DE112005001269T5 - Polysaccharidextrakt aus Lycium barbarum als neuroprotektives Mittel gegen ß-Amyloidpeptidneurotoxizität - Google Patents

Polysaccharidextrakt aus Lycium barbarum als neuroprotektives Mittel gegen ß-Amyloidpeptidneurotoxizität Download PDF

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Abstract

Wasserlösliches Polysaccharid-enthaltendes Extrakt, umfassend Arabinose, Galactose, Glucose, Xylose, Rhamnose, Mannose, Glucuronsäure und Galacturonsäure, analysiert durch Gaschromatographie, welches die Fähigkeit aufweist, neuronalen Zelltod zu inhibieren, und mit im wesentlichen geringer oder keiner in vivo-Toxizität bei topischer Verabreichung an ein Säugetier bei einer Konzentration von etwa 0,1 bis 500 μg/ml.

Description

  • Diese Offenbarung genießt den Vorteil von US-Provisional Application Serial No. 60/541,235 , eingereicht am 04. Februar 2004.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen aus den Extrakten von Lycium barbarum als neuroprotektives Mittel gegen β-Amyloidpeptidneurotoxizität, welches somit ihre Verwendung für die Behandlung von Alzheimer-Krankheit (AD) und für das Verhindern von neuronalem Verlust beim Altern gegen die Ansammlung von β-Amyloidpeptid im Gehirn erlaubt. In einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erhalt von Zusammensetzungen mit Anti-β-Amyloidpeptidneurotoxizität aus Lycium barbarum, und Zubereitungen, enthaltend besagte Zusammensetzungen. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Verwendung von Stresskinasen (c-Jun N-terminale Kinase (JNK) und doppelsträngige RNA-abhängige Proteinkinase (PKR)) als eine technologische Plattform zum Screenen von neuroprotektiven Wirkstoffen in allen Arten von natürlichen und synthetischen Chemikalien oder Zubereitungen gegen β-Amyloidpeptidneurotoxizität.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Alzheimer-Krankheit ist eine altersabhängige chronische neurodegenerative Erkrankung. Die Hauptsymptome von Alzheimer-Krankheit sind kognitive und Sprachbeeinträchtigungen (Yankner, 1996; Ray et al., 1998; Bossy-Wetzel et al., 2004). Da es sich um eine neurodegenerative Erkrankung handelt, wird die gesamte Koordination der Patientenbewegungen problematisch. Es ist vorausgesagt worden, dass mehr als 14 Millionen US-Bürger unter dieser vernichtenden Krankheit leiden werden (gemäß der American Health Assistant Foundation). Da alternde Populationen über die nächsten paar Jahrzehnte rasch zunehmen, wird das Auftreten dieser Krankheit sicher ein großes Gesundheitsproblem und eine Last für alle Regierungen dieser Welt sein.
  • Ein Hauptproblem, das mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert ist, ist neuronaler Verlust. Das Absterben von Neuronen kann mediiert werden durch neuronale Apoptose, granulovakuläre Degeneration oder Synaptose (Stadelmann et al., 1999; Engidawork et al., 2001; Su et al., 2001; Chang et al., 2002a; Leroy et al., 2002; Scheff und Price, 2003; Yu et al., 2004). Neuronale Apoptose wird mediiert durch verschiedene streng regulierte biologische Prozesse. Aktivierung von proapoptotischen Mechanismen ist in den obigen drei Arten von Absterbensprozessen gefunden worden. Zum Beispiel ist die Aktivierung von Caspase-3 und -8 in postmortem menschlichem AD-Gehirn gefunden worden (Rohn et al., 2001; Su et al., 2001; Scheff und Price, 2003). Unser Labor an der Universität von Hong Kong und andere Labore haben auch die Aktivierung von Caspase-3 und pro-apoptotischer Stresskinase, der doppelsträngigen RNA-abhängigen Proteinkinase (PKR) in granulovakulären degenerativen Neuronen in menschlichen postmortem-AD-Hirnschnitten gefunden (Chang et al., 2002a). Daher ist die Bekämpfung der Absterbensprozesse für Neuronen im Zuge des Alterns, biologischem Stress oder Umweltgiften eine Hauptaufgabe bei der Entwicklung von Behandlungen für Alzheimer-Krankheit.
  • Die pathologischen Merkmale der Alzheimer-Krankheit sind das Auftreten von senilen Plaques und neurofibillären Ablagerungen (Alzheimer'sche Degenerationsfibrillen; "neurofibrillary tangles"). Akkumulation oder sogenannte Ablagerungen von nicht löslichem β-Amyloid(Aβ)-Peptid ist die Hauptkomponente in solchen senilen Plaques (Ray et al., 1998). Daher ist es im allgemeinen angenommen worden, dass eine vermehrte Produktion von unlöslichem Aβ-Peptid zu der Bildung von senilen Plaques beiträgt. Tatsächlich ist berichtet worden, dass die Produktion von unlöslichem Aβ-Peptid mit dem Alter zunimmt. Hohe Spiegel von Aβ-Peptid sind für Neurone toxisch und führen neuronaler Apoptose (Iversen et al., 1995; Saido, 2003; Bossy-Wetzel et al., 2004). Vermehrte Aβ-Produktion in mutierten menschlichen Amyloidvorläuferprotein (APP-, K670N/M671L- und V717F-Mutation) transgenen Mäusen, und Injektion von Aβ in alte Rhesus-Affen oder Primaten zeigt auch alzheimerartige Neuropathologie, neuronalen Tod und korreliert mit Gedächtnisdefiziten. Außer in in-vivo-Tierversuchen wurde auch in mehreren Laboratorien gezeigt, dass Aβ-Peptid neurotoxische Effekte hat, die zu neuronaler Apoptose in vitro führen. Daher wurde seit langem angenommen, dass Aβ-Peptid ein Haupttoxin in der Pathogenese von Alzheimer-Krankheit ist.
  • Abgesehen von der Bildung von senilen Plaques ist ein weiteres pathologisches Merkmal die neurofibillären Ablagerungen, von welchen angenommen wurde, dass sie mit der abnormalen Phosphorylierung des Mikrotubulus-assoziierten Tauproteins zusammenhängen (Mandelkow und Mandelkow, 1998). Viele Umweltgifte, einschließlich Aβ-Peptid sowie Glutamat, können eine Hyper-Phosphorylierung von Tauprotein auslösen (Sindou et al., 1994; Rapoport et al., 2002). Abnormale Phosphorylierung des Tauproteins kann zur Störung des Cytoskeletts führen und des weiteren eine Kaskade der neuronalen Apoptose auslösen (Billingsley und Kincaid, 1997). Daher ist überlegt worden, dass abnormale Tauproteinphosphorylierung ein Hauptfaktor ist, der zur Degeneration von Neuronen beiträgt. Jedoch haben kontroversielle Ergebnisse gezeigt, dass abnormale Tauphosphorylierung auch in anderen Arten von neurodegenerativen Erkrankungen auftreten kann ohne das Problem von Demenz. Außerdem kann Aβ-Peptidneurotoxizität die Hyperphosphorylierung von tau auslösen. Daher wird erwartet, dass hohe Spiegel von Aβ-Peptiden zu Kaskaden von proapoptotischen Signalwegen führen, umfassend die abnormale Phosphorylierung von Tauprotein.
  • Da das Hauptsymptom bei Alzheimer-Erkrankung die kognitive Beeinträchtigung ist, basieren beinahe alle, wenn nicht 100 der gegenwärtigen Behandlungen der Alzheimer-Krankheit darauf, auf Anticholinesterase abzuzielen. Bis zur dritten Generation von Anticholinesterase-Medikamenten sind in der Klinik verwendet worden. Jedoch haben die meisten dieser Medikamente Nebenwirkungen, die für die Patienten nicht tolerierbar sein können. Zusätzlich verlangsamen diese Medikamente die kognitive Beeinträchtigung, sind jedoch nicht dazu gedacht, Neurone zu schützen. Wenn Neurone degenerieren, wird das Problem der kognitiven Beeinträchtigung immer noch auftreten. Des weiteren ist es angesichts der zunehmenden Population von alten Menschen in der Welt besser, Neurone zu schützen lange bevor sie zur Apoptose bestimmt sind. Daher wird Neuroprotektion zunehmend eine nützliche und effektive therapeutische Strategie zur Verhinderung des neuronalen Verlusts in der Alzheimer-Krankheit und dem Altern werden.
  • Um neuronale Apoptose zu verhindern, ist es wichtig, die molekularen Mechanismen der neuronalen Apoptose aufzuklären. Unser und andere Labors haben demonstriert, dass die Signifikanz von Stresskinasen wie c-Jun N-terminaler Kinase (JNK) sowie doppelsträngige RNA-abhängige Proteinkinase (PKR) in Aβ-Peptidneurotoxizität, sowie in der Pathogenese von Alzheimer-Krankheit (Chang et al., 2002b; Peel und Breesen, 2003; Suen et al., 2003; Onuki et al., 2004). Kultivierte Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden, zeigen eine rasche Zunahme in der Phosphorylierung von JNK und PKR. Menschliche postmortem-Alzheimer-Krankheit-Gehirnschnitte zeigen auch eine hohe Immunreaktivität von phosphorylierter PKR und JNK (Zhu et al., 2001; Chang et al., 2002a; Savage et al., 2002; Peel und Bredesen, 2003; Onuki et al., 2004). Daher haben wir erkannt, dass die Untersuchung ihrer Phosphorylierung in Neuronen, welche Aβ-Peptid ausgesetzt wurden, zwei wesentliche Marker für Neuronen, welche zur Apoptose bestimmt sind, sein werden. In diesem Zusammenhang wird die Untersuchung ihrer Phosphorylierung eine nützliche Technologieplattform für Wirkstoff-Screening sein, um zu untersuchen, ob Medikamente aus z.B. chinesischen oder pflanzlichen Medikamenten neuroprotektiv gegenüber Aβ-Peptid wirken können.
  • Um die Langlebigkeit zu fördern und die Degeneration zu verhindern, sollten verschiedene Strategien, umfassend körperliche Betätigung und Kalorienrestriktion gleichzeitig entwickelt werden. Die tägliche Einnahme von Antiaging-Supplementen wie tonischer chinesischer Medizin ist eine gute Strategie, um die Empfindlichkeit von Zellen gegenüber Umweltgiftstoffen zu reduzieren. Unter verschiedener chinesischer und orientalischer Medizin hat die trockene Frucht von Lycium barbarum (auch bekannt als Fructus Lycii) seit langem seinen Ruf als Antiaging-Supplement in der chinesischen Medizin verdient und ist eine der Hauptbestandteile in Rezepturen von vielen traditionellen chinesischen Antiaging-medizinischen Formulierungen (Lu et al., 1999; Wang et al., 2002; Deng et al., 2003). Experimentell ist gezeigt worden, dass Polysaccharidextrakte von Lycium barbarum die Lebensspanne von männlichen Drosophila melanogaster signifikant verlängern können (Xu et al., 2001). Zusätzlich kann es Hydroxylradikal-induzierte Lipidperoxidation in der Leber von alten Mäusen deutlich verringern. Des weiteren ist gezeigt worden, dass Polysaccharidextrakte aus Lycium barbarum signifikant die CC14-ausgelöste Lebertoxizität reduzieren können (Kim et al., 1999). Sie können auch schützende Effekte gegenüber Hyperthermie-induzierter Schädigung von kultiviertem Seminoferous-Epithel ausüben (Wang et al., 2002). Auf Basis all dieser Beweise zusammengenommen, haben wir nun erkannt, dass Polysaccharidextrakte aus Lycium barbarum schützende Auswirkungen auf Neuronen gegenüber Umwelttoxinen wie β-Amyloid(Aβ)-Peptiden in AD ausüben.
  • Die vorliegenden Erfinder haben diese Erfindung zustande gebracht, indem sie belegten, dass die besagten Zusammensetzungen aus wässrigen Extrakten der Frucht von Lycium barbarum neuroprotektive Auswirkungen gegenüber Aβ-Peptidtoxizität zur Verfügung stellen. Darüber hinaus wird die Technologieplattform, die Phosphorylierung von JNK und PKR zu verwenden, ein effektives Verfahren zum Screenen von neuroprotektiven Wirkstoffen aus allen Arten von natürlichen und synthetischen Chemikalien oder Zusammensetzungen gegenüber Aβ-Peptidneurotoxizität sein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurden die voranstehenden Ziele und Vorteile ohne weiteres erreicht.
  • Gemäß der Erfindung haben wir entdeckt, dass neue Zusammensetzungen, welche aus Lycium barbarum extrahiert und gereinigt werden können, effektive Mittel zur Inhibition von Aβ-Peptid-induziertem neuronalem Zelltod sind. Wir haben des weiteren gemäß der vorliegenden Erfindung entdeckt, dass die gereinigten Zusammensetzungen der Erfindung effektive Mittel zum Schutz vor Aβ-Peptid-induziertem neuronalem Zelltod sind. In noch weiterer Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung haben wir Verfahren entdeckt, um neuroprotektive Zusammensetzungen aus Lycium barbarum zu erhalten; zusätzlich werden Zubereitungen zur Verfügung gestellt, welche besagte Zusammensetzungen enthalten. In weiterer Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung haben wir Verfahren zur Reinigung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung aus Lycium barbarum entdeckt, sowie deren Charakterisierung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt neue therapeutische Mittel aus den Polysaccharidextrakten von Lycium barbarum zur Verfügung, um neuronalen Tod und neuronale Apoptose in Aβ-Peptidneurotoxizität und Alzheimer-Krankheit zu verhindern. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Technologie-Plattform zur Verfügung, unter Verwendung von Western-Blotanalyse von PKR und JNK, zum Screenen von Wirkstoffen, um neuroprotektive Mittel gegen neuronalen Verlust in Alzheimer-Krankheit zu entwickeln.
  • Wir haben gezeigt, dass die vorliegenden Polysaccharidextrakte aus Lycium barbarum Aβ-Peptid ausgelöste Freisetzungen von Lactatdehydrogenase (LDH), Caspase-3- und -2-Aktivierung, und PKR- und JNK-Aktivierung verringern, durch Untersuchung der morphologischen Veränderungen von Neuronen. Diese Erfindung bestätigt, dass Polysaccharidextrakte aus Lycium barbarum gute therapeutische und neuroprotektive Mittel gegen Aβ-Peptidneurotoxizität und neuronalen Tod in Alzheimer-Krankheit sein werden.
  • Die Entwicklung der vorliegenden Erfindung hat einen oder mehrere der folgenden Schritte umfasst:
    den Schritt, die Freisetzung von Lactatdehydrogenase (LHD), welche als Index für Cytotoxizität dient, aus Neuronen, welche Aβ-Peptid ausgesetzt wurden und die mit den wässrigen oder basischen Extrakten (LBA bzw. LBB) vorbehandelt wurden, mit einer unbehandelten Kontrolle zu vergleichen;
    den Schritt, die Aktivierung von Caspase-3-Aktivität, welche als ein Anzeichen für neuronale Apoptose in Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden, und vorbehandelt wurden mit den wässrigen oder basischen Extrakten (LBA und LBB) mit der Kontrolle zu vergleichen;
    den Schritt, die Aktivierung von Caspase-2-Aktivität, welche als ein Marker für Aβ-Peptidneurotoxizität dient, in Neuronen, welche Aβ-Peptid ausgesetzt wurden und vorbehandelt wurden mit wässrigen oder basischen Extrakten (LBA und LBB), mit der Kontrolle zu vergleichen;
    den Schritt, das therapeutische Fenster für die neuroprotektiven Effekte von LBA und Lithiumchlorid in Aβ-Peptidneurotoxizität zu vergleichen;
    den Schritt des Beobachtens und Vergleichens der morphologischen Veränderungen von Neuronen, welche Aβ-Peptid ausgesetzt wurden und die vorbehandelt wurden mit LBA oder Heparin;
    den Schritt des Untersuchens der Aktivierung des JNK-Signalwegs in Neuronen, welche Aβ-Peptid ausgesetzt wurden und mit LBA und LBB vorbehandelt wurden;
    den Schritt des Untersuchens der Aktivierung des PKR-Signalwegs in Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden und vorbehandelt wurden mit LBA und LBB;
    den Schritt des Isolierens und Reinigens von LBA und LBB in verschiedene Fraktionen;
    den Schritt des Vergleichens der neuroprotektiven Effekte von verschiedenen fraktionierten Produkten aus LBA durch Untersuchen der Aβ-Peptid-ausgelösten Caspase-3-Aktivität;
    den Schritt des Beobachtens der morphologischen Veränderungen von Neuronen, die Aβ-Peptid und vorbehandelt wurden und vorbehandelt wurden mit den fraktionierten Produkten aus LBA;
    den Schritt des Untersuchens der Aktivierung des PKR-Signalwegs in Neuronen, die Aβ-Peptid und fraktionierten Produkten aus LBA ausgesetzt wurden; und
    den Schritt des Untersuchens der neuroprotektiven Effekte von fraktionierten Produkten aus LBB auf Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 zeigt das Elutionsprofil der neuroprotektiven Präparation aus dem wässrigen Extrakt von Lycium barbarum.
  • 2 zeigt das Elutionsprofil der neuroprotektiven Präparation aus dem basischen wässrigen Extrakt von Lycium barbarum.
  • 3A bis 3D zeigen zusammen das GC-Profil der neuroprotektiven Präparation aus den wässrigen Extrakten von Lycium barbarum. So zeigt 3A das GC-Profil eines wässrigen Extrakts (LBA; siehe Beispiel 1); 3B zeigt das GC-Profil von LBA-A0, 3C zeigt das GC-Profil von LBA-A1 und 3D zeigt das GC-Profil von LBA-A2 (siehe Beispiel 2).
  • 4A bis 4D zeigen zusammen die GC-Analyse der neuroprotektiven Präparation aus den basischen wässrigen Extrakten von lycium barbarum. So zeigt 4A das GC-Profil eines basischen wässrigen Extrakts (LBB; siehe Beispiel 1); 4B zeigt das GC-Profil von LBB-BO, 4C zeigt das GC-Profil von LBB-B1 und 4D zeigt das GC-Profil von LBB-B2 (siehe Beispiel 2).
  • 5 zeigt die Cytotoxizitätsanalyse durch den LDH-Aktivitätsassay.
  • 6 zeigt die Aktivität von Caspase-3.
  • 7 zeigt die Aktivität von Caspase-2.
