铁死亡抑制剂在制备治疗铁过载疾病的药物中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种铁死亡抑制剂在制备治疗铁过载疾病的药物中的应用，该铁死亡抑制剂为Ferrostatin‑1。本发明专利技术为以铁死亡为靶点的铁过载疾病的治疗提供了理论依据，特别是对遗传性血色病的药物研发提供了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在治疗铁过载疾病中的应用。
技术介绍
铁死亡(Ferroptosis)是一类铁依赖的细胞死亡途径，不同于凋亡、坏死、自噬等其他死亡途径。铁死亡表现为细胞脂质过氧化水平和标志基因Ptgs2表达量升高，可特异性被铁离子螯合剂抑制。Ferrostatin-1是目前公认的铁死亡抑制剂。作为含有N-环己基的化合物，Ferrostatin-1与细胞膜磷脂双分子层有较高亲和性，能有效清除细胞膜脂质过氧化。体外实验中，Ferrostatin-1作用于癌细胞，抑制Erastin诱导的胞浆和脂质ROS积累，进而抑制铁死亡。在新生大鼠大脑中，Ferrostatin-1抑制谷氨酸盐诱导的神经元铁死亡。此外，Ferrostatin-1不能抑制细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化或螯合铁，说明Ferrostatin-1抑制铁死亡不通过调控MEK/ERK通路、细胞铁水平或抑制蛋白合成。与生育酚等还原剂类似，Ferrostatin-1不稳定，容易被氧化成稳定的2,2-二苯基-1-苦基肼(DPPH)。铁是人体必需的微量元素之一，铁代谢平衡紊乱会导致严重的疾病。在铁过载时，细胞内过量的铁会通过Fenton反应产生大量氧化自由基，破坏蛋白质、核酸等细胞结构，导致细胞死亡。血色病(Hemochromatosis)又称遗传性血色病，是常见的慢性铁负荷增多的常染色体遗传疾病，表现为过多的铁储存于肝脏、心脏和胰腺等实质性器官，导致组织器官退行性病变，引发肝病、糖尿病、心脏病等慢性疾病。血色病通常由铁调素及其调控基因突变导致，目前治疗方法较为局限。虽然铁在铁死亡过程中发挥重要作用，但目前还没有关于铁代谢与铁死亡的报道。铁代谢紊乱(尤其是铁过载)是否会导致Ferroptosis也不得而知。目前已知的铁死亡抑制剂有Ferrostatin-1、生育酚、β-巯基乙醇等，均未被使用或报道过用来治疗遗传性血色病等铁过载疾病。因此，以铁死亡为靶点，通过铁死亡抑制剂靶向抑制铁过载引发的铁死亡，对遗传性血色病的治疗具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在制备治疗铁过载疾病药物
中的应用，为新药研发和创新疗法提供基础。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种铁死亡抑制剂在制备治疗铁过载疾病的药物中的应用，该铁死亡抑制剂为Ferrostatin-1。在专利技术过程中，专利技术人发现铁过载会导致铁死亡。根据文献报道，小分子化合物Ferrostatin-1是铁死亡特异性抑制剂。专利技术人发现在小鼠肝原代细胞中，Ferrostatin-1能明显抑制铁离子刺激导致的铁死亡。通过对野生型小鼠饲喂高铁饲料诱导铁过载，Ferrostatin-1处理能明显抑制铁过载导致的铁死亡。进一步通过血色病小鼠模型证实，Ferrostatin-1能明显抑制铁过载导致的铁死亡，但并不改变小鼠的组织铁含量。该研究结果为Ferrostatin-1改善铁过载疾病提供了理论依据，特别是对遗传性血色病的药物研发提供了基础。铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在治疗铁过载疾病时，其用法和用量为：每天肌肉注射或静脉滴注ferrostatin-1(1mol/kg体重)，2周为一疗程。综上所述，本专利技术提供了铁死亡抑制剂在治疗铁过载疾病中的应用，具体的，所述铁死亡抑制剂Ferrostatin-1可用于制备治疗遗传性血色病(Hereditary Hemochromatosis)并发症的药物，或者预防补铁时铁死亡毒性的补充剂。