姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束在制备治疗心脏再灌注损伤药物中的应用

摘要

本发明公开了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束在治疗心脏再灌注损伤尤其是心脏再灌注损伤药物中的应用。本发明证实了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束作为心脏缺血再灌注损伤治疗药物的重大潜力，首次公开了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束对心脏缺血再灌注的良好保护疗效，为心脏再灌注损伤临床预防和治疗提供了有效的新型潜在备选药物，扩展了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束的适应证，极大的提高了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束的应用潜力及市场前景。

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体而言，涉及姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束在制备治疗心脏再灌注损伤药物中的应用。

背景技术

缺血性心脏病（Ischemic heart disease，IHD）是常见的心血管疾病，可引起不可逆的心肌损伤。目前，恢复心脏供血,即再灌注，是治疗缺血性心脏病最有效的方法，早期再灌注可使心肌缺血区域的血流迅速恢复，死亡率可降低大约一半 。然而，氧合血的恢复会引起比初始缺血损伤更大的伤害，即缺血/再灌注（Ischemia-reperfusion，I/R）损伤。心脏I/R损伤是严重冠状动脉疾病患者发病和死亡的主要原因。尽管对这一病理过程的分子机制的认识不断进步，但目前尚无特异性的靶向治疗策略用于缺血后再灌注损伤的治疗。心脏I/R损伤的机制和潜在的治疗靶点有待进一步探讨。虽然几种传统的小分子治疗方法可用来治疗常见的心血管疾病，但仍不能满足获得性和遗传性心血管疾病的临床需求。自1980年代以来，基因治疗在心血管中的潜力不断显现出来，心力衰竭、心律失常、难治性心绞痛和缺血性心脏病等成为基因治疗的潜在目标，但心脏相关疾病基因治疗的临床转化还不是很成功。而限制相关研究进展的关键问题，就是对潜在病理生理机制的了解不足以及缺少稳定的靶向性传递策略，从而严重制约了新型临床治疗方案的发展。在这个方向上的深入研究将为治疗心脏疾病提供新的治疗策略。

在心脏缺血再灌注过程中，活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）的过度积累可导致DNA 链断裂、蛋白质变性和脂质过氧化，膜上脂质过氧化导致膜完整性丧失，并通过增加线粒体膜通透性引起线粒体功能障碍，线粒体功能障碍导致Ca2+超载，进一步加速ROS的产生，导致心肌细胞凋亡增加和心肌功能下降。因此，有效抑制或清除ROS是治疗心肌I/R损伤的重要策略之一。姜黄素因其结构中含有β-二酮基而被认为具有抗氧化作用。研究表明姜黄素可通过提高多种抗氧化酶的活性来降低脂质过氧化作用，减轻肝损伤。因此，研究姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯（PPS-Cur）胶束在治疗心脏再灌注损伤是否有作用，对于充分开发其在心脏疾病中的临床应用具有更加重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束一类新的适应症。姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束作为预防和治疗心脏缺血再灌注损伤的药物能有效提高心脏功能、维持心脏正常结构，为缺血再灌注损伤的预防和治疗提供了一种新的备选药物。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束在制备预防和治疗缺血再灌注损伤药物中的应用，所述姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束对心脏缺血再灌注损伤起到预防和治疗的作用。

本发明中预防和治疗除针对心脏缺血再灌注损伤外，还包括其他缺血再灌注损伤。因此，除对心脏缺血再灌注损伤的预防及治疗作用外，姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束对其他组织器官缺血再灌注损伤的预防及治疗应用也在本发明的保护范围之内。

进一步地，所述药物包含姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束，所述姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束以游离形式或药学上可接受的化合物的形式存在。

在本发明的上述应用中，所述药物含有有效剂量的姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束。有效剂量为单位给药剂量形式(如一片、一针、一丸或一剂的药物中的含量)或治疗的患者的单位剂量(如单位体重剂量)。在本发明中，药物治疗对象范围为哺乳动物类，包括人、犬科、啮齿类动物等。不同动物有效剂量换算可根据本领域实验动物与人的等效剂量换算关系(通常可参见FDA、SFDA等药品管理机构的指导意见。即可从实验动物的剂量推导出人的单位体重剂量。例如，对于常用的实验动物小鼠而言，根据上述文献，其与成人的换算关系约为12:1。

在本发明中，8周龄C57BL/6雄性小鼠中，明显治疗心肌缺血再灌注的有效剂量(以含量计)为0.05～1.0mg/kg，优选为0.2mg/kg。

优选地，根据小鼠与成人有效剂量换算关系，将成人体重标准设置为60kg，则成人有效剂量为每天0.6～12mg/kg，优选为2.4mg/kg。

优选地，所述药物还包含其他再灌注损伤后可保护组织的其他药物。

优选地，所述药物还含有药学上可接受的载体。

本发明所述的载体为药学上可以接受的载体，其指的是：一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质。它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此指的是组合物中各组分能和本发明的活性成分以及它们之间相互掺和，而不明显降低活性成分的药效。

优选地，所述载体包括但不限于：稀释剂、缓冲剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、包囊剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、喷雾剂、透皮吸收剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、着

色剂、矫味剂或吸附载体。

上述药物可以按照需要制作成医学上任何可用的剂型，优选地，所述药物的剂型适于口服或注射；优选地，所述剂型包括口服液、注射液、片剂、胶囊等。

有益效果：

本发明证实了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束作为预防和治疗心脏缺血再灌注药物的重大潜力，首次公开了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束对缺血再灌注心肌细胞的保护作用，为缺血再灌注损伤的预防和治疗提供了有效的新型潜在备选药物，扩展了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束的适应证，极大的提高了姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束的应用潜力及市场前景。

