專利名稱：雙*酮甙化合物在抗氧化損傷及抑制細胞凋亡中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及夾氧雜蒽酮類化合物新的醫(yī)藥用途，尤其涉及雙卩山酮甙化合物在制 備抗氧化應(yīng)急損傷及抑制細胞凋亡藥物中的用途，屬于夾氧雜蒽酮類化合物的藥理用途領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病是人類疾病死亡的一個重要原因。帕金森病(Parkinson’ s Disease, PD)是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病之一，其病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變 性缺失以及殘存的神經(jīng)元中出現(xiàn)路易小體和路易神經(jīng)索，即中腦黑質(zhì)致密部多巴胺神經(jīng)元 退行性變導(dǎo)致的多巴胺與乙酰膽堿平衡失調(diào)。主要的臨床特征包括靜止性震顫、肌強直、運 動遲緩和姿勢步態(tài)異常等，還可出現(xiàn)認知功能下降、情緒障礙等非運動癥狀。PD在60歲以 上的人群中占1_2%，全球約有600萬人口患有PD。近來的流行病學(xué)調(diào)查顯示，帕金森病的 發(fā)病率隨著人口老齡化在逐年上升，預(yù)計在未來的二十年，PD患者的數(shù)量將增長一倍。目 前，PD的發(fā)病機制尚未完全闡明，研究表明，PD與遺傳因素、環(huán)境因素、興奮性毒性與鈣的 細胞毒作用、線粒體功能障礙與氧化應(yīng)激過度、免疫學(xué)異常、年齡老化、細胞凋亡、泛素蛋白 酶體系統(tǒng)功能障礙、多聚ADP核糖聚合酶過度活化等諸多因素有關(guān)。氧化應(yīng)激是指由內(nèi)源性的活性氧所致的細胞毒性損傷。許多中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病都 涉及到氧化應(yīng)激損傷，如帕金森病、Alzheimer病和衰老等病灶周圍都要產(chǎn)生大量的活性氧 簇(reactive oxygen species,R0S)自由基。細胞內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致ROS 在細胞中累積是氧化應(yīng)激的主要特征之一。身體的一些組織尤其是腦組織對氧化應(yīng)激尤為 敏感，因為第一，腦組織雖然只占體重的2%，但卻消耗總氧量的1/5并高頻率地實現(xiàn)大量 的ATP循環(huán)。據(jù)估計，細胞消耗的氧大約5%被還原成R0S，因此腦組織與其他耗氧較少的 組織相比可能產(chǎn)生相對多的ROS ；第二，腦組織富含多不飽和脂肪酸，后者對ROS損傷尤為 易感；第三，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)如谷氨酸的釋放，在突觸后神經(jīng)元誘導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致ROS的 形成，這能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)局部損傷；第四，神經(jīng)元是非再生細胞，ROS對腦組織產(chǎn)生的任何 損傷將隨著時間而蓄積。另有研究表明，在PD患者體內(nèi)存在抗氧化系統(tǒng)的缺陷，如黑質(zhì)還 原型谷胱甘肽水平顯著降低；而且，在多巴胺自身氧化、半醌形成及聚合過程中可產(chǎn)生自由 基，線粒體電子傳遞鏈功能異常、泛素蛋白酶系統(tǒng)功能缺陷等也可使體內(nèi)自由基產(chǎn)生增加。 因此，氧化應(yīng)激是PD發(fā)病的重要機制之一。甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶(MPTP)是一種神經(jīng)毒素，其分子結(jié)構(gòu)與某些殺 蟲劑和除草劑相似，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為1-甲基-4-苯基-吡啶離子(MPP+)以后，對大腦多巴胺 能神經(jīng)細胞具有選擇性毒性，經(jīng)大量研究證實可成功誘導(dǎo)帕金森氏動物模型。魚藤酮是一 種線粒體復(fù)合體I抑制劑，具有高度的親脂性，極易穿透生物膜，且不依賴于多巴胺轉(zhuǎn)運體 進入胞漿內(nèi)。Betarbet和Alam等在大鼠體內(nèi)慢性系統(tǒng)注射魚藤酮相繼成功復(fù)現(xiàn)PD的行為 和病理特征，被認為是研究帕金森病最好的模型之一，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于建立PD的動物和 細胞培養(yǎng)模型。過氧化氫(H2O2)是活性氧族(ROS)的主要成分之一，可以跨膜擴散進入細
3胞內(nèi)，是一種比較常用的細胞氧化應(yīng)激損傷誘導(dǎo)劑，廣泛用于誘導(dǎo)細胞凋亡模型。大鼠嗜鉻 細胞瘤PC12細胞株具有多巴胺攝取系統(tǒng)，可以作為多巴胺能神經(jīng)細胞模型用于MPP+神經(jīng) 毒性或H2O2誘導(dǎo)細胞氧化應(yīng)激損傷的研究。在PD和許多老年性退行性神經(jīng)疾患中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元和腦細胞以凋亡的形式發(fā)生死 亡。研究表明，PD患者黑質(zhì)中的多巴胺能神經(jīng)元的凋亡數(shù)量明顯增加，因此，凋亡可能是引 起PD患者黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元死亡和丟失的直接原因。近年來的研究表明，多巴胺代謝 過程中可產(chǎn)生H2O2，進而生成羥自由基和有毒的半醌，引起多巴胺能神經(jīng)元凋亡。業(yè)已證實 DA/Fe2+通過氧化應(yīng)激導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元細胞凋亡。