CN1814276A

CN1814276A - 胸腺素β10的神经保护作用

Info

Publication number: CN1814276A
Application number: CN 200510005030
Authority: CN
Inventors: 宝勒日; 王大公
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-09

Abstract

本发明提供一种含有效量的胸腺素β10或其可用盐或其生理功能衍生物用于治疗各种神经损伤(包括脑损伤，脊髓损伤及外周神经损伤)，及可应用的载体配制而成的药物组合物。本发明可用于治疗各种神经损伤，包括中枢神经系统及外周神经系统疾病。如由于各种疾病造成的缺血、缺氧引起的各种脑损伤、脊髓损伤及外周神经损伤。本发明还可用于治疗各种物理性神经损伤。如机械损伤、外伤、交通肇事等造成的脑损伤、脊髓损伤及周围神经损伤。此外，本发明还可用于预防及治疗各种原因引起的神经退行性疾病及衰老引起的脑组织及神经组织损伤，包括帕金森病、Alzheimer疾病等以及脑神经细胞功能障碍而引起的神经精神紊乱症状等。

Description

胸腺素β10的神经保护作用

技术领域

本发明涉及一种具有保护神经细胞及治疗神经组织损伤作用的活性小分子多肽：胸腺素β10，其药物组合物可用于治疗各种原因引起的脑损伤，脊髓损伤及外周神经损伤。

背景

神经系统包括中枢神经系统(大脑、脊髓)及外周神经系统(周围神经组织)。神经系统损伤可由多种因素引起：(1)物理损伤，直接造成损伤部位的神经组织损害，如外伤造成的脑神经组织损伤或脊髓损伤；(2)部分神经系统的临时或永久性缺血或缺氧，如中风或脑拴塞造成的脑神经组织损伤；(3)接触神经毒素，如用于治疗癌症的化学制剂或用于治疗AIDS的双脱氧胞甘；(4)慢性代谢疾病，如糖尿病或肾功能障碍引起的外周神经损伤；(5)神经退行性疾病，包括帕金森病、Alzheimer疾病等。受损的神经组织可累及一种或多种类型的神经细胞。

神经损伤后的保护与修复一直是神经科学家们面临的严峻挑战之一。经过多年的努力，许多研究已经证实，神经系统具有可塑性，不仅表现为对外界各种刺激具有强烈的代偿与适应能力，更重要的是在结构与功能上具有损伤后修复或重建的能力。这个过程的实现既需要启动神经细胞自身某些基因调控程序，又需要相当复杂的局部环境与条件。近年来，随着神经生长因子的发现及神经组织干细胞移植的应用，在一定程度上给治疗神经损伤带来了希望。

神经生长因子(NGF)及神经营养蛋白(NT)在神经细胞和胶质细胞发育成熟中起重要作用，并对神经细胞和胶质细胞的损伤有一定的保护作用。利用基因转染技术把神经营养因子相关基因导入哺乳动物细胞株，然后移植到脑内，或利用逆转录病毒基因载体直接感染脑内神经细胞和胶质细胞，使这些经过基因修饰的细胞在局部表达相关蛋白，从而达到治疗中枢神经系统损伤的目的。神经多潜能干细胞体外分离培养的成功为神经系统损伤后的结构重建提供了可能性，移植的干细胞可在宿主体内分化成为相应的神经细胞和胶质细胞以实现损伤修复。尽管从理论上讲这些方法有助于帮助损伤的神经细胞再生和修复，但距实际应用还有很大差距。因为人们发现，由于受损神经细胞的修复和再生是一个非常复杂的过程，单独使用这些方法很难修复损伤后的神经组织。目前除了转基因技术仍存在安全问题外，损伤造成的受损神经细胞及受损伤局部组织缺氧缺血，使损伤的神经细胞及移植后的神经组织很难存活。

本发明的目的就是提供一种即具有保护神经细胞、促进神经细胞再生修复、又具有促进新血管形成作用的活性小分子多肽，胸腺素β10，其药物组合物可用于治疗各种原因引起的脑损伤，脊髓损伤及外周神经损伤。

