线粒体分裂抑制剂在制备防治高血压药物中的应用

摘要

本发明公开了线粒体分裂抑制剂在制备防治高血压药物中的应用，本发明属于生物医药技术领域。本发明通过研究发现了血管线粒体分裂活动参与血管紧张性的发生，抑制血管线粒体分裂能够显著舒张去氧肾上腺素和高钾液诱导的血管收缩。线粒体分裂抑制剂Mdivi-1(结构式如式I所示)能够显著舒张去氧肾上腺素和高钾液诱导的血管收缩，从而降低了动物血压。在此基础上，本发明提出了一种筛选新型降压药的方法以及线粒体分裂抑制剂在作为新型降压药中的新用途。本发明的提出为高血压的防治提供了一种新的技术手段。

说明书

技术领域

本发明涉及线粒体分裂(Mitochondrial fission)抑制剂的新用途，特别涉及线粒体 分裂抑制剂在制备防治高血压药物中的应用。本发明属于生物医药技术领域。

背景技术

高压病是严重威胁人类健康的一种常见心血管疾病。高压病如不能获得有效控 制，将导致心、脑、肾等靶器官损害，致残、致死。目前抗高血压药主要包括如下 类别：1.利尿降压药：如氢氯噻嗪等。2.交感神经抑制药：(1)中枢性降压药： 如可乐定等；(2)神经节阻断药：如樟磺咪芬等；(3)去甲肾上腺素能神经末梢阻 断药：如利血平等；(4)肾上腺素受体阻断药：如普萘洛尔等；3.肾素-血管紧张 素系统抑制药：(1)血管紧张素转换酶(ACE)抑制药：如卡托普利等；(2)血管紧 张素Ⅱ受体阻断药：如氯沙坦等；(3)肾素抑制药：如雷米克林等；4.钙通道阻 断药如硝苯地平等；5.血管扩张药如肼屈嗪等。以上药物均具有几十年历史， 由于缺乏抗高血压的新靶点的发现，近年来新型降压药难以问世。我们研究发现血 管线粒体分裂活动参与血管紧张性的发生，抑制血管线粒体分裂能够显著舒张血 管，线粒体分裂抑制剂能够显著降低动物血压。因此，在此基础上，本发明提出了 一种筛选新型降压药的方法以及线粒体分裂抑制剂在作为新型降压药中的新用途。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种筛选防治高血压药物的方法。本发明通过研究发 现：抑制血管线粒体分裂活动，可引起血管舒张和血管收缩功能下降，因此，具有 抑制血管线粒体分裂活动的药物可作为筛选抗高血压药的候选药物、线粒体分裂可 作为筛选降压药的靶点；

本发明的目的之二是提供线粒体分裂抑制剂在制备防治高血压药物中的应用。

为了达到以上目的本发明采用了以下技术手段：

本发明通过去氧肾上腺素和高钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩，然后加入线粒体分 裂抑制剂Mdivi-1或Dynasore，发现线粒体分裂抑制剂可引起收缩的血管舒张；提 前给予Mdivi-1或Dynasore预处理大鼠肠系膜动脉后，可抑制去氧肾上腺素和高钾 引起的收缩。在整体麻醉SD大鼠记录血压，给予静脉注射Mdivi-1后，可降低动 物血压。通过电镜结果，发现Mdivi-1抑制高钾引起的动脉血管平滑肌细胞线粒体 分裂。为确认线粒体分裂抑制剂的抑制血管收缩作用是来自于抑制线粒体分裂而不 是药物结构本身的作用，进一步作了机制研究：线粒体分裂产生线粒体来源的活性 氧，我们采用线粒体活性氧的特异抗氧化剂MitoTEMPO预处理大鼠肠系膜动脉后， 发现也可抑制去氧肾上腺素和高钾引起的收缩，这说明线粒体分裂抑制剂的抑制血 管收缩作用是来自于抑制线粒体分裂而不是药物结构本身的作用。

