition to treat glycine encephalopathy | |
| CN113384600A (zh) | 一种灭活乳酸菌复合物在制备治疗和/或预防糖尿病产品中的应用 | |
| CN117919265A (zh) | 婴儿双歧杆菌及其代谢产物肌苷在制备预防和治疗心肌缺血/再灌注损伤药物中的应用 | |
| CN117377480A (zh) | 烟酰胺单核苷酸与发酵乳杆菌联合在制备缓解皮肤光老化制剂中的应用 | |
| US20190388484A1 (en) | Lactobacillus reuteri gmnl-263 for improving hypertension and its compositions thereof | |
| TWI517853B (zh) | A composition for treating a vascular injury or a disease-related disease | |
| CN110448569A (zh) | 一种具有止泻功效的组合物及其制备方法和其应用 | |
| TWI819926B (zh) | 治療或預防黃疸的乳酸菌組合物 | |
| TWI838163B (zh) | 預防及/或改善口腔黏膜下纖維化之組成物及其用途 | |
| TWI790820B (zh) | 治療或預防黃疸的乳酸菌組合物 | |
| CN113768924B (zh) | 一种能抑制肿瘤细胞的组合物及其相关应用 | |
| CN110384719B (zh) | 可改善高血压的罗伊氏乳杆菌菌株gmnl-263及其组合物 | |
| WO2022151335A2 (zh) | 一种高压氧联合免疫药物用于肿瘤治疗的方法 | |
| CN107296817B (zh) | 茯苓萃取物及土莫酸于保护肌肉的用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |