CN117942322A

CN117942322A - Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用

Info

Publication number: CN117942322A
Application number: CN202410110692.9A
Authority: CN
Inventors: 王雪婷; 朱俐; 樊晓杨
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2024-01-26
Filing date: 2024-01-26
Publication date: 2024-04-30

Abstract

本发明属于医药领域，公开了Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用。本发明的研究表明Falcarindiol对低压低氧诱发的高原脑病有显著的预防作用。Falcarindiol可以通过降低星形胶质细胞AQP4的表达，改善低压低氧对血脑屏障的破坏，降低脑水含量。此外，本发明通过研究还发现，Falcarindiol可以预防低压低氧诱发的认知障碍。与现有技术相比，Falcarindiol具有效果明显、副作用低的优点。

Description

Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用

技术领域

本发明属于医药领域，涉及Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用。

背景技术

长期生活在平原地区的人群，初入高原地区因无法适应高原地区低氧低压、干燥寒冷的地理气候特点，往往会出现高原相关疾病，其中高原脑病是急性高原病的急危重症病，病情进展迅速，致死率高。研究表明，高原脑病的主要发病原因是机体缺氧，主要特征是严重的认知功能障碍、精神恍惚、共济失调、甚至昏迷。目前应对高原脑病的有效措施有限，但仍然主要以预防为主。临床上主要用乙酰唑胺、***、氢***、高原康胶囊及一些中药制剂进行预防，但人体差异性较大，仅有预防手段不足以克服高原脑水肿带来的难题。目前首选药物是乙酰唑胺和***，除此之外，还可以使用糖皮质激素，但是需要将患者尽快转移至低海拔地区，及时纠正机体缺氧并进行利尿、降低颅内压，纠正体内酸碱代谢失衡、控制肺部损伤感染。上述药物临床使用副作用大，而且效果差异大，针对性弱，临床上仍然缺少快速有效且副作用低的预防手段。

研究表明，急进高原会导致机体严重缺氧，血脑屏障损伤，血管通透性增强。随着病情的加重，会进一步演变成细胞毒性高原脑水肿，危害人体健康。水分子进入细胞依赖于一类特定的水通道蛋白家族，通过调节细胞膜的水通透性来维持水平衡。水通道蛋白4(AQP4)是脑组织中表达最为丰富的水通道蛋白家族成员，是发挥调节脑内水平衡的关键因子。大脑中的AQP4仅表达于星形胶质细细胞，并定位于血-脑屏障处星形胶质细胞终足上。大量研究证明，AQP4是高原脑水肿的特征性分子，AQP4的上调是细胞毒性水肿发生的主要原因。敲除AQP4会明显改善多种病理模型的脑水肿，而上调AQP4的小鼠脑水肿程度更为严重。因此，靶向星形胶质细胞的AQP4可有效预防高原脑水肿。

Falcarindiol(法卡林二醇)是一种具有口服活性的聚乙炔氧脂，被发现在伞形科，例如胡萝卜、当归等可食用的植物和药物中，是天然的抗菌化合物。Falcarindiol具有抗肿瘤、抗脂质过氧化活性和抗糖尿病的特性，具体表现为：(1)调控胆固醇转运蛋白ABCA1的功能，从而促进胆固醇外排以抑制癌细胞的快速增殖，起到抗癌的作用。(2)诱导内质网应激，从而引起癌细胞凋亡；(3)通过激活转录因子PPARγ增加ABCA1表达，改善II型糖尿病；(4)体外和体内诱导免疫抑制作用，可作为治疗自身免疫性或过敏性疾病的新型疗法。目前该药物在抗肿瘤和治疗II型糖尿病中的作用有广泛报道，但是有关Falcarindiol在中枢神经***中的作用，特别是对高原脑病的预防还未见研究和报道。

发明内容

本发明的目的在于提供Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用。Falcarindiol可通过抑制高原低压低氧环境暴露诱发的脑内AQP4蛋白的表达水平上调，对低压低氧诱发的高原脑病具有良好的预防作用。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用，Falcarindiol的分子式为C₁₇H₂₄O₂，CAS号为55297-87-5，化学结构式如下式所示：