  • 8 zeigt die Cytotoxizitätsanalyse durch den LDH-Aktivitätsassay in neuronalen Zellkulturen nach Behandlung mit Aβ-Peptid oder LBB (0,1 bis 500 μg/ml).
  • 9 zeigt Caspase-3-Aktivität nach Behandlung mit Aβ-Peptid oder LBB.
  • 10 zeigt die Aktivität von Caspase-2.
  • 11 zeigt den Vergleich der neuroprotektiven Effekte von LBA und LiCl.
  • 12 zeigt den Vergleich der neuroprotektiven Effekte von LBA, LBB und Heparin auf die neuronale Morphologie.
  • 13 zeigt die Western-Blot-Analyse von JNK und c-Jun in Neuronen, behandelt mit LBA und LBB.
  • 14 zeigt den Vergleich von neuroprotektiven Effekten zwischen dem spezifischen JNK-Inhibitor SP 600125 und LBA.
  • 15 zeigt die Western-Blot-Analyse von PKR und eIF2α bei den neuroprotektiven Effekten von LBA und LBB.
  • 16 zeigt die Effekte von verschiedenen fraktionierten Produkten aus LBA auf Aβ-Peptidneurotoxizität durch Untersuchen der Caspase-3-Aktivität.
  • 17 zeigt die neuroprotektiven Effekte von LBA-A2 gegen Aβ-Peptid-Neurotoxizität in Bezug auf neuronale Morphologie.
  • 18 zeigt die Western-Blot-Analyse von LBA-A2.
  • 19 zeigt die neuroprotektiven Effekte von fraktionierten Produkten (LBB-B1) aus LBB auf Aβ-Peptid-Neurotoxizität durch Untersuchung der Caspase-3-Aktivität.
  • 20 zeigt die neuroprotektiven Effekte von fraktionierten Produkten (LBB-B2) aus LBB auf Aβ-Peptidneurotoxizität durch Untersuchung der Caspase-3-Aktivität.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Zusammensetzungen in im wesentlichen gereinigter Form zur Verfügung gestellt, gekennzeichnet durch:
    • (1) wasserlösliche polyanionische Polysaccharid-enthaltende Extrakte, umfassend Arabinose, Galactose, Glucose, Xylose, Rhamnose, Mannose, Glucuron- und Galacturonsäure, wie durch Gaschromatographie analysiert,
    • (2) geeignet, Aβ-Amyloid-induzierten neuronalen Zelltod zu inhibieren;
    • (3) mit im wesentlichen geringer oder fehlender in vivo-Toxizität bei topischer Anwendung mit einer Konzentration von etwa 0,1 bis 500 μg/ml bei einem Säugetier; und
    • (4) im wesentlichen keine ethanollöslichen Bestandteile enthaltend.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung können des weiteren gekennzeichnet werden als
    • (5) eine Molekülmasse von weniger als 500 kDa aufweisend;
    • (6) stabil gegenüber einer Temperatur im Bereich von etwa 95 bis 100°C für 4 Stunden;
    • (7) im wesentlichen unlöslich in Methanol, Ethanol, Butanol, Aceton und Chloroform;
    • (8) mit einem elementaren Gehalt von etwa 35,5 bis 39,6 % Kohlenstoff, etwa 5,4 bis 5,5 % Wasserstoff, etwa 2,7 bis 5,5 % Stickstoff und etwa 0,9 bis 3,0 % Schwefel;
    • (9) enthaltend 15 bis 84 Gew.-% Kohlenhydrat, ausgedrückt als Glucuron und Galacturonsäuren;
    • (10) enthaltend 8 bis 93 Gew.-% Uronsäure, ausgedrückt als Galacturonsäure; und
    • (11) enthaltend 0 bis 8 Gew.-% Uronsäure, ausgedrückt als Glucuronsäure;
    • (12) effektiv bei der Inhibition von Aβ-Amyloid-induziertem neuronalen Zelltod.
  • Die neuen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können durch verschiedene Verfahren der Extraktion und Reinigung hergestellt werden. Solche Verfahren umfassen jene in den Beispielen der vorliegenden Beschreibung beschriebenen. Kurz gesagt, wird die trockene Frucht in Ethanol oder einen anderen niedrigen Alkohol eingeweicht, welcher dann durch Erhitzen entfernt wird, und im wesentlichen alle alkohollöslichen Anteile mit sich nimmt. Der Rückstand wird zu einem Pulver zerkleinert und mit Wasser extrahiert, was in einer wässrigen Lösung resultiert (welche falls erwünscht, gefriergetrocknet werden kann) und einem zweiten Rückstand. Ein Extrakt der Erfindung (LBA) kann erreicht werden durch Hinzufügen von Ethanol zu der wässrigen Lösung, um ein Präzipitat zu bilden, welches optional weiter mit Butanol und/oder Methanol extrahiert wird. Ein zweites Extrakt der Erfindung (LBB) kann erreicht werden durch Kombinieren des zweiten Rückstands mit einer wässrigen Base, wie, z.B. Natriumhydroxid, resultierend in einer basischen wässrigen Lösung, welche dialysiert und konzentriert werden kann, gefolgt vom Hinzufügen von Ethanol zu der wässrigen Lösung, um ein Präzipitat zu bilden, welches optional weiter mit Methanol extrahiert wird. Beide Extrakte können fraktioniert werden durch Säulenchromatographie unter Verwendung eines Gradienten einer wässriger Base als Elutionsmittel.
  • In einem weiteren Ansatz kann die Zusammensetzung z.B. erhalten werden aus Zellen der trockenen Lycium barbarum-Frucht durch Reinigen der Zusammensetzung der Erfindung durch Kontaktieren eines Extrakts aus Lycium barbarum mit einem Anionenaustauschermaterial, welches selektiv negativ gebundene Materialien bindet, und Gewinnen der Zusammensetzung der Erfindung von dem Anionenaustauschermaterial.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch gerichtet auf pharmazeutische Zubereitungen geignet für die Inhibition von Aβ-Peptid-induziertem neuronalen Zelltod davon, welche eine effektive Menge der Zusammensetzung der Erfindung enthalten, mit oder ohne einem geeigneten pharmazeutisch annehmbaren Träger dafür. Jeder kompatible Träger kann verwendet werden, welcher geeignet ist für die Verabreichungsart, die verwendet wird. Solche Formulierungen umfassen feste Verabreichungsformen, wie Tabletten, Kapseln, Kapseln aus Stärkemasse ("Cachets"), Pellets, Pillen, Pulver oder Granulat, topische Verabreichungsformen, wie Lösungen, Pulver, flüssige Emulsionen, flüssige Suspensionen, halbfeste Formen, Salben, Pasten, "Reams", Gele oder Gelees und Schaum, und parenterale Verabreichungsformen, umfassend Lösungen, Suspensionen, Emulsionen oder trockene Pulver. Die Mittel und Verfahren zur Verabreichung sind dem Fachmann bekannt, und der Fachmann kann sich zur Anleitung auf verschiedene pharmakologische Referenzen beziehen. Einige Beispiele sind "Modern Pharmaceutics", Banker & Rhodes, Marcel Dekker, Inc., 1979 und "Goodman & Gilman's Pharmaceutical Basis of Therapeutics", MacMillan Publishing Co. Geeignete Dosiermengen können durch den Fachmann ohne weiteres bestimmt werden.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung liegt beim Verabreichung vorzugsweise in einer gereinigten Form vor. Wenn die Zusammensetzungen der Erfindung durch Extraktion aus Lycium barbarum erhalten werden, ist es wünschenswert, das lösliche Extrakt von (Rest-)Feststoffen durch geeignete Mittel zu trennen (z.B. Filtration, Zentrifugation oder andere geeignete Trennungsverfahren). Trennung von Feststoffen kann ein oder mehrere Male während des Extraktionsverfahrens durchgeführt werden. Die Nützlichkeit der Zusammensetzungen der Erfindung als therapeutische Mittel wird durch höhere Reinigung verstärkt. Höhere Dosierungen können nötig sein, wenn weniger reine Formen des Extrakts verwendet werden.
  • Die Zusammensetzungen der Erfindung sind vorzugsweise im wesentlichen frei von Schwermetallen, kontaminierenden Pflanzenmaterialien, kontaminierenden Mikroorganismen, Oxalsäure oder Vorläufern von Oxalsäure oder irgendwelchen anderen Kontaminanten, welche in einer Zubereitung vorhanden sein können, welche aus Pflanzenmaterial abgeleitet werden kann.
  • Obwohl die Isolierung der Zusammensetzungen der Erfindung aus der Frucht von Lycium barbarum gegenwärtig das praktischste Verfahren zum Erhalt solchen Materials darstellt, zieht die gegenwärtige Erfindung auch in Betracht, solche Materialien aus anderen Quellen zu erhalten, wie anderen Pflanzen, welche gewinnbare Mengen der Zusammensetzungen mit den hierin beschriebenen Eigenschaften enthalten. Andere Pflanzen, die in Betracht gezogen werden, umfassen Arten innerhalb der Familie der Solanaceae, zu der Lycium gehört. Es ist auch möglich, dass Zusammensetzungen der Erfindung erhalten werden können durch in vitro Kultivieren von Pflanzenzellen, wie Lycium barbarum-Zellen, und Extrahieren der aktiven Inhaltsstoffe aus den Zellen oder Gewinnen der aktiven Inhaltsstoffe aus dem Zellkulturmedium.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "Extrakt" die aktiven Inhaltsstoffe, isoliert aus der Frucht oder anderen Teilen von Lycium barbarum oder anderen natürlichen Quellen, umfassend aber nicht beschränkt auf alle Varietäten, Arten, Hybride oder Genera der Pflanze, unabhängig von der genauen Struktur der aktiven Inhaltsstoffe, von dem Verfahren der Zubereitung oder Verfahren der Isolierung. Der Begriff "Extrakt" soll auch Salze, Komplexe und/oder Derivate des Extrakts umfassen, welche die oben beschriebenen biologischen Eigenschaften oder therapeutische Indikation besitzen. Der Begriff "Extrakt" soll auch synthetische oder biologisch hergestellte Analoge oder Homologe mit den gleichen oder ähnlichen Eigenschaften umfassen, welche die gleichen oder ähnliche biologische Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben.
