鈣激活中性蛋白酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的用途
2023-12-10 01:46:46 1
鈣激活中性蛋白酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的用途
【專利摘要】本發明公開了一種鈣激活中性蛋白酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的用途，將該鈣激活蛋白酶抑制劑PD150606製成用於治療/預防由多溴聯苯醚所引起病灶的治療/預防藥物。PBDEs會引起鈣激活中性蛋白酶calpain2活力的改變以及鈣激活蛋白酶抑制劑PD150606會減輕PBDEs對鈣激活中性蛋白酶calpain2活力的影響，因此可通過檢測動物體內鈣激活中性蛋白酶calpain2的活性，實現對PBDEs所引起病灶的診斷。通過鈣激活蛋白酶抑制劑PD150606製成的藥物可對由多溴聯苯醚所引起病灶進行治療/預防。
【專利說明】鈣激活中性蛋白酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的用途
【技術領域】
[0001] 本發明涉及多溴聯苯醚所引起病灶的治療或預防領域，具體涉及鈣激活中性蛋白 酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的用途。
【背景技術】
[0002] 多溴聯苯醚（PBDEs)作為溴化阻燃劑，在電子電器產品、建築裝修材料、塑料和橡 膠製品、紡織品中廣泛使用，其可大大降低了火災的發生率，給火災的搶救爭取了時間。然 而，由於PBDEs是以非共價方式添加在各種物品中，在使用和處理含有PBDEs的物品時， PBDEs極易通過揮發、滲出等方式釋放到外環境中，並隨大氣長距離遷移，造成大氣、水體、 土壤及生物圈的汙染，進而使人體內PBDEs負荷加重。PBDEs具有持久性（半衰期為19-119 天）、難降解性、高脂溶性、高毒性，可以通過食物鏈的生物富集和生物放大作用在生物體 內蓄積，成為全球性的持久性有機汙染物。在出現更好的替代阻燃劑之前，PBDEs在我國 乃至全世界仍然在大量使用。按照溴原子數的不同，可以將PBDEs分為BDE-47, BDE-99， BDE-100，BDE-153，BDE-154和BDE-209等十類209種同系物。我國是全球最大的PBDEs生 產、使用和出口基地，是全球產生大量電子垃圾的國家之一，也正成為全球最大的電子電器 垃圾集散地。而原始的廢物處理手段（露天焚燒、烘烤和酸洗等）使PBDEs等持久性有機 汙染物不斷釋放，在環境和生物體內普遍存在且汙染呈增長趨勢，對動物和人類健康造成 潛在危害。但是PBDEs作為一種阻燃劑，具有價格低廉、阻燃效果良好等優點，在我國甚至 世界上仍然大量生產和使用。因此，研究針對PBDEs健康危害預防用藥具有重要的科學和 社會現實意義。
[0003] 我國兒童有BDE-153高暴露的危險，與其他同系物不同，BDE-153不能被肝微粒 體酶代謝，最不容易被代謝和排洩，在動物腦組織的含量約是其在血液中含量的5倍，t匕 BDE-47在腦組織中的含量高10倍左右。也就是說，BDE-153更容易在脂肪組織蓄積，對腦 組織有特殊的親和力。因此，BDE-153的長期暴露可能對我國嬰幼兒的神經發育造成更深 遠的影響，是研究PBDEs神經毒性的代表物質。
[0004] 通過長期研究發現BDE-153具有神經發育毒性，能夠影響動物的認知功能和神經 心理功能，並能使神經細胞凋亡和細胞內Ca2+穩態失衡。Ca2+在發育中的神經細胞和成熟 神經細胞中都能啟動和調節一系列細胞反應，包括細胞凋亡、信號轉導、突觸可塑性等重要 的生理和病理過程。細胞內Ca2+穩態失衡必將導致細胞的損傷或死亡。鈣激活中性蛋白 酶（calpain)是一種胞內Ca2+依賴的、水解半胱氨酸的蛋白酶家族，通過水解特異性蛋白 質的半胱氨酸調節多種酶和蛋白質的功能，參與細胞信號轉導、細胞分化、細胞凋亡等多種 病理過程。Calpain共有14個家族成員，包括calpainl和calpain2。