因此，在此基础上，本发明提出了一种筛选防治高血压药物的方法，其特征在 于所述的药物具有抑制血管线粒体分裂活动的作用。

进一步的，本发明还提出了线粒体分裂抑制剂在制备防治高血压药物中的应 用。

在本发明的一个具体实施例中，所述的药物为线粒体分裂抑制剂Mdivi-1((3- (2,4-Dichloro-5-methoxyphenyl)-2,3-dihydro-2-thioxo-4(1H)-quinazolinone 3-(2,4-Dichloro-5- methoxyphenyl)-2-sulfanyl-4(3H)-quinazolinone)或Dynasore(3-Hydroxy-naphthalene-2- carboxylic acid(3,4-dihydroxy-benzylidene)-hydrazide)或以其二者为基础改造的、仍 具有线粒体分裂抑制作用的化合物，所述的线粒体分裂抑制剂Mdivi-1的化学结构 式如式I所示，Dynasore的化学结构式如式II所示：

更进一步的，本发明还提出了含有Mdivi-1((3-(2,4-Dichloro-5-methoxyphenyl)-2,3- dihydro-2-thioxo-4(1H)-quinazolinone 3-(2,4-Dichloro-5-methoxyphenyl)-2-sulfanyl-4(3H)- quinazolinone)或Dynasore(3-Hydroxy-naphthalene-2-carboxylic acid(3,4-dihydroxy- benzylidene)-hydrazide)或以其二者为基础改造的、仍具有线粒体分裂抑制作用的化 合物的复方药物在制备防治高血压药物中的应用。

本发明的提出为高血压的防治提供了一种新的技术手段。

附图说明

图1显示去氧肾上腺素(A、B)和高钾(C、D)诱发大鼠肠系膜动脉收缩， 加入线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可引起收缩的血管舒张；其中，PE为去氧肾上腺素； KPSS为高钾液；

图2显示Mdivi-1预处理大鼠肠系膜动脉后，可抑制去氧肾上腺素和高钾引起 的收缩；其中，PE为去氧肾上腺素；KPSS为高钾液；**P<0.01,vs.Control.

图3显示线粒体分裂抑制剂Dynasore舒张去氧肾上腺素诱发的大鼠肠系膜动脉 收缩(A,B)，Dynasore预处理大鼠肠系膜动脉后抑制去氧肾上腺素引起的收缩(C,D)。 其中，PE为去氧肾上腺素；

图4显示整体麻醉SD大鼠记录血压，给予静脉注射Mdivi-1后，可降低动物 血压；

图5显示Mdivi-1抑制高钾引起的动脉血管平滑肌细胞线粒体分裂。

图6显示MitoTEMPO预处理大鼠肠系膜动脉后抑制去氧肾上腺素和高钾引起 的大鼠肠系膜动脉收缩。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述 而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本 领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方 案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1线粒体分裂抑制剂在防治高血压中的应用

1.动物及实验试剂：

SD大鼠(品系:SD，北京京维通利华实验动物技术有限公司购买)，Mdivi-1， Dynasore(Selleck中国，上海)

2.实验方法：

2.1.去氧肾上腺素和高钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩模型的建立

健康SD雄性大鼠，体重300-350g。取肠系膜动脉置于DMT微血管张力测定 仪(丹麦)平衡1小时，分别给予不同处理，同时测定血管张力变化。采用去氧肾 上腺素和高钾诱导收缩，去氧肾上腺素浓度为5μM，高钾液为60mM高钾磷酸缓冲 液(KPSS)。

2.2Mdivi-1以及Dynasore对去氧肾上腺素和高钾诱发的大鼠肠系膜动脉收缩 的影响

采用去氧肾上腺素和高钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩，然后加入不同浓度Mdivi-1 或Dynasore，观察Mdivi-1或Dynasore对去氧肾上腺素和高钾诱发大鼠肠系膜动脉 收缩的舒张作用。

采用Mdivi-1或Dynasore预孵育大鼠肠系膜动脉30分钟后，加入去氧肾上腺 素或高钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩，观察Mdivi-1或Dynasore对去氧肾上腺素和高 钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩的拮抗作用。