  • Die hierin zur Verwendung gedachte gereinigte Zusammensetzung umfasst gereinigte Extraktfraktionen mit dem hierin beschriebenen Eigenschaften von jedweder Pflanze oder Art, vorzugsweise Lycium barbarum, in natürlicher oder varianter Form, und von jeder Quelle, ob natürlich, synthetisch oder rekombinant. Ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst sind Analoge und Homologe der oben beschriebenen gereinigten Zusammensetzungen.
  • Die vorliegende Erfindung zieht auch die Verwendung von synthetischen Präparationen mit den Eigenschaften der Zusammensetzungen der Erfindung in Erwägung. Solche synthetischen Präparationen können hergestellt werden auf Basis der chemischen Struktur und/oder funktionalen Eigenschaften der oben beschriebenen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung. Ebenfalls in Erwägung gezogen werden Analoge und Homologe der chemischen Struktur der Zusammensetzung der Erfindung, welche die funktionalen Eigenschaften von Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung haben.
  • Wie hierin verwendet, umfasst der Bezug auf "Analoge und Homologe" der Zusammensetzung der Erfindung Verbindungen, welche in ihrer Struktur von Zusammensetzungen der Erfindung abweichen, um so wenig wie das Hinzufügen und/oder Ersetzen und/oder Entfernen von einem oder mehreren Resten davon. Solche Verbindungen haben jedoch immer im wesentlichen die gleiche Aktivität wie Zusammensetzungen der Erfindung. Somit bezeichnet "Analoge" Verbindungen mit derselben Grundstruktur wie Zusammensetzungen der Erfindung, die sich jedoch in einem oder mehreren Resten unterscheiden; "Homologe" bezieht sich auf Verbindungen, welche sich von Verbindungen der Erfindung unterscheiden durch das Hinzufügen und/oder Entfernen und/oder Ersetzen einer begrenzten Anzahl von Resten.
  • Auf Basis der hierin präsentierten in vitro-Daten wird erwartet, dass eine Konzentration von etwa 0,1 bis 500 μg/ml der Zusammensetzung der Erfindung (siehe Beispiel 7–12) effektiv für die topische Anwendung ist zum Verhindern von Aβ-induziertem neuronalen Zelltod. Geeignete Mengen für andere Verabreichungsformen können vom Fachmann ohne weiteres bestimmt werden unter Verwendung von Standard-Routine-Verfahren.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele sind nur illustrativ und sollen den Umfang der Erfindung nicht limitieren, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist. Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in den Verfahren der vorliegenden Erfindung gemacht werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. So soll die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen dieser Erfindung umfassen, vorausgesetzt, dass sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen und deren Äquivalente.
  • Beispiel 1
  • Extraktion der Zusammensetzung der Erfindung aus Lycium barbarum
  • Die getrocknete Frucht von lycium barbarum (10 kg) wurde in 95 Ethanol (10 l) für 120 Stunden eingeweicht. Der resultierende Rückstand wurde filtriert, getrocknet und in kleine Teile mit einem Mixer gemahlen. Destilliertes Wasser (50 l) wurde hinzugefügt und die Suspension wurde bei 95 bis 100°C für 3 Stunden gesimmert. Das Extrakt wurde in ein sauberes Gefäß dekantiert und das Lycium barbarum wurde weitere 2 mal in destilliertem Wasser unter den gleichen Bedingungen extrahiert. Die Extrakte wurden durch ein Baumwolltuch gegossen, um unlösliche Materialien zu entfernen (Rückstand). Das Volumen der geklärten Extrakte wurde durch einen Rotationsverdampfer auf etwa 20 Liter reduziert. Das kondensierte Extrakt wurde gefriergetrocknet. Eine Gesamtmenge von 1800 g eines dunkelbraunen getrockneten Pulvers wurde erhalten.
  • Die neuroprotektive Komponente in dem resultierenden wässrigen Extrakt wurde durch Ethanol präzipitiert. Um dies zu erreichen, wurden 1800 g des gefriergetrockneten wässrigen Extrakts in 20 Liter Wasser aufgelöst, und Ethanol wurde zu einer Endkonzentration von 90 Vol.-% zugefügt. Nachdem die Mischung bei 4°C für 24 Stunden stehen gelassen worden war, wurde das Präzipitat durch Filtration durch Baumwolle erhalten und mit 2 × 1,5 l Butanol gewaschen, gefolgt von 2 × 1,5 l Methanol. Dies ergab nach dem Gefriertrocknen 1000 g eines dunkelbraunen Pulvers, im weiteren als LBA bezeichnet.
  • Der Rückstand wurde weiter mit 5 % Natriumhydroxid-Lösung (15 l) für 24 Stunden inkubiert. Die resultierenden basischen Extrakte wurden durch ein Baumwolltuch gegossen, um unlösliche Materialien zu entfernen. Das Volumen der basischen Extrakte wurde ausgiebig dialysiert (Molekulargewicht cutoff 3000–5000 Da) für 60 Stunden mit laufendem Wasser. Das Volumen des Dialysats wurde auf etwa 8 l durch einen Rotationsverdampfer reduziert. Die neuroprotektive Komponente in dem resultierenden basischen wässrigen Extrakt wurde durch Ethanol präzipitiert. So wurde Ethanol zu dem Dialysat bis zu einer Endkonzentration von 90 Vol.-% hinzugefügt. Die Mischung wurde 24 Stunden stehen gelassen, und das Präzipitat wurde durch Filtration durch Baumwolle erhalten und mit 2 × 1,5 l Methanol gewaschen. Dies ergab 75 g eines trockenen braunen Pulvers, im weiteren als LBB bezeichnet.
  • Beispiel 2
  • Reinigung von Extraktfraktionen durch Säulenchromatographie
  • Die neuroprotektive Komponente des wässrigen Extrakts wurde weiter gereinigt durch Gelfiltrationssäulenchromatographie. Eine wässrige Lösung von LBA (2 g in 3 ml) wurde auf eine DEAE-Sepharose Fast Flow-Säule (100 × 2,6 cm) aufgetragen und zunächst mit destilliertem Wasser eluiert, gefolgt von 0,2 und 0,4 M wässriger Natriumhydroxid-Lösung (Gradientenelution). Fraktionen von 10 ml wurden gesammelt und die Menge von Kohlenhydraten in den gesammelten Fraktionen wurde durch einen Phenol-Schwefelsäure-Assay unter Verwendung von Wasser als Standard überwacht (siehe 1). Diese getrennten Fraktionen wurden durch einen Rotationsverdampfer konzentriert (etwa 10 ml) und ausgiebig dialysiert (Molekulargewicht cutoff 3000–5000 Da) unter laufendem Wasser für 60 Stunden, gefolgt von Gefriertrocknen, um drei Fraktionen zu ergeben, im weiteren bezeichnet als LBA-A0, LBA-A1 und LBA-A2.
  • Die neuroprotektive Komponente des basischen wässrigen Extrakts wurde weiter gereinigt durch eine ähnliche Methode. So wurde eine wässrige Lösung von LBB (2 g in 5 ml) auf eine DEAE Sepharose Fast Flow-Säule (100 × 2,6 cm) aufgetragen und zunächst mit destilliertem Wasser eluiert, gefolgt von 0,2 M und 0,4 M wässriger Natriumhydroxid-Lösung (Gradientenelution), um drei Fraktionen zu ergeben, im weiteren bezeichnet als LBB-B0, LBB-B1 und LBB-B2 (siehe 2).
  • Beispiel 3
  • Chemische Natur der neuroprotektiven Verbindung von Lycium barbarum
  • Die chemische Natur der neuroprotektiven Fraktionen des wässrigen Extrakts und des basischen wässrigen Extrakts wurde durch verschiedene chemische Tests untersucht. Die Analyse der Glycosylzusammensetzungen wurde durchgeführt durch kombinierte Gaschromatographie/Massenspektrometrie (GC/MS) der Per-O-trimethylsilyl(TMS)-Derivate der Monosaccharidmethylglycoside, hergestellt aus der Probe durch saure Methanolyse. Um dies zu erreichen, wurden zunächst Methylglycoside hergestellt aus einem Teil jeder trockenen Probe durch Methanolyse in 1 M HCl in Methanol bei 80°C (18–22 h), gefolgt von Re-N-Acetylierung mit Pyridin und Essigsäureanhydrid in Methanol. Die Proben wurden dann per-O-trimethylsilyiert durch Behandlung mit Tri-Sil bei 80°C (30 min). Die Ergebnisse bestätigten, dass die neuroprotektive wässrige Extraktfraktion aus Lycium barbarum unterschiedlich ist zu der basischen wässrigen Extraktfraktion (siehe 3 und 4).