附图说明

图1胸腺素β10对大鼠视网膜神经细胞的保护。对照组为未经处理的大鼠视网膜神经细胞。在实验组，先用不同浓度的胸腺素β10对大鼠视网膜神经细胞进行保护性预处理一个小时。然后在实验组及对照组神经细胞培养液中加入双氧水，使双氧水在培养液中的终浓度为100μM，将实验组与对照组神经细胞在37℃培养24小时。采用MTT分析法，以神经细胞的抗氧化能力及存活时间作为指标，观察胸腺素β10对大鼠视网膜神经细胞的保护作用。结果显示：与对照组相比，经胸腺素β10保护性预处理后视网膜神经细胞死亡数量明显减少，并且这种保护作用随着胸腺素β10浓度的增加而加强。

本发明的描述

本发明起始于已有研究发现，在胚胎早期胸腺素β10参与脑神经组织的发育过程。我们最近研究发现，即使成年以后，脑组织及外周神经组织中仍然含有丰富的胸腺素β10。我们设想这种小分子多肽很可能对神经细胞的发育具有某种作用，因此在神经细胞受到损伤的情况下，这种小分子多肽很可能具有保护神经细胞，促进神经细胞再生以及损伤后神经组织修复的功能。在进一步的实验中，我们以离体培养的视网膜神经细胞作为神经细胞模型，用双氧水造成神经细胞损伤，观察胸腺素β10对神经细胞的保护作用。实验结果显示：与对照组比较，胸腺素β10能够特异性地刺激人脐带静脉内皮细胞及表皮细胞的运动。细胞运动在伤口愈合中起重要作用。新生的毛细血管即开始从业已存在的小静脉抽芽并向伤口处生长，需要细胞运动；缺损周围上皮断端的基底层细胞向创面移动覆盖伤口表面，需要细胞运动。胸腺素β10能促进细胞迁移，因此具有加速损伤愈合的作用。

本发明进一步确定了腺素β10能够在体内有效地促进血管内皮细胞移动，促进血管形成，促进组织再生及损伤愈合。鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)血管形成试验结果显示，胸腺素β10促进血管形成的效果与作为阳性对照的表皮细胞生长因子的效果相当或更好。肌动蛋白是细胞内含量丰富的蛋白质，是细胞骨架蛋白，它能通过单体与聚合体形式的转换参与多种细胞功能活动，如细胞运动、细胞收缩、吸收、分泌、DNA复制、细胞分裂等等。胸腺素β10能结合到肌动蛋白单体上，通过抑制肌动蛋白的聚合来调节肌动蛋白的功能状态，加速细胞运动、细胞分裂等细胞功能活动，不仅表现为对外界各种刺激有强烈的代偿与适应能力，更重要的是在结构与功能上具有抗损伤及损伤后修复或重建的能力。

因此，本发明提供一种含有效量的胸腺素β10或其可用盐或其生理功能衍生物，及可应用的载体配制而成的具有保护及治疗神经组织损伤作用的药物组合物。这种治疗及保护神经细胞的作用是基于我们在实验中发现，1)在外界有害因素刺激下，胸腺素β10对神经细胞本身具有保护作用。2)胸腺素β10还具有促进新生血管生长及细胞移动的作用。因此，在神经组织损伤修复过程中，胸腺素β10在保护神经细胞的同时还可促进损伤神经组织局部新生血管生长，改善缺血缺氧环境，促进神经细胞再生，创伤修复。

本发明可用于预防和治疗各种原因造成的神经系统损伤包括中枢神经系统(大脑、脊髓)及外周神经系统(周围神经组织包括)的损伤：(1)物理损伤，直接造成损伤部位的神经组织损伤，如外伤造成的脑神经组织损伤或脊髓损伤；(2)部分神经系统的临时或永久性缺血或缺氧，如中风或脑拴塞造成的脑神经组织损伤；(3)接触神经毒素，如用于治疗癌症的化学制剂或用于治疗AIDS的双脱氧胞甘；(4)慢性代谢疾病，如糖尿病或肾功能障碍引起的外周神经损伤；(5)神经退行性疾病及衰老引起的脑组织及神经组织损伤，包括帕金森病、Alzheimer疾病等。(6)脑神经细胞功能障碍而引起的的神经精神紊乱症状等。

本发明描述的胸腺素β10是正常人体内具有的多肽成分。因此，使用高度纯化的胸腺素β10安全、可靠。本发明的实施方案中，胸腺素β10可以是从组织细胞中分离提取，可以是直接化学合成，也可以是人工表达。另外，任何具有能够诱发或刺激机体组织、细胞产生胸腺素β10的生物活性物质均属于本发明范畴。