其中，所述高原脑病为高原低压低氧环境暴露诱发的脑水肿或认知障碍。

进一步的，所述脑水肿为高原低压低氧环境暴露过程中诱发的脑含水量增加。

进一步的，所述药物为通过抑制高原低压低氧环境暴露过程中脑内AQP4蛋白的异常上调以预防高原脑病的药物。

进一步的，所述Falcarindiol为单独使用或与其他药物联合使用；

进一步的，所述药物的剂型为颗粒剂、片剂、冲剂、胶丸、胶囊、缓释剂、滴丸剂或注射剂。

在临床应用时，以常规的制剂工艺，单独使用Falcarindiol或与将Falcarindiol与其他药物配合制备成在临床上可以使用的颗粒剂、片剂、冲剂、胶丸、胶囊、缓释剂、滴丸剂或注射剂。

进一步的，所述药物的给药方式为口服给药或注射给药。

与现有技术相比，本发明通过利用Falcarindiol抑制高原低压低氧处理后的小鼠脑中AQP4的表达，从而降低脑含水量，因而对高原脑水肿有明显的预防作用，具有见效快、效果明显、使用方便等优点，同时本发明通过研究发现，Falcarindiol有效预防低压低氧诱导的认知障碍。Falcarindiol(法卡林二醇)是一种具有口服活性的药物，提取于可食用的伞形科植物，是中成药当归的核心活性成分之一，是天然的抗菌化合物，已报道在***方面具有高疗效。因此，Falcarindiol可用于制备药物，预防高原低压低氧环境诱导的脑病，副作用低、效果好、临床推广风险低。

附图说明

图1为对照组、模型组、预防组小鼠大脑皮层含水量对比图；

图2为对照组、模型组、预防组小鼠新物体识别实验中对新物体的识别能力系列图。A：新物体识别实验的模式图；B：各组小鼠新物体识别指数差异图。

图3为对照组、模型组、预防组小鼠大脑皮层中AQP4基因转录水平和蛋白水平变化的系列图。A：各组小鼠皮层组织中AQP基因转录水平统计图；B：对各组小鼠皮层组织中AQP4的蛋白定量电泳图；C：对各组小鼠皮层组织中AQP4的蛋白定量统计图。

图4为对照组、模型组、预防组的原代星形胶质细胞中AQP4基因转录水平和蛋白水平变化的结果系列图；A：对各组星形胶质细胞中AQP4基因转录水平变化统计图；B：对各组星形胶质细胞中AQP4的蛋白定量电泳图；C：对各组星形胶质细胞中AQP4的蛋白定量统计图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

本发明所用的Falcarindiol，CAS号为：55297-87-5，分子式为：C₁₇H₂₄O₂，分子量为：260.37，购于MedChemExpress公司，产品货号为HY-N0364。

本发明实施例所用试剂除另有注明，均可以从销售公司获得。

实施例1

Falcarindiol减轻低压低氧暴露诱导的高原脑病模型中小鼠脑部水肿效果实验：

(1)对照组：6只25g雄性成年小鼠。

(2)模型组：6只25g雄性成年小鼠，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

(3)预防组：6只25g雄性成年小鼠，口服20mg/kg Falcarindiol一小时后，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

上述实验结束后，迅速剥离小鼠大脑皮层，马弗炉中100℃烘干24小时。称取烘干前后的脑湿重与干重。脑水含量的计算公式：脑含水量(％)＝(脑湿重-脑干重)/脑失重×100％。由图1可知，模型组脑含水量显著增加，符合高原脑水肿模型的特征。预防组中，脑含水量相对于模型组明显下降。因此，证明Falcarindiol可以有效预防低压低氧诱导的脑水肿症状。

实施例2

Falcarindiol减轻低压低氧暴露诱导的高原脑病模型中小鼠的认知障碍实验：

(1)对照组：10只25g雄性成年小鼠。

(2)模型组：10只25g雄性成年小鼠，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

(3)预防组：10只25g雄性成年小鼠，口服20mg/kg Falcarindiol一小时后，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