  • Des weiteren können Mittel der Elementar-, Infrarot-, NMR- und andere spektroskopische analytische Mittel eingesetzt werden, um die aktive Verbindung zu charakterisieren.
  • Beispiel 4
  • Reduktion der β-Amyloidpeptid-induzierten Freisetzung von Lactatdehydrogenase (LDH) aus Neuronen durch den wässrigen Extrakt LBA
  • Um die Effekte des wässrigen Extrakts LBA aus Lycium barbarum auf Aβ-Peptid-induzierte Neurotoxizität zu untersuchen, wurden Neuronen mit LBA vorbehandelt (im Bereich von 0,1 μg/ml bis 500 μg/ml) für 1 Stunde, gefolgt von einer 24-stündigen Behandlung mit Aβ25-35-Peptid (25 μM). Für die Cytotoxizitätsanalyse wurde die extrazelluläre Konzentration von LDH gemessen. 5 zeigt den Prozentsatz der gesamten LDH-Freisetzung in den verschiedenen Behandlungsgruppen, ausgedrückt als Mittelwert ± SE aus zumindest drei unabhängigen Experimenten. Für die Kontrollgruppe war die Freisetzung von LDH, welche den natürlichen neuronalen Tod darstellt, 24,7 ± 0,45 % der gesamten LDH-Freisetzung. Neurone, welche Aβ-Peptid ausgesetzt waren, erhöhten die Freisetzung von LDH auf 38,0 ± 0,92 %. Verschiedene Konzentrationen von LBA konnten die LDH-Freisetzung nach der Aβ-Peptidinkubation signifikant reduzieren (***p < 0,001 durch one-way ANOVA, Student-Newman-Keuls-Verfahren). Die Ergebnisse zeigen, dass LBA cytoprotektive Effekte gegenüber Aβ-Peptidtoxizität aufwies.
  • Beispiel 5
  • Reduktion von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von Caspase-3, einem allgemeinen Apoptosemarker, in Neuronen durch die wässrigen Extrakte LBA
  • Caspase-3 ist seit langem als Zeiger für neuronale Apoptose angesehen worden. Daher wurde ein kolorimetrischer Caspase-3-Aktivitätsassay durchgeführt bei den in 5 angegebenen Konzentrationen und neuronale Apoptose wurde bestimmt durch den kolorimetrischen Caspase-3-Aktivitätsassay durch Messen der Absorption (bei 405 nm) des gelben von dem Substrat abgespalteten Produkts (pNA). Ergebnisse sind ausgedrückt als Mittelwert ± SE aus zumindest drei unabhängigen Experimenten (***p < 0,001 gegenüber der Gruppe, behandelt mit Aβ-Peptid allein, durch Einweg-ANOVA, Tukey-Test). Wie in 6 gezeigt, zeigten Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden, eine zweifache Zunahme in Caspase-3-Aktivität. Jedoch verringerten Neuronen, welche verschiedenen Konzentrationen von LBA ausgesetzt wurden (0,1–500 μg/ml) signifikant die Aktivierung von Caspase-3, welche durch Aβ-Peptid ausgelöst wurde. LBA bei 100 μg/ml zeigte die besten neuroprotektiven Effekte, da es Caspase-3-Aktivität reduzieren konnte von 2,13-fach auf 1,14-fach im Vergleich zu der Aβ-Peptidbehandelten Gruppe. Neuronen, die im wässrigen Extrakt LBA per se ausgesetzt wurden, zeigten keine signifikante Zunahme in Caspase-3-Aktivität.
  • Beispiel 6
  • Reduktion von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von Caspase-2 in Neuronen durch die wässrigen Extrakte LBA
  • Caspase-2 ist ein wichtiger Zeiger für neuronale Apoptose in Folge von Aβ-Amyloidpeptidneurotoxizität. Es ist berichtet worden, dass Aβ-Peptid die Aktivierung von Caspase-2 auslöst. Es ist auch vorgeschlagen worden, dass die Rolle von Caspase- 2 in Aβ-Peptidneurotoxizität wichtiger ist als jene von Caspase-3. Daher verwendeten wir ein kolorimetrisches Verfahren, um Caspase-2-Aktivität zu bestimmen. Für Caspase-2-Aktivität war der Trend ähnlich zu jenem von Caspase-3. Neuronen, die Aβ-Peptid ausgesetzt wurden, lösten eine 1,6-fache Zunahme an Caspase-2-Aktivität aus. LBA bei 100 und 500 μg/ml inhibierte signifikant die Aβ-Peptid-ausgelöste Aktivierung von Caspase-2 von 1,70-fach auf 1,10-fach bzw. 1,26-fach (siehe 7; *p < 0,05 gegenüber der Gruppe, die nur mit Aβ-Peptid behandelt wurde, durch one-way ANOVA, Student-Newman-Keuls-Verfahren).
  • Beispiel 7
  • Reduktion von β-Amyloidpeptid-induzierter Freisetzung von Lactatdehydrogenase (LDH) aus Neuronen durch das basische Extrakt LBB
  • Die Effekte des basischen Extrakts LBB aus Lycium barbarum auf Aβ-Peptid-induzierte Neurotoxizität wurden ebenfalls untersucht unter Verwendung des gleichen Ansatzes wie für LBA. Für die Cytotoxizitätsanalyse wurde die extrazelluläre Konzentration von LDH gemessen. 8 zeigt den Prozentsatz der Gesamt-LDH-Freisetzung der verschiedenen Behandlungsgruppen. Neuronen, die bei verschiedenen Konzentrationen (0,1 bis 500 μg/ml) mit LBB vorbehandelt wurden, verringerten die LDH-Freisetzung, ausgelöst durch Aβ-Peptid, signifikant. Die Ergebnisse, ausgedrückt als Mittelwert ± SE aus zumindest drei unabhängigen Experimenten (***p < 0,001 gegenüber der Gruppe, behandelt mit Aβ-Peptid allein, durch one-way ANOVA, Student-Newman-Keuls-Verfahren) zeigten, dass LBB protektive Effekte gegenüber Aβ-Peptidinduzierter Cytotoxizität ausübte.
  • Beispiel 8
  • Reduktion von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von Caspase-3 in Neuronen durch die basischen Extrakte LBB
  • Caspase-3 ist ein allgemeiner Apoptosemarker. Zur Analyse von Apoptose wurde der kolorimetrische Caspase-3-Aktivitätsassay (bei 405 nm) durchgeführt. LBB bei geringen Konzentrationen (0,1, 1 und 10 μg/ml) und bei 500 μg/ml verringerte signifikant die Aβ-Peptid-stimulierte Caspase-3-Aktivität auf das nur 1,3- bis 1,5-fache der Kontrolle (siehe 9; *p < 0,001 versus die Gruppe, behandelt mit Aβ-Peptid allein, durch one-way ANOVA, Tukey-Test). Jedoch veränderte es die Aβ-Peptidtoxizität bei 100 μg/ml nicht. Die Ergebnisse legen nahe, dass LBB biphasische neuroprotektive Effekte auslöst, um die Aktivierung von Caspase-3 zu verringern.
  • Beispiel 9
  • Reduktion von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von Caspase-2 in Neuronen durch das wässrige Extrakt LBA
  • Caspase-2 ist ein wichtiger Zeiger für neuronale Apoptose für β-Amyloidpeptidneurotoxizität. Für Caspase-2-Aktivität war der Trend ähnlich wie jener für Caspase-3. Wir verwendeten auch ein kolorimetrisches Verfahren zur Bestimmung von Caspase-2-Aktivität. Außer bei 100 μg/ml war LBB in der Lage, die Aβ-Peptid-induzierte Caspase-2-Aktivität signifikant zu verringern auf das etwa 1,0- bis 1,3-fache der Kontrolle (10, *p < 0,05 vs. die Gruppe, behandelt mit Aβ-Peptid allein, durch one-way ANOVA, Student-Newman-Keuls-Verfahren). LBB in einer Konzentration von 1 bis 500 μg/ml per se löste keine signifikante Zunahme von Caspase-2-Aktivität aus.