这种对神经系统损伤及疾病的的预防、治疗及保护作用不仅限于胸腺素β10，还应包括胸腺素β10的多个同种异型体，如胸腺素β4、胸腺素β9、胸腺素β11、胸腺素β12、胸腺素β13、胸腺素β14、胸腺素β15，胸腺素β16及上述含有LKKTET，LKKTNT氨基酸序列的同种异型体及其氧化型。

另外本发明在治疗各种原因的神经神经损伤过程中，还可与其他药物合用。如在治疗中加入神经生长因子(NGF)、神经营养蛋白(NT)、表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、运动神经生长因子(MNGF)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、血小板来源的生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)等，都包括在本发明内。

本发明的药物组合物可以是注射液组合物，用于静脉内、腹腔内、肌肉内或皮下注射。制备注射液组合物的例子包括将有效剂量的氧化型胸腺素β10或其衍生物和所需量的液体基质混合制作而成，该基质的例子包括水或生理盐水，其中还可添加其它有益成分或辅料。

本发明的药物组合物可以是口服胶囊、片剂、粉剂等固体剂型组合物，包括将有效剂量的氧化型胸腺素β10或其衍生物干粉和所需量的药用辅料混合制作而成。本发明的药物组合物还可以是口服液组合物。制备口服液组合物的例子包括将有效剂量的氧化型胸腺素β10或其衍生物和所需量的液体基质混合制作而成，该基质的例子包括水或生理盐水，其中还可添加其它有益成分或辅料。

在本文中，“载体”是指含有活性氧化型胸腺素β10的基质或辅料，用来充当药物输送系统。在本发明中，“药物输送系统”指当药物组合物(药物配制品或剂型)被使用时，可以将活性氧化型胸腺素β10呈递给人或动物的机体。因此术语“药物输送系统”包括普通的药物组合物所能使用的所有形式的基质或辅料，如固体、半固体、和流体组合物。特殊相关的组合物是，例如，软膏、亲水软膏、乳膏、糊剂、霜、凝胶、水凝胶、溶液、乳液、悬浮液、洗液、擦剂、洗发剂、皂剂、粘贴物、喷雾剂、粉末、薄膜、垫料、敷剂、绷带、膏药等。

局部应用本发明药物组合物优选是含有活性成分的软膏或霜。当制成软膏时，活性成分可以使用石蜡基或水混溶性软膏基，或者，制成活性成分含水相油霜基的霜剂。制备涂液、软膏等外用型组合物的例子，包括将有效剂量的和所需量的添加剂混合而成。这些添加剂通常选自外用药物或化妆品的常用基质或辅料，例如凡士林、液体石蜡、羊毛脂、硬脂酸单甘油脂、聚乙二醇、十六醇、甘油、乙醇和水等

如果需要，霜的水相可以包括，例如，至少30％W/W的多元醇，即含有两个或多个基的醇，如丙二醇、丁-1，3-二醇、甘露醇、山梨醇、甘油和聚乙二醇以及它们的混合物。局部用制剂可以根据需要而增加或减少所含活性成分。

本发明还可以用可控制释放混合剂的方式使用。本文中的“可控制释放混合剂”是指任何一种复合物。这种复合物可以用来缓慢释放包含其中的有效氧化型胸腺素β10成分。这种复合物含有生物有效成分可以是固状的，渗透性的，半固状的，胶性的或液状的。

实施例

实施例1

视网膜神经细胞保护实验

大鼠视网膜神经细胞被分离出鼠体后，可在培养液中存活一定时间，进行正常的新陈代谢活动。首先，用不同浓度的胸腺素β10对实验组神经细胞进行保护性预处理一个小时，以未经处理的神经细胞为对照组。然后在实验组及对照组神经细胞培养液中加入双氧水，使双氧水在培养液中的终浓度为100μM，将实验组与对照组神经细胞在37℃培养24小时。采用MTT和TUNEL分析法，以神经细胞的抗氧化能力及存活时间作为指标，观察胸腺素β10对大鼠视网膜神经细胞的保护作用。结果显示：经胸腺素β10保护性预处理后的视网膜神经细胞死亡数量与对照组相比明显减少，胸腺素β10具有明显的保护由过氧化引起的神经细胞死亡的作用，并且这种保护作用随着浓度的增加而加强(图1)。