上述实验结束后，小鼠逐一置于一个50cm×50cm×50cm的密闭盒内，盒内的一侧墙壁放置2个大小、颜色、形状完全相同的无气味物体。小鼠自由在盒内熟悉、活动10分钟后更换另一只小鼠。1小时后，将盒内的其中一个物体更换为大小一致，但形状、颜色不同的无气味新物体。将小鼠逐一放置盒内，记录5分钟内，小鼠探索新、旧物体的总时间(鼻尖靠近物体1cm内记录探索时间)。模式图可见图2A。最终，计算新物体偏好指数。计算公式为：新物体偏好指数％＝新物体时间/(新物体时间+旧物体时间)×100％。由图2B可以看出，模型组小鼠的新物体偏好指数低于对照组，而预防组小鼠的新物体偏好指数好于模型组，与对照组无明显差别。因此，证明Falcarindiol可以有效预防低压低氧诱导的认知障碍。

实施例3

Falcarindiol减轻低压低氧暴露诱导的高原脑病模型小鼠脑部AQP4表达实验：

(1)对照组：4只25g雄性成年小鼠。

(2)模型组：4只25g雄性成年小鼠，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

(3)预防组：4只25g雄性成年小鼠，口服20mg/kg Falcarindiol一小时后，在模拟海拔7000米高度的低压低氧舱中暴露48小时。

上述实验结束后，小鼠经心脏灌流去除全身血液。迅速剥离小鼠大脑皮层，组织置于TRIzol中匀浆后提取RNA并逆转成cDNA，利用qRT-PCR进行检测。最后，根据ΔCt值(Ct即Cycle threshold，循环阈值，为每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数)计算AQP4基因转录的相对水平。或将组织置于蛋白裂解液中，提取蛋白，并对蛋白进行定量电泳分析。由图3A可知，模型组脑内AQP4基因转录水平显著上调，符合高原脑水肿模型的特征。预防组中，AQP4基因转录水平相对于模型组明显下降。由图3B和3C可知，模型组脑内AQP4蛋白表达水平显著上调，符合高原脑水肿模型的特征。预防组中，AQP4蛋白表达水平相对于模型组明显下降。因此，证明Falcarindiol可以下调高原脑水肿模型小鼠脑内AQP4水平。

实施例4

Falcarindiol减轻低氧暴露诱导的高原脑病细胞模型中AQP4表达水平实验：

(1)对照组：原代培养的小鼠星型胶质细胞。

(2)模型组：原代培养的小鼠星型胶质细胞，在1％的O₂条件下暴露24小时。

(3)预防组：原代培养的小鼠星型胶质细胞，在10μmol/L Falcarindiol联合1％的O₂条件下暴露24小时。

上述实验结束后，将细胞置于TRIzol中提取RNA，逆转成cDNA。利用qRT-PCR进行检测，根据ΔCt值计算AQP4基因转录水平。或将细胞置于蛋白裂解液中，提取蛋白，并对蛋白进行定量电泳分析。由图4A可知，模型组细胞AQP4基因转录水平显著上调，符合高原脑水肿模型的特征。预防组中，AQP4基因转录水平相对于模型组明显下降。由图4B和4C可知，模型组脑内AQP4蛋白水平显著上调，符合高原脑水肿模型的特征。预防组中，AQP4蛋白水平相对于模型组明显下降。因此，证明Falcarindiol可以下调低氧暴露诱导的高原脑水肿细胞模型AQP4表达水平。

Claims

1.Falcarindiol在制备预防高原脑病的药物中的应用，其特征在于，所述Falcarindiol的分子式为C₁₇H₂₄O₂，化学结构式如下式所示：

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述脑水肿为高原低压低氧环境暴露过程中诱发的脑含水量增加。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物为通过抑制高原低压低氧环境暴露过程中脑内AQP4蛋白的表达水平上调以预防高原脑病的药物。

4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述Falcarindiol为单独使用或与其他药物联合使用。

5.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述药物的剂型为颗粒剂、片剂、冲剂、胶丸、胶囊、缓释剂、滴丸剂或注射剂。

6.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述药物的给药方式为口服给药或注射给药。