  • Beispiel 10
  • Vergleich des therapeutischen Fensters für neuroprotektive Effekte von LBA und Lithiumchlorid (LiCl)
  • Es ist gezeigt worden, dass LiCl Neuronen gegenüber Aβ-Peptidtoxizität schützt. Es ist auch eine wohl bekannte westliche Medizin zur Behandlung von manisch-depressiver bipolarer Störung. Wir haben die neuroprotektiven Effekte von LBA und LBB gegenüber Aβ-Peptid-induzierter Apoptose gezeigt und der Zweck dieses Beispiels war es herauszufinden, wie effektiv LBA in der Neuroprotektion ist durch Vergleich mit dem bekannten neuroprotektiven Medikament, LiCl. Neuronen wurden mit entweder LiCl (2 mM bis 20 mM) oder LBA (0,1 μg/ml bis 500 μg/ml) für 1 Stunde vorbehandelt, und dann dem Aβ25-35-Peptid (25 μM) für 24 Stunden ausgesetzt. Caspase-3-Aktivitätsassay wurde verwendet, um die Schutzwirkungen gegenüber Aβ-Peptidtoxizität zu bestimmen. 11 zeigt die Caspase-3-Aktivität (ausgedrückt als Toxizität, berechnet als (s.a.von Aβ-/LBA-/SP-behandelten-s.a.Kontrolle)÷(s.a.Aβ-behandelt-s.a.Kontrolle); ausgedrückt als Mittelwert ± SE von zumindest drei unabhängigen Experimenten), nach LBA- und LiCl-Behandlung. Die Konzentrationseinheit von LiCl wurde von mM zu μg/ml umgewandelt für den Zweck des Vergleichs mit LBA. LiCl war gegenüber Neuronen toxisch bei etwa 85 μg/ml (2 mM). Die Toxizität nahm ab, wenn die Konzentration von LiCl zunahm und erreichte seinen geringsten Wert (8,5 %), wenn Lid bei 850 μg/ml (20 mM) verwendet wurde. Dementsprechend konnte Lid effektiv die Aβ-Peptid-stimulierte Caspase-3-Aktivität reduzieren im Bereich von 340 μg/ml bis 850 μg/ml (d.h. 8 mM bis 20 mM). LBA übte Schutzwirkungen für Neurone gegenüber Aβ-Peptidtoxizität aus von sehr niedrigen Konzentrationen bis hohen Konzentrationen (0,1 μg/ml bis 500 μg/ml). Die Toxizität war signifikant erniedrigt auf 11,6 wenn LBA bei 100 μg/ml verwendet wurde. Die Ergebnisse in 11 zeigen, dass LBA ein größeres therapeutisches Fenster aufweist als LiCl.
  • Beispiel 11
  • Vergleich der neuroprotektiven Effekte von LBA, LBB und Heparin durch morphologische Untersuchungen von Neuronen
  • Heparin ist ein gut definiertes Glycoprotein, von welchem gezeigt wurde, dass es Aβ-Peptidneurotoxizität verringert. Da LBA und LBBG sowohl Kohlenhydrat als auch Aminosäure enthält, verwendeten wir Heparin, um einen Vergleich ihrer Schutzeffekte durchzuführen. Neuronen wurden vorinkubiert mit entweder Heparin (1 μM), LBA (100 μg/ml) oder LBB (500 μg/ml) für 1 Stunde, gefolgt von 24-stündiger Behandlung mit Aβ-Peptid (25 μM). Die Morphologie von Neuronen nach den verschiedenen Behandlungen wird in 12 gezeigt, in welchen (A) Kontrolle, (B) Aβ-Peptid allein, (C) LBA (100 μg/ml), (D) LBA (100 μg/ml) + Aβ, (E) LBB (500 μg/ml), (F) LBB (500 μg/ml) + Aβ, (G) Heparin (1 μM) und (H) Heparin (1 μM) + Aß, darstellt. In der Kontrolle (A) waren Neuronen in einem guten Zustand, ersichtlich an dem feinen Neuritennetzwerk und den runden Zellkörpern. In B werden Neuronen, die mit Aβ-Peptid für 24 Stunden behandelt wurden, apoptotisch, wie sich durch die Destruktion des feinen Neuritennetzwerks zeigt. Wie in D und F gezeigt wird, waren Neurone noch in einer guten Verfassung, was anzeigt, dass die Vorbehandlung von Neuronen mit entweder LBA oder LBB die Aβ-Peptid-induzierte Apoptose inhibierte. G und H waren Neuronen, die mit Heparin vorbehandelt wurden, und dann mit oder ohne Exposition gegenüber Aβ-Peptid. Beide Bilder zeigen verlängerte Neuronen. Es ist offensichtlich, dass mit Heparin-behandelte Neuronen einen großen morphologischen Unterschied aufwiesen zu jenen behandelt mit LBA oder LBB. Es ist bereits durch andere Laboratorien gezeigt worden, dass Heparin bei Aβ-Peptidtoxizität neuroprotektive Effekte aufweist. Wir haben ebenfalls gefunden, dass LBA und LBB neuroprotektive Effekte gegen Aβ-Peptidtoxizität aufweisen. Auf Basis der Morphologie von Neuronen ist der Modus der Neuroprotektion von LBA und LBB etwas unterschiedlich zu jenem von Heparin.
  • Beispiel 12
  • Reduktion der β-Amyloidpeptid-ausgelösten Aktivierung von Stresskinase, c-Jun N-terminale Kinase (JNK), durch das wässrige Extrakt LBA
  • JNK ist eine der Stresskinasen, die in vielen Arten von Stressantworten an den Prozessen der neuronalen Apoptose beteiligt ist. Es ist auch berichtet worden, dass JNK an der Aβ-Peptidneurotoxizität beteiligt ist. Daher haben wir untersucht, wie ein wässriger Extrakt von Lycium barbarum LBA den JNK-Kinase-Signalweg moduliert, durch Western-Blot-Analyse. Infolge von Aβ-Peptid-Stimulation wird JNK durch Phosphorylierung aktiviert. Aktivierte JNK phosphoryliert weiter sein Substrat, c-Jun, welches wiederum auf downstream Effektoren abzielt, was Apoptose verursacht. Neuronen wurden mit LBA vorbehandelt (100 μg/ml), LBB (10 μg/ml und 500 μg/ml) oder LiCl (2 mM und 8 mM) für 1 Stunde, gefolgt von einer 4-stündigen oder 6-stündigen Exposition gegenüber Aβ25-35 Peptid (25 μM). Extrahierte Proteine wurden der Western-Blot-Analyse unterworfen (13), um das Niveau von Phospho-JNK, Phospho-c-Jun, Gesamt-JNK, Gesamt c-Jun und β-Actin zu bestimmen. β-Actin wurde als Kontrolle verwendet. Wie in 13 gezeigt, waren die Niveaus von Phospho-JNK-1 durch Aβ-Peptid signifikant hochreguliert. Ähnliche Effekte wurden ebenfalls beobachtet für Phospho-c-Jun-I und Phospho-c-Jun-II, welche erhöht waren, wenn Neurone Aβ-Peptid allein ausgesetzt wurden. Vorbehandlung mit LBA bei 100 μg/ml reduzierte die Niveaus dieser drei phosphorylierten Proteine deutlich (13). Die Vorbehandlung mit LBB bei entweder niedrigen oder hohen Konzentrationen reduzierte die Niveaus von Phospho-JNK-1 und Phospho-c-Jun-I jedoch nicht. Die Proteinniveaus von Gesamt-JNK, Gesamt-c-Jun und β-Actin waren unverändert, selbst nach LBA- und LBB-Behandlung.
  • Beispiel 13
  • Vergleich des therapeutischen Fensters für neuroprotektive Effekte zwischen dem spezifischen JNK-Inhibitor SP 600125 und LBA
  • Western-Blot-Analyse-Ergebnisse zeigten, dass LBA die Aktivierung des JNK-Signalwegs verringern kann. Es ist berichtet worden, dass der spezifische Inhibitor von JNK, SP600125 ebenfalls Neuronen gegenüber Aβ-Peptidtoxizität schützen kann. Wir haben daher das therapeutische Fenster von SP600125 mit LBA verglichen, um ihre Effektivität in der Neuroprotektion zu untersuchen. Neuronen wurden mit entweder SP600125 (5 μM bis 20 μM) oder LBA (0,1 μg/ml bis 500 μg/ml) für 1 Stunde vorbehandelt und dann Aβ-Peptid (25 μM) für 16 Stunden ausgesetzt. Caspase-3-Aktivitätsassay wurde durchgeführt, um ihre Schutzwirkungen gegenüber Aβ-Peptidtoxizität zu untersuchen. So wurde nach der Behandlung ein kolorimetrischer Caspase-3-Aktivitätsassay durchgeführt, um den Grad an Apoptose zu untersuchen. Caspase-3-Aktivität wurde ausgedrückt als % Toxizität. Ergebnisse sind ausgedrückt als Mittelwert ± SE aus mindestens drei unabhängigen Experimenten. % Toxizität wird berechnet als: (s.a.von Aβ-/LBA-/SP-behandelten-s.a.Kontrolle)÷(s.aAβ-behandelt-s.a.Kontrolle). 14 zeigt die Caspase-3-Aktivität (ausgedrückt als % Toxizität) nach SP600125 und LBA-Behandlung. Die Konzentrationseinheit von SP600125 wurde von mM auf μg/ml umgewandelt für den Zweck des Vergleichs mit LBA. SP600125 verringerte die Toxizität auf 23,8 % bei 1,1 μg/ml (5 μM). Die Toxizität erreichte jedoch 69,3 %, wenn SP600125 bei 4,4 μg/ml (20 μM) verwendet wurde. Die Toxizität war 100 %, wenn SP600125 bei mehr als 20 μM verwendet wurde (Daten nicht gezeigt). SP600125 war effektiv von 1,1 μg/ml bis 4,4 μg/ml, der Bereich ist sehr eng, wenn verglichen mit dem von LBA.
  • Beispiel 14
  • Verringerung von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von STresskinase, doppelsträngige RNA-abhängige Proteinkinase (PKR), durch wässriges Extrakt LBA
  • Die Verringerung von β-Amyloidpeptid-ausgelöster Aktivierung von Stresskinase, doppelsträngiger RNA-abhängiger Proteinkinase (PKR), durch wässriges Extrakt LBA wurde untersucht und die Ergebnisse sind in 15 gezeigt.