[0005] PBDEs對神經系統的損害已經被證實，但是目前大多研究還是關注其神經發育毒 性的發生機制，而忽視了對其所引起的病灶進行預防或幹預措施。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於提供一種鈣激活中性蛋白酶和鈣激活蛋白酶抑制劑的新用途， 其實現對PBDEs所引起病灶的診斷、治療和預防。
[0007] 該用途具體如下：
[0008] 鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606的用途：將該鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606製成 用於治療/預防由多溴聯苯醚所引起病灶的治療/預防藥物。
[0009] 鈣激活中性蛋白酶calpain2的用途：通過檢測動物體內的鈣激活中性蛋白酶 calpain2的活性對動物體內PBDEs積存量或PBDEs所引起病灶的診斷。
[0010] 申請人:通過長期試驗發現，PBDEs會引起鈣激活中性蛋白酶calpain2活力的改變 以及鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606會減輕PBDEs對鈣激活中性蛋白酶calpain2活力的影 響，因此可通過檢測動物體內I丐激活中性蛋白酶calpain2的活性，實現對PBDEs所引起病 灶的診斷。通過鈣激活蛋白酶抑制劑HH50606製成的藥物可對由多溴聯苯醚所引起病灶 進行治療/預防。
[0011] 另外，神經系統在生物體的正常機能發揮中起舉足輕重的作用，由於其富含脂肪 組織，神經系統對各種親脂性的環境汙染物極為敏感。PBDEs是威脅兒童神經系統正常發育 的主要環境持久性有機汙染物，具有明顯的親脂性、環境持久性、生物蓄積性和高毒性的特 點，具有明顯的神經發育毒性。兒童在神經發育的早期通過接觸室內灰塵和乳汁攝入大量 的PBDEs，引起神經系統不可逆的廣泛的損傷，給青少年時期、成年期的學習、工作和生活帶 來不可改變性逆的、隨年齡增長不斷加重的損傷。而對於神經發育異常造成的神經系統損 傷，現代醫學顯得無能為力。因此，本發明的主要效果是：calpain抑制劑HH50606能夠在 神經系統發育的早期階段，阻止環境汙染物PBDEs對神經系統的損傷，保護神經系統的功 能和結構的完整，為預防PBDEs造成的兒童神經發育異常提供了可靠的幹預措施。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例2中神經元的純度鑑定結果圖；
[0013] 圖2-1為實施例2中空白對照組顯微鏡下觀察神經細胞的形態圖；
[0014] 圖2-2為實施例2中DMS0溶劑對照組顯微鏡下觀察神經細胞的形態圖；
[0015] 圖2-3為實施例2中10 μ M BDE-153組顯微鏡下觀察神經細胞的形態圖；
[0016] 圖2-4為實施例2中20 μ M BDE-153組顯微鏡下觀察神經細胞的形態圖；
[0017] 圖2-5為實施例2中40 μ M BDE-153組顯微鏡下觀察神經細胞的形態圖；
[0018] 圖2-6為實施例2中20 μ M BDE-153+5 μ M PD150606組顯微鏡下觀察神經細胞的 形態圖；
[0019] 圖2-7為實施例2中20 μ M BDE-153+20 μ M PD150606組顯微鏡下觀察神經細胞 的形態圖；
[0020] 圖3為實施例2中BDE-153染毒和Η)150606幹預後細胞活力的變化圖；
[0021] 圖4為實施例2中BDE-153染毒以及HH50606幹預後細胞上清液中LDH活力的 變化圖；
[0022] 圖5為實施例2中BDE-153染毒以及HH50606幹預後細胞凋亡率的變化圖；
[0023] 圖6為實施例2中BDE-153染毒以及HH50606幹預後神經細胞calpain激酶活 力的變化圖；
[0024] 圖7為實施例3中染毒後1個月和2個月時大鼠的跳臺實驗結果比較圖；