实施例2

促进血管增生实验

胸腺素β10对血管生成的促进作用采用鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)实验检测，在孵育7天的受精鸡胚蛋壳上开一1cm2左右窗口，将不同浓度的化学合成胸腺素β10蛋白加样于灭菌滤纸片上，并放置于CAM，然后在恒温恒湿培养箱37℃下继续培养48小时，观察血管生长情况。本实验以生理盐水为测试对照，phorbol myristate acetate(PMA)0.5微克/10微升为阳性对照。实验测定结果表明胸腺素β10蛋白加样组鸡胚绒毛尿囊膜血管生长明显旺盛，管径粗且分支多，呈叶状分布。以生理盐水组血管生长程度作为对照，胸腺素β105微克/10微升的血管增生程度比生理盐水组显著增多，10微克/10微升的血管增生程度与PMA阳性对照组血管增生程度相当或略多。这一实验结果表明胸腺素β10具有明显促进血管增生作用。

实施例3

神经组织中胸腺素β10的蛋白含量

人体组织及脏器组织标本均经10％中性福尔马林固定，脱水，常规石蜡包埋，4μm厚连续切片。作特异性胸腺素β10抗体免疫组化标记。见图2胸腺素β10在神经组织中的表达。在脑组织中，与其它细胞比较，脑神经细胞内可见大量胸腺素β10蛋白表达，胞浆呈深棕黄着色，部分细胞的胞核中亦可见到少量颗粒状的棕黄色阳性信号(图2A)。另外，外周神经组织如胃壁肌层神经束内即可见到含量丰富的胸腺素β10蛋白，而胃壁肌层及神经组织周围结缔组织则未见胸腺素β10蛋白(图2B)。

Claims

1一种用于治疗神经损伤(包括脑损伤，脊髓损伤及外周神经损伤)的药物组合物，含有效量的胸腺素β10，其生物活性变体或盐、和其可接受的药用载体。

2按照权力要求1所述，胸腺素β10是指胸腺素β10的全部氨基酸序列，也可以是部分氨基酸序列或其变异体及氧化型，更主要的是指具有LKKTET的氨基酸片段。

3按照权力要求2所述，胸腺素β10可以是自然提取、化学合成或人工表达。

4按照权力要求1所述，本发明还包括胸腺素β10多个同种异型体。这些同种异型体含有LKKTET或LKKTNT氨基酸序列，如胸腺素β4、胸腺素β9、胸腺素β11、胸腺素β12、胸腺素β13、胸腺素β15、胸腺素β16，及这些同种异型体的变异体及氧化型。

5按照权力要求1所述，本发明可用于治疗各种神经损伤，包括中枢神经系统及外周神经系统疾病。如由于各种疾病造成的缺血、缺氧引起的各种脑损伤、脊髓损伤及外周神经损伤。

6按照权力要求1所述，本发明还可用于治疗各种物理性神经损伤。如机械损伤、外伤、交通肇事等造成的脑损伤、脊髓损伤及周围神经损伤。

7按照权力要求1所述，本发明还可用于预防及治疗各种原因引起的神经退行性疾病及衰老引起的脑组织及神经组织损伤，包括帕金森病、Alzheimer疾病等以及脑神经细胞功能障碍而引起的神经精神紊乱症状等。

8按照权力要求1所述，其药物组合物还可与其他药物合用，如神经生长因子(NGF)、神经营养蛋白(NT)等，以及其它具有调节胸腺素β10生成的各种生长因子、细胞因子及其它因子。

9按照权力要求1所述，其药物组合物中可药用的载体可以是口服胶囊、片剂、粉剂等固体剂型组合物，还可以是注射液组合物，用于静脉内、腹腔内、肌肉内或皮下注射。

10按照权力要求1所述，其药物组合物中可药用的载体包括普通的药物组合物所能使用的所有形式的基质或辅料，如固体、半固体、和流体组合物。特殊相关的组合物是，例如，软膏、亲水软膏、乳膏、糊剂、霜、凝胶、水凝胶、溶液、乳液、悬浮液、洗液、擦剂、洗发剂、皂剂、粘贴物、喷雾剂、粉末、薄膜、垫料、敷剂、绷带、膏药等。