  • Beispiel 15
  • Neuroprotektive Effekte eines fraktionierten Produkts des wässrigen Extrakts LBA gegen β-Amyloidpeptidneurotoxizität
  • Da das wässrige Extrakt LBA aus Lycium barbarum neuroprotektive Effekte gegenüber Aβ-Neurotoxizität aufweist, führten wir weitere Untersuchungen durch, was eine aktive Fraktion, die verantwortlich ist für die Neuroprotektion, darstellt. Wir trennten unterschiedliche Fraktionen durch Ionenaustauschchromatographie. Aktivität von Caspase-3 diente als ein Index für neuronale Apoptose. Unter drei verschiedenen Fraktionen verringerte nur die LBA-A2-Fraktion Aβ-Peptid-ausgelöste Caspase-3-Aktivität (16, worin Resultate ausgedrückt sind als Mittelwert ± SE aus zumindest drei unabhängigen Experimenten. *p < 0,001 vs. die Gruppe, behandelt mit Aβ-Peptid allein, one-way ANOVA, Tukey-Test). Die Ergebnisse zeigen, dass bei 0,4 M eluiertem Produkt aus Extrakt von Lycium barbarum die neuroprotektive Komponente gegen Aβ-Peptidneurotoxizität enthält. Die biochemische Analyse von Caspase-3-Aktivität wurde bestätigt durch morphologische Untersuchung (17). Nach Behandlung mit Aβ-Peptid waren Neurite gebrochen und Neurone durchliefen Apoptose. Neurone, die mit LBA-A2 vorbehandelt waren, behielten jedoch die Faszikulation von Neuriten und die Integrität von Neuronen.
  • Beispiel 16
  • Aktive Fraktion aus den LBA-Extrakten von Lycium barbarum reduzieren die Aktivierung von Stresskinase-PKR-Signalweg in Neuronen, ausgelöst durch β-Amyloidpeptid
  • Da Extrakte aus Lycium barbarum Aβ-ausgelöste Phosphorylierung von PKR reduzieren, hatten wir durch Western-Blot-Analyse weiter untersucht, ob die neuroprotektiven Effekte des fraktionierten Produkts LBA-A2 mediiert waren durch den PKR-Signalweg. Wie in unseren früheren Ergebnissen gezeigt, haben Neurone, die Aβ-Peptid ausgesetzt werden, eine deutliche Zunahme von PKR sowie eIF2α-Phosphorylierung. Während die Vorbehandlung mit 10 μg/ml LBA-A2 die Phosphorylierung von PKR in Neuronen verstärkte, reduzierte LBA-A2 bei 100 und 500 μg/ml die Phosphorylierung von PKR deutlich 4 Stunden nach Behandlung mit Aβ-Peptid (18). Neuronen wurden vorbehandelt mit LBA-A2 bei 10, 100 oder 500 μg/ml für 1 Stunde vor Behandlung mit Aβ-Peptid (25 μM) für 4 Stunden. Protein wurde extrahiert für Western-Blot-Analyse von phosphoryliertem PKR und eIF2α. Die Proteinniveaus von Gesamt-normaler PKR, eIF2α und β-Actin blieben nach der Behandlung unverändert.
  • Beispiel 17
  • Neuroprotektive Effekte von fraktioniertem Produkt aus wässrigem Extrakt LBB gegen β-Amyloidpeptidneurotoxizität
  • Für die Analyse der Apoptose diente die Aktivität von Caspase-3 als ein Indikator für neuronale Apoptose. Primäre kultivierte Neurone, die mit LBB-B1 bei entweder 10 oder 100 μg/ml vorbehandelt worden waren, zeigten eine signifikant verringerte Aβ-Peptidneurotoxizität (19). LBB-B1 per se war nicht neurotoxisch. Ähnlich zu LBB-B1 zeigte auch die Vorbehandlung mit LBB-B2 signifikante neuroprotektive Effekte gegenüber Aβ-Neurotoxizität (20). 100 μg/ml übten eine beinahe 100%ige neuroprotektive Wirkung aus (20). Wiederum zeigte LBB-B2 per se keine Neurotoxizität.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • In den zuvor genannten Beispielen zeigten wir, dass sowohl wässrige als auch basische Extrakte (LBA und LBB) aus Lycium barbarum und die fraktionierten Produkte von LBA und LBB, LBA-A2, LBB-B1 und LBB-B2 exzellente therapeutische Mittel für das Verhindern von neuronalem Verlust durch β-Amyloidpeptidneurotoxizität sowie in Alzheimer-Krankheit darstellen. Mit der Methodologie, die wir für das Aufklären der molekularen Mechanismen der Neuroprotektion verwendeten, ist gezeigt worden, dass die Analyse der Stresskinasen wie JNK und PKR-Signalweg durch Western-Blot-Analyse als eine technologische Plattform dienen, um neuroprotektive Wirkstoffe zu screenen für die Verwendung im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit. Die Methodologie, die wir für die Isolierung und Auftrennung von neuroprotektiven Mitteln verwendeten, zeigte, dass die Isolierverfahren als eine technologische Plattform dienen können, um das Screenen und Herstellen von neuroprotektiven Mitteln aus chinesischer und pflanzlicher Medizin zu unterstützen.
  • Zitate:
  • Die vollständige Zitierung der oben angegebenen Zitate, welche durch Verweis hierin mit aufgenommen werden, sind:
    • Billingsley M.L. und Kincaid R.L. (1997) Regulated phosphorylation and dephosphorylation of tau protein: effects on microtubule interaction, intracellular trafficking and neurodegeneration. Biochem. 1., 323, 577–591.
    • Bossy-Wetzel E., Schwarzenbacher R. und Lipton S.A. (2004) Molecular pathways to neuro degeneration. Nature Med., 10, (Suppl.) S2–9.
    • Chang RCC, Wong AKY, Ng HK und Hugon J. (2002a) Phosphorylation of eukaryotic initiation factor-2a (eIF2α) is associated with neuronal degeneration in Alzheimer's disease. Neuro Report, 13, 2429–2432.
    • Chang RCC, Suen KC, Ma CH, Elyaman W, Ng HK and Hugon J (2002b) Involvement of doubled-stranded RNA-dependent protein kinase and phosphorylation of eukaryotic initiation factor 2alpha in neuronal degeneration. 1. Neurochem., 83, 1215–1225.
    • Deng RB, Cui DP, Jiang JM, Feng YC, Cai NS und Li DD (2003) Inhibiting effects of Achyranthes Bidentata polysaccharide and Lycium barbarum polysaccharide on nonenzyme glycation in D-galactose induced mouse aging model. Biomed. Enviro. Sci., 16, 267–275.
    • Engidawork E., Gulesserian T., Seidl R., Cairns N. und Lubec G. (2001) Expression of apoptosis related proteins in brains of patients with Alzheimer's disease. Neurosci. Lett., 303, 79–82.
    • Iversen LL, Mortishire-Smith RJ, Pollack SJ und Shearman MS (1995) The toxicity in vitro of β-amyloid protein. Biochem. J., 311, 1–16.
    • Kim SV, Lee EJ, Kim HP, Kim YC, Moon A und Kim YC (1999) A novel cerebroside from lycii fructurs preserves the hepatic glutathione redox system in primary cultures of rat hepatocytes. Biol. Pharm. Bull., 22, 873–875.
    • Leroy K., Boutajangout A., Authelet M., Woodgett JR, Anderton BH und Brion JP (2002) The active form of glycogen synthase kinase-3β is associated with granulovacuolar degeneration in neurons in Alzheimer's disease. Acta Neuropathol., 103, 91–99.
    • Lu X., Xian X., Lu W., Wu X. und Gu H. (1999) The regulation of Lycium barbarum on apoptosis ofrat spleen in vitro. Zhong Yao Cal; 22, 250–251.
    • Mandelkow EM und Mandelkow E. (1998) Tau in Alzheimer's disease. Trends Cell Biol., 8, 425–427.
    • Onuki R., Bando Yuyama E., Katayama T., Kawasaki H., Baba T., Tohyama M. und Taira K. (2004) An RNA-dependent protein kinase is involved in tunicamycin-induced apoptosis and Alzheimer's disease. EMBO J., 23, 959–968.
    • Peel AL und Bredesen DE (2003) Activation of the cell stress kinase PKR in Alzheimer's disease and human amyloid precursor protein transgenic mice. Neurobiol. Dis., 14, 52–62.
    • Rapoport M, Dawson RN, Binder LI, Vitek MP and Ferreira A (2002) Tau is essential to β-amyloid-induced neurotoxicity. Pro. Natl. Acad. Sei. (USA), 99, 6364–6369.
    • Rohn TT, Head E., Nesse WH, Cotman CW and Cribbs DH (2001) Activation of caspase-8 in the Alzheimer's disease brain. Neuirobiol. Dis., 8, 1006–1016.
    • Saido TC: Overview-Aβ metabolism: from Alzheimer research to brain aging control. In "Saido TC (Hrsg.): Aβ metabolism and Alzheimers disease" S. 1–16, (2003).
    • Savage MJ, Lin YG, Cisllella JR, Flood DG und Scott RW (2002) Activation of c-Jun N-terminal kinase and p38 in an Alzheimer's disease model is associated with amyloid deposition. 1. Neurosci., 22, 3376–3385.
    • Scheff SW und Price DA (2003) Synaptic pathology in Alzheimer's disease: a review of ultrastructural studies. Neurobiol. Aging, 24, 1029–1046.