本专利技术的有益效果主要体现在：本专利技术提供了Ferrostatin-1在抑制膳食性铁过载和遗传性血色病中的铁死亡过程，为以铁死亡为靶点的铁过载疾病的治疗提供了理论依据，特别是对遗传性血色病的药物研发提供了基础。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为Ferrostatin-1体外抑制铁过载引发的铁死亡；A:空白处理(Con)、柠檬酸铁FAC(100μM)、柠檬酸铁FAC(100μM)加二甲基亚砜(DMSO)、柠檬酸铁FAC(100μM)加Ferrostatin-1(2μM)，柠檬酸铁FAC(100μM)加DFO(10μM)，柠檬酸铁FAC(100μM)加凋亡抑制剂Z-VAD-FMK(10μg/mL)，柠檬酸铁FAC(100μM)加坏死抑制剂Necrostatin-1(10μg/mL)共处理小鼠肝原代细胞12小时，对细胞脂质过氧化的抑制效果；B:空白处理(Con)、柠檬酸铁FAC(100μM)、柠檬酸铁FAC(100μM)加二甲基亚砜(DMSO)、柠檬酸铁FAC(100μM)加Ferrostatin-1(2μM)，柠檬酸铁FAC(100μM)加DFO(10μM)，柠檬酸铁FAC(100μM)加凋亡抑制剂Z-VAD-FMK(10μg/mL)，柠檬酸铁FAC(100μM)加坏死抑制剂Necrostatin-1(10μg/mL)共处理小鼠肝原代细胞12小时，对细胞Ptgs2 mRNA表达的抑制效果。图2为Ferrostatin-1腹腔给药能抑制小鼠膳食铁过载导致的铁死亡；A:高铁饲料饲喂8周，Ferrostatin-1(Ferr-1，每天1mol/kg体重)腹腔注射2周，C57BL/6小鼠肝脏Ptgs2mRNA表达水平；B:高铁饲料饲喂8周，Ferrostatin-1(Ferr-1，每天1mol/kg体重)腹腔注射2周，C57BL/6小鼠肝脏非血红素铁含量。图3为Ferrostatin-1腹腔给药能抑制血色病小鼠中的铁死亡并改善肝损伤；A:Ferrostatin-1(Ferr-1，每天1mol/kg体重)腹腔注射2周，Smad4f/f和Smad4Alb/Alb小鼠肝脏Ptgs2 mRNA表达水平；B:Ferrostatin-1(Ferr-1，每天1mol/kg体重)腹腔注射2周，Smad4f/f和Smad4Alb/Alb小鼠肝脏非血红素铁含量。C:Ferrostatin-1(Ferr-1，每天1mol/kg体重)腹腔注射2周，Smad4f/f和Smad4Alb/Alb小鼠血清ALT活性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：1.材料和方法1.1实验原料制备化合物单体Ferrostatin-1、DFO、Z-VAD-FMK、Necrostatin-1和柠檬酸铁均购自SIGMA公司。Ferrostatin-1、DFO、Z-VAD-FMK、Necrostatin-1溶于无菌二甲基亚砜DMSO中，柠檬酸铁溶于磷酸盐缓冲液中，配置成所需浓度。1.2小鼠肝原代细胞小鼠肝原代细胞通过II型胶原酶缓冲液灌流法从C57BL/6小鼠肝脏中获得。培养条件：含10％FBS(GIBCO)的DMEM高糖型培养基(GIBCO)，37℃，5％CO2饱和湿度培养箱。待细胞贴壁后，在培养基中分别加入磷酸盐缓冲液PBS，柠檬酸铁(100μM，终浓度，下同)，柠檬酸铁(100μM)+凋亡抑制剂(10μg/mL)，柠檬酸铁(100μM)+坏死抑制剂(10μg/mL)，柠檬酸铁(100μM)+Ferrostatin-1(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
铁死亡抑制剂在制备治疗铁过载疾病的药物中的应用，该铁死亡抑制剂为Ferrostatin‑1。

【技术特征摘要】
1.铁死亡抑制剂在制备治疗铁过载疾病的药物中的应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福俤，王浩，闵军霞，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33