2.3.整体动物血压测定方法

健康SD雄性大鼠，体重300-350g。采用戊巴比妥钠麻醉，做颈动脉插管，采 用多导生理记录仪(四川成都仪器厂)记录血压。血压平稳后，静脉注射Mdivi-1， 记录血压变化。

3、结果

3.1.图1显示去氧肾上腺素和高钾诱发大鼠肠系膜动脉收缩，加入线粒体分裂 抑制剂Mdivi-1可引起收缩的血管舒张；

分离大鼠肠系膜动脉，置于DMT微血管张力测定仪(丹麦)平衡1小时，分 别给予不同处理，同时测定血管张力变化。结果表明线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可 剂量依赖性舒张去氧肾上腺素引起的收缩。

3.2.图2显示Mdivi-1预处理大鼠肠系膜动脉后，可抑制去氧肾上腺素和高钾 引起的收缩；

分离大鼠肠系膜动脉，置于DMT微血管张力测定仪(丹麦)平衡1小时，分 别给予不同处理，同时测定血管张力变化。结果表明线粒体分裂抑制剂Mdivi-1预 处理30分钟可剂量依赖性对抗去氧肾上腺素和高钾引起的收缩。

3.3.图3显示线粒体分裂抑制剂Dynasore舒张去甲肾上腺素诱发的大鼠肠系 膜动脉收缩，Dynasore预处理大鼠肠系膜动脉后抑制去氧肾上腺素引起的收缩；

分离大鼠肠系膜动脉，置于DMT微血管张力测定仪(丹麦)平衡1小时，分 别给予不同处理，同时测定血管张力变化。结果表明线粒体分裂抑制剂Dynasore 剂量依赖性舒张去氧肾上腺素诱发的大鼠肠系膜动脉收缩；Dynasore预处理大鼠肠 系膜动脉后，剂量依赖性抑制去氧肾上腺素引起的收缩。

3.4.图4显示整体麻醉SD大鼠记录血压，给予静脉注射10mg/kg Mdivi-1后， 可降低动物血压。平均动脉压下降约20mmHg。

3.5.图5显示Mdivi-1抑制高钾引起的动脉血管平滑肌细胞线粒体分裂。

分离大鼠腹主动脉，分为对照组，高钾组(KPSS高钾液孵育15分钟)，高钾 +Mdivi-1处理组(Mdivi-1孵育30分钟后，再KPSS高钾液孵育15分钟)。戊二醛 固定，扫描电镜观察。结果表明高钾组血管平滑肌细胞分裂增加，Mdivi-1处理抑 制高钾诱导的血管平滑肌细胞分裂增加。KPSS组可见线粒体断片增多，箭头所示 为线粒体处于分裂状态。

实验例1机制研究

为确认线粒体分裂抑制剂的抑制血管收缩作用是来自于抑制线粒体分裂而不 是药物结构本身的作用，本实验例进一步作了机制研究：

线粒体分裂产生线粒体来源的活性氧，我们采用线粒体活性氧的特异抗氧化剂 MitoTEMPO(Sigma-Aldrich)预处理大鼠肠系膜动脉后，发现也可抑制去氧肾上腺 素和高钾引起的收缩。图6显示MitoTEMPO预处理大鼠肠系膜动脉后抑制去氧肾 上腺素和高钾引起的达鼠肠系膜动脉收缩。MitoTEMPO预处理大鼠肠系膜动脉30 分钟后，分别给予去氧肾上腺素和高钾诱导收缩，如图6A，10，20μM MitoTEMPO 几乎完全抑制去氧肾上腺素所诱导的收缩，如图6B,20-100μM MitoTEMPO显著抑 制KPSS诱导的血管收缩。**P<0.01vs Control.

以上研究结果表明线粒体分裂抑制剂的抑制血管收缩作用是来自于抑制线粒 体分裂而不是药物结构本身的作用。