    • Sindou P., Lesort M., Couratier P., Yardin C., Esclaire F. und Hugon J. (1994) Glutamate increases tau phosphorylation in primary neuronal cultures from fetal rat cerebral cortex. Brain Res., 646, 124–128.
    • Stadelmann C., Deckwerth TL, Srinivasan A., Bancher C., Bruck W., Jellinger K. und Lassmann H. (1999), Activation of caspase-3 in single neurons and autophagic granules of granulovacuolar degeneration in Alzheimer's disease. Evidence for apoptotic cell death. Amer. J. Pathol., 155, 1459–1466.
    • Suen KC, Yu MS, So KF, Chang RCC und Hugon J (2003). The upstream pathway of double-stranded RNA-dependent serine/threonine kinase activation in neurons exposed to β-amyloid peptide neurotoxicity. J. Biol. Chem. 278, 49819–49827.
    • Su JH, Zhao M., Anderson AJ, Srinivasan A. und Cotman CW (2001) Activated caspase-3 expression in Alzheimer's and aged control brain: correlation with Alzheimer pathology. Brain Res., 898, 350–357.
    • Wang J., Wang H., Zhang M. und Zhang S. (2002) Anti-aging function of polysaccharides from Fructus lycii. Acta Nutrimenta Sinica, 24, 189–194.
    • Wang Y., Zhao H., Sheng X., Gambino PE, Costello B. und Bojanowski K. (2002) Protective effect of Fructus Lycii polysaccharides against time and hyperthermiainduced damage in cultured seminiferous epithelium. J. Ethnopharmacol., 82, 169175.
    • Xu M., Zhang X. und Xu S. (2001) Anti-aging effect of Lycium Chinensis capsule on Drosophila. Journal of Tong Ji University (Med. Sci.), 22, 143–147.
    • Yankner BA (1996) Mechanisms of neuronal degeneration in Alzheimer's disease. Neurons, 16, 921–932.
    • Yu WH, Kumar A., Peterhoff C., Kulnane LS, Uchiyama Y., Lamb BT, Cuervo AM und Nixon RA (2004) Autophagic vacuoles are enriched in amyloid precursor proteinsecretase activities: implications for β-amyloid peptide over-production and localization in Alzheimer's disease. Intl. J. Biochem. Cell Biol., 36, 2531–2540.
    • Zhu X, Raina A., Rottkamp CA, Aliev G., Perry G., Boux H. und Smith MA (2001) Activation and redistribution of c-Jun N-terminal kinase/stress activated protein kinase in degenerating neurons in Alzheimer's disease. J. Neurochem., 76, 435–441.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Extrakte von lycium barbarum dienen als ein neuroprotektives Mittel gegen β-Amyloidpeptidneurotoxizität, was somit ihre Verwendung für die Behandlung von Alzheimer-Krankheit (AD) ermöglicht und für die Verhinderung von neuronalem Verlust beim Altern gegen die Akkumulation von β-Amyloidpeptid im Gehirn. Stresskinasen (c-Jun N-terminale Kinase und Doppelstrang-RNA-abhängige Proteinkinase) werden als eine Technologieplattform zum Screenen von neuroprotektiven Wirkstoffen verwendet.

Claims (17)

  1. Wasserlösliches Polysaccharid-enthaltendes Extrakt, umfassend Arabinose, Galactose, Glucose, Xylose, Rhamnose, Mannose, Glucuronsäure und Galacturonsäure, analysiert durch Gaschromatographie, welches die Fähigkeit aufweist, neuronalen Zelltod zu inhibieren, und mit im wesentlichen geringer oder keiner in vivo-Toxizität bei topischer Verabreichung an ein Säugetier bei einer Konzentration von etwa 0,1 bis 500 μg/ml.
  2. Extrakt gemäß Anspruch 1 mit einem Molekulargewicht von weniger als 500 kDa; welches im wesentlichen unlöslich ist in Methanol, Ethanol, Butanol, Aceton und Chloroform; enthaltend 15 bis 84 Gew.-% Kohlenhydrat, ausgedrückt als Galuron- und Galacturonsäuren; und enthaltend bis zu 93 Gew.-% Uronsäure, ausgedrückt als Galuron- und Galacturonsäuren.
  3. Extrakt gemäß Anspruch 1, welches ein Extrakt einer Solanaceaen-Pflanze ist.
  4. Extrakt gemäß Anspruch 1, welches ein Extrakt aus Lycium barbarum ist.
  5. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend ein Extrakt gemäß Anspruch 1 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger hierfür.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Extrakts gemäß Anspruch 1, umfassend Einweichen eines Solanaceae-Pflanzmaterials in einem niedrigen Alkohol, Trennen des Pflanzenmaterials vom Alkohol, Extrahieren des Materials mit heißem Wasser und Präzipitieren des Extrakts mit einem niedrigen Alkohol.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Extrakts gemäß Anspruch 6, worin das Solanaceae-Pflanzenmaterial ein Lycium barbarum-Material ist und der niedrige Alkohol Ethanol ist.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Extrakts gemäß Anspruch 8, worin das Wasser einen basischen pH aufweist.
  9. Verfahren zur Hemmung des Aβ-Peptid-induzierten neuronalen Zelltods, umfassend das Aussetzen besagter Zellen einer effektiven Menge eines Extrakts gemäß Anspruch 1.
  10. Verfahren zum Verringern der Aβ-Amyloidpeptidneurotoxizität in einem Säugetier, umfassend Verabreichen einer effektiven Menge eines Extrakts gemäß Anspruch 1 an ein Säugetier.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, worin besagtes Säugetier Mensch ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, worin besagter Extrakt verabreicht wird in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger.
  13. Verfahren zum Verringern der Aktivierung der Stresskinase JNK und PKR durch Aβ-Peptid, umfassend Verabreichen einer effektiven Menge eines Extrakts gemäß Anspruch 1 an ein Säugetier.
  14. Verfahren zur Behandlung oder Vorbeugung einer altersbezogenen Krankheit in einem Säugetier, umfassend Verabreichen einer effektiven Menge eines Extrakts gemäß Anspruch 1 an besagtes Säugetier.
  15. Verfahren zum Screening eines Materials auf neuroprotektive Aktivität umfassend Durchführen einer Bestimmung des Ausmaßes der Reduktion von β-Amyloidpeptidausgelöste Aktivierung von Stresskinase in der Gegenwart von besagtem Material und Bestimmen, ob eine Reduktion von β-Amyloidpeptid-ausgelöste Aktivierung im Vergleich zur Aktivierung in der Abwesenheit von besagtem Material auftritt.
  16. Verfahren zum Screenen eines Materials für neuroprotektive Aktivität gemäß Anspruch 16, worin die Stresskinase zumindest ein Mitglied der Gruppe, bestehend aus c-Jun N-terminale Kinase und doppelsträngige RNA-abhängige Proteinkinase ist.
  17. Verfahren zum Screenen eines Materials für neuroprotektive Aktivität gemäß Anspruch 15, worin das Ausmaß der Reduktion bestimmt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2381934A2 (de) 2008-12-23 2011-11-02 Carmel - Haifa University Economic Corp Ltd. Verbesserung der kognitiven funktion
EP2785377A4 (de) * 2011-11-29 2015-07-08 Baylor College Medicine Verfahren zur verbesserung der kognition
CN103030708B (zh) * 2012-12-13 2016-04-13 大兴安岭林格贝寒带生物科技股份有限公司 一种枸杞多糖的纯化新方法
CN103342755B (zh) * 2013-06-03 2016-01-06 湖北大学 枸杞多糖均一级份ⅳ及其制备方法和应用
US11160825B2 (en) 2013-09-19 2021-11-02 Research Foundation Of The State University Of New York Methods and materials for treating diabetes or liver steatosis
CN104311690B (zh) * 2014-11-11 2016-08-31 百岳特生物技术(上海)有限公司 一种枸杞多糖的提取方法
US10792301B2 (en) 2015-02-13 2020-10-06 The University Of Toledo Therapeutic polysaccharide midi-GAGR and related materials and methods
AU2016243516A1 (en) * 2015-03-27 2017-11-09 The Research Foundation For The State University Of New York Methods and materials for reducing amyloid beta levels within a mammal
CN111419868A (zh) * 2019-01-09 2020-07-17 宁夏天仁枸杞生物科技股份有限公司 枸杞多糖在制备修复损伤神经药物或保健品中的应用
CN112442104B (zh) * 2019-08-29 2022-07-05 中国科学院大连化学物理研究所 发酵法制备枸杞活性肽及方法和应用与抑制剂、功能食品
CN116236491B (zh) * 2022-07-29 2024-02-20 上海东西智荟生物医药有限公司 鼠李糖在制备用于治疗或预防神经退行性疾病的药物中的用途、药物组合物及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4021066A1 (de) * 1990-07-03 1992-01-09 Hoechst Ag Langzeitprophylaxe gegen erkrankungen, die durch viren oder durch unkonventionelle viren verursacht werden
CN100371714C (zh) * 2001-12-14 2008-02-27 塔加西普特公司 治疗中枢神经系统病症的方法和组合物
JPWO2003070947A1 (ja) * 2002-02-19 2005-06-09 株式会社 ビーエフ研究所 Cgi−94と相互作用するアポトーシス促進物質および抑制物質ならびにそれらのスクリーニング法

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