[0025] 圖8為實施例3中染毒後1個月和2個月時大鼠 Morris水迷宮實驗中遊泳速度 和遊泳時間的比較圖(均數土標準表）；
[0026] 圖9為實施例3中染毒後1個月和2個月時大鼠 Morris水迷宮實驗中遊泳距離 的比較圖(均數土標準表）；
[0027] 圖10為實施例3中染毒後1個月和2個月時大鼠曠場試驗結果比較圖(均數土 標準表）；
[0028] 圖11-1為實施例3中溶劑對照組染毒後2個月時大鼠腦組織的病理
[0029] 形態學改變圖（HE染色200X);
[0030] 圖11-2為實施例3中lmg/kg BDE-153組染毒後2個月時大鼠腦組織的病理形態 學改變圖（HE染色200X);
[0031] 圖11-3為實施例3中中組染毒後2個月時大鼠腦組織的病理形態學改變圖（HE 染色200X);
[0032] 圖11-4為實施例3中10mg/kg BDE-153組染毒後2個月時大鼠腦組織的病理形 態學改變圖（HE染色200X); 圖11-5為實施例3中HH50606幹預組染毒後2個月時大鼠腦組織的病理形態學改變 圖（HE染色200 X)。
【具體實施方式】
[0033] 以下通過【具體實施方式】對本發明作進一步的說明和佐證；
[0034] 實施例lcalpainl，calpain2在PBDEs神經發育毒性中的作用
[0035] 前期研究發現，出生第10天接觸BDE-153能引起青少年期和成年期大鼠的學習記 憶能力下降，自發活動能力降低，引起神經細胞內鈣離子紊亂和神經細胞凋亡。而calpain 在與鈣離子濃度變化相關的中樞神經系統疾病中發揮重要的作用。以下擬通過體內動物實 驗，研究calpainl和calpain2在PBDEs神經發育毒性中的作用。
[0036] 採用的研究方案：
[0037] 新生的雄性SD大鼠仔鼠，在出生第4天（PND4)時按窩別和體重隨機分成4組， 分別為橄欖油溶劑對照、lmg/kg，5mg/kg和10mg/kgBDE-153染毒組。在仔鼠出生第10天 (PND10)時，按0. lml/10g體重腹腔注射染毒BDE-153的橄欖油溶液一次，繼續飼養2個月 後，斷頭處死大鼠，分離腦組織，檢測calpainl和calpain2基因、蛋白和激酶活力的改變。
[0038] 研究結果：
[0039] 1. calpainl和calpain2基因表達量的改變
[0040] 通過實時螢光定量PCR技術檢測calpainl和calpain2在BDE-153神經發育毒性 中的作用，結果顯示calpainl基因的表達量在各組間沒有明顯改變，差異沒有統計學意義 (P> 0. 05);隨著染毒劑量的增加，calpain2基因表達量逐漸增加，中、10mg/kg BDE-153組 顯著高於對照組，差異有統計學意義（*，P < 〇. 05)，10mg/kg BDE-153組顯著高於lmg/kg BDE-153組（#，P < 0.05)，具體結果如表1、2所示。
[0041] 以上研究結果顯示，BDE-153染毒後大鼠腦組織calpain激酶活力顯著增高，而 calpainl的基因和蛋白表達量沒有明顯改變，calpain2基因和蛋白表達量隨BDE-153劑量 的增加顯著增加，提示calpain2在BDE-153神經發育毒性中起重要的作用。
[0042] 表1大鼠腦組織calpainl和calpain2基因表達的改變（均數土標準差）
[0043]
【權利要求】
1. 一種鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606的用途：一種鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606的 用途：將該鈣激活蛋白酶抑制劑roi50606製成用於治療/預防由多溴聯苯醚所引起病灶的 治療/預防藥物。
【文檔編號】A61P25/00GK104083350SQ201310471590
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】張紅梅, 李新, 常利軍, 張華俊 申請人:山西醫科大學