Maruyama等應(yīng)用抗氧化劑雌二醇可 阻止其細胞凋亡，進一步間接地證明了多巴胺能神經(jīng)元凋亡與氧化應(yīng)激有關(guān)。目前PD的病因和發(fā)病機制還不是十分清楚，但黑質(zhì)紋狀體多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)水平 低下這一主要的神經(jīng)化學(xué)異常是PD發(fā)生的重要機制之一。由于酪氨酸羥化酶(TH)是兒 茶酚胺類活性物質(zhì)生物合成的限速酶，在多巴胺生物合成的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，所以該 酶在生物體內(nèi)，尤其是在黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)中質(zhì)(活性)和量(表達)的變化會直接影響到 L-多巴胺的生物合成。De La Cruz等報道，老年大鼠黑質(zhì)致密部TH所含的羰基較成年大 鼠明顯增高，提示老年大鼠黑質(zhì)TH受ROS氧化損傷的程度強于成年大鼠。并且，老年大鼠 TH活性也降低，提示氧化損傷可能是使TH失活的主要原因。目前已發(fā)現(xiàn)與PD明確相關(guān)的致病基因共有5個，它們分別是α -synuclein, UCH-Ll、parkin、DJ-I和PINKl基因。其中，DJ-I是PD較常見的致病基因，其在PD人群中 的突變頻率大約為左右。DJ-I基因定位于1ρ36，有8個外顯子，長24KB。外顯子IA和 IB不編碼，它們在DJ-I mRNA中被可變剪切。外顯子2-7包含開放性閱讀框，編碼一個含 189個氨基酸的蛋白，DJ-I基因在進化中高度保守。DJ-I蛋白在體內(nèi)廣泛分布，包括在黑質(zhì) 基底節(jié)不同類型細胞的胞核、胞質(zhì)中均有表達。在帕金森病患者中，DJ-I被氧化，這種氧化 隨著年齡的增長而逐漸增多。氧化應(yīng)激后，DJ-I轉(zhuǎn)移到線粒體，主要定位在線粒體的基質(zhì) 和膜間腔。DJ-I定位于線粒體后，可保持線粒體復(fù)合物I的活性。在體外實驗中，過表達野 生型DJ-I可保護神經(jīng)元抵抗氧化應(yīng)激。在體內(nèi)實驗中，轉(zhuǎn)染了野生型DJ-I的小鼠對MPTP 引起的黑質(zhì)紋狀體的損傷有抑制作用，使更多的多巴胺能神經(jīng)元存活。DJ-I發(fā)揮抗氧化作 用可能通過自身氧化消除活性氧，DJ-I也可作為氧化應(yīng)激敏感的分子伴侶保護細胞抵抗由 氧化應(yīng)激引起的損傷作用，尤其是對線粒體的損傷。綜上所述，氧化應(yīng)激是帕金森病發(fā)病的一個重要機制，體內(nèi)出現(xiàn)過度的氧化應(yīng)激 可能誘導(dǎo)神經(jīng)元與腦細胞凋亡、TH與DJ-I的異常表達等，導(dǎo)致PD的發(fā)生發(fā)展。已有報道從肉蓯蓉(cistanche salsa)中提取的苯乙醇苷類化合物在細胞和動物 水平具有較好的神經(jīng)保護作用，其化合物結(jié)構(gòu)中含有大量的酚羥基結(jié)構(gòu)。另有研究表明，夾 氧雜蒽酮類化合物具有抗氧化作用，能夠抑制人癌細胞的生長，有望成為抗癌藥物。3-0-去甲紫藥雙卩山酮甙(3-0DS)屬夾氧雜蒽酮類化合物，而且其結(jié)構(gòu)中含有較多 的酚羥基。3-0DS從紫紅獐牙菜中提取，紫紅獐牙菜(Swertia punicea Hemsl.)系龍膽科 獐牙菜屬植物，主要分布于湖北、四川、貴州等省區(qū)。具清熱除濕、利膽的功效，在湖北西部 等地區(qū)用于治療肝炎、膽囊炎療效較顯著。迄今為止，未有雙卩山酮甙化合物具有抗氧化應(yīng) 激損傷和用于治療帕金森病的有關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供雙卩山酮甙化合物的新的醫(yī)藥用途；本發(fā)明的主要目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，雙卩山酮甙化合物能夠有效的抗氧化應(yīng)激損傷、明 顯的減少細胞凋亡從而具有神經(jīng)保護作用，對于神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病尤其是帕金森病 (Parkinson，s Disease, PD)具有顯著的治療功效。優(yōu)選的，所述的雙卩山酮甙化合物選自以下所述結(jié)構(gòu)的化合物中的任意一種
權(quán)利要求
1.雙卩山酮甙化合物在制備抗氧化應(yīng)激損傷藥物中的用途。
2.雙卩山酮甙化合物在制備抑制細胞凋亡藥物中的用途。
3.雙卩山酮甙化合物在制備治療神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病藥物中的用途。
4.按照權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病是帕金森病。
5.按照權(quán)利要求1-4任何一項所述的用途，其特征在于，所述的雙ρ山酮甙化合物選自 以下所述結(jié)構(gòu)的化合物中的任意一種
全文摘要
本發(fā)明公開了雙酮甙化合物在抗氧化損傷及抑制細胞凋亡中的用途。本發(fā)明通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，雙酮甙化合物能夠有效的抗氧化應(yīng)激損傷、明顯的減少細胞凋亡從而具有神經(jīng)保護作用，對于神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病尤其是帕金森病(Parkinson’s Disease，PD)具有顯著的治療功效。
文檔編號A61P25/16GK102106865SQ20091024420
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者張世平, 杜新剛, 蒲小平 申請人:北京大學(xué)