附图说明

图1 PPS-Cur胶束对心肌细胞的保护作用。

图2 体内研究PPS-Cur胶束对小鼠心脏氧化应激水平的影响。

图3 PPS-Cur胶束降低缺血再灌注小鼠心肌纤维化程。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用的试剂可以商业购买得到。

实施例1 姜黄素聚乙二醇聚硫化丙烯胶束的制备

一、实验材料

姜黄素、聚乙二醇聚硫化丙烯、甲醇、三氯甲烷、无菌水。

二、实验步骤

采用溶剂蒸发法合成聚乙二醇聚硫化丙烯（PEG

三、 实验具体步骤

在通风橱内将溶解在氯仿中的姜黄素（0.2mg/mL）和溶解在甲醇中的PEG

实施例2 心肌细胞缺血缺氧损伤模型的建立

一、实验材料

心肌细胞（H9C2）、胎牛血清、PBS、培养基。

实验步骤

将细胞培养在无血清培养基中，放在低氧环境下诱导获得缺血缺氧损伤细胞模型。

三、实验方法

H9c2接种到含10% (v/v)胎牛血清(FBS)的Dulbecco改良Eagle’s Medium (DMEM)培养基中，在37℃ 5% CO

四、实验结果与结论

缺血缺氧诱导细胞损伤，观察胶束对心肌细胞的保护作用。首先观察了细胞活性氧水平的变化，荧光显微镜显示，保护组细胞荧光强度明显低于缺氧组，进一步使用流式细胞仪检测也得到了相同的结果（图1）。

实施例3 心脏缺血再灌注小鼠模型构建

一、实验材料

1 .实验动物：C57BL/6小鼠，8周龄雄性，体重20-24g，SPF级，购于珠海百试通实验动物技术有限公司。

2 .实验试剂：天狼猩红染色试剂盒(购于武汉赛维尔生物科技有限公司)。

二、实验步骤

通过结扎小鼠冠脉左前降支建立心脏缺血再灌注模型。打开小鼠胸腔将心脏挤出，在左心耳下缘2mm左右位置结扎冠脉左前降支，打活结，观察心尖处心脏变白，关胸后45min松开活结，取材进行天狼猩红染色。

三、实验方法

选择8周龄左右，体重20-24g的雄性C57BL/6小鼠进行心脏缺血再灌注模型的构建。将小鼠置于预麻仓，使用3％体积比异氟烷(购于瑞沃德)，流量1000ml/min进行诱导麻醉，待小鼠翻正反射消失后取出置于37℃加热的手术台，并用2％异氟烷，流量1000ml/min进行维持麻醉，并连接心电图。将小鼠左胸前至左腋下区域脱毛，在第4-5肋间位置剪开皮肤，形成大约1cm的切口，经第4-5肋间打开胸腔，将心脏挤出，在左心耳下约2mm的位置，使用6-0丝线结扎冠状动脉左前降支，打活结，观察心尖处心脏颜色变白，将心脏放回胸腔内，将活结的线头留在胸腔外，并挤出胸腔内的空气，观察心电图发生ST段抬高样改变，则确认缺血成功。45min之后将活结松开，线留在心脏内不取出，再次观察心电图ST段回落，确认模型建立成功，将小鼠放回饲养笼内，等待苏醒。

四、实验结果与结论

与假手术组相比，缺血在灌注损伤3天后的小鼠氧化应激相关指标变化明显（图2）。缺血在灌注损伤14天后，心脏纤维化明显（图3）。说明缺血在灌注损伤小鼠在急性期发生了明显的氧化应激，在恢复期发生了明显的纤维化。

实施例4 姜黄素聚乙二醇-聚硫化丙烯胶束对心脏缺血再灌注的保护作用

一、实验材料

1 .实验动物：C57BL/6小鼠，8周龄雄性，体重20-24g，SPF级，购于珠海百试通实验动物技术有限公司。

2 .实验试剂：天狼猩红染色试剂盒(购于武汉赛维尔生物科技有限公司)。

二、实验步骤

通过结扎小鼠冠脉左前降支建立心脏缺血再灌注模型，使用不同浓度PPS-Cur胶束通过尾静脉注射进小鼠体内，观察氧化应激水平和心脏纤维化水平。

三、实验方法

实验鼠分三组，假手术（Sham）组、缺血再灌注（IR）组、PPS-Cur组（0.2mg/kg），其中PPS-Cur组小鼠在缺血再灌注手术当天通过尾静脉注射PPS-Cur胶束，另外两组注射相同剂量的生理盐水。连续注射三天后取缺血区域心脏组织检测mRNA和蛋白水平的差异。

四、实验结果与结论

相比IR组，注射PPS-Cur胶束后，小鼠心脏缺血区域细胞氧化应激相关基因、炎症相关基因和凋亡相关基因（图2）有很明显的改善。进一步观察蛋白水平的变化，也得到了相一致的结果（图2）。以上结果说明，PPS-Cur胶束能明显降低小鼠缺血再灌注造成的早期心肌细胞损伤。

经天狼星红染色后，IR组小鼠心脏纤维化程度明显，而PPS-Cur胶束治疗组心脏纤维化程度有所降低（图3）。说明PPS-Cur胶束通过改善心肌细胞氧化应激水平来减少心肌细胞死亡，进一步降低心肌纤维化程度挽救心脏功能。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。