一种通过抑制自噬促进心肌再生的药物制造技术

本发明专利技术公布了一种通过抑制自噬促进心肌再生的药物。本发明专利技术的研究发现，在发育过程中心肌细胞中心体数目的减少与自噬相关，通过药物抑制心肌细胞中心体自噬，能够缓解在发育过程由于心肌细胞中心体数目减少导致的细胞无法再生的现象，并提高心肌细胞EdU的摄取率。抑制自噬的药物或其衍生物可促进心肌细胞的再生，从而有望应用于心衰或其他导致心肌细胞死亡的疾病治疗。

A drug that promotes the regeneration of cardiac muscle by inhibiting autophagy

The invention discloses a medicament for promoting the regeneration of myocardium by inhibiting autophagy. The study found that the number of heart muscle cells during development of centrosome reduction and inhibition of myocardial cell autophagy, autophagy can alleviate the centrosome by drugs, in the development process because the number of myocardial cells leads to the reduction of the centrosome cells cannot regenerate phenomenon, and improve the myocardial EdU uptake rate. Drugs or derivatives that inhibit autophagy may promote the regeneration of cardiac myocytes and are expected to be useful in the treatment of heart failure or other diseases leading to myocardial cell death.

【技术实现步骤摘要】
一种通过抑制自噬促进心肌再生的药物
本专利技术属于医药领域，涉及药物的新用途，特别涉及抑制自噬的药物在促进心肌再生方面的新应用。
技术介绍
心脏作为人体最重要的器官之一，它的主要功能是为血液流动提供压力，将血液运输到身体的各处。心脏的体积伴随发育过程不断增大，其中心肌细胞的增殖和肥大是心脏发育两大主要途径。出生以后心肌细胞逐渐丧失增殖能力。心衰是全球范围内广泛存在的严重的，致死率极高的心血管疾病。成年人发生心肌梗塞或心衰后，心肌细胞数目的损失几乎是不可逆的，这与哺乳动物心肌细胞的增殖能力有限密切相关，因此，疾病或缺血等因素造成的心肌损伤难以修复。因此，心肌细胞增殖一直是领域内研究的焦点。中心体由两对互相垂直的桶状结构中心粒和周围电子致密物构成。它作为一种重要的细胞器参与到细胞增殖的过程中，在特定的细胞周期里细胞含有两个中心体更利于细胞的分裂。而在关于心肌细胞增殖能力的研究中，观察到例如DNA合成降低、多核体及多倍体细胞比例增加、有丝分裂水平降低和胞质分裂过程受阻等现象与中心体有关。所以，对于在心肌细胞增殖再生的研究中，中心体可能是一个重要的研究对象。细胞自噬作为一种清除降解途径在细胞受到饥饿或者其他压力时发挥作用，通过降解大分子、细胞器或者功能紊乱的蛋白质维持细胞的内部平衡。近期研究发现小鼠的胚胎成纤维细胞自噬可以参与调节中心体数目。但是在心肌细胞中，该过程是否存在还处于未知的状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于探索心肌细胞中自噬作用对心肌细胞增殖再生的影响，发现具有抑制自噬作用的药物的新用途。本专利技术的研究发现，在发育过程中心肌细胞中心体的数目减少，而中心体数目的减少与自噬相关。通过药物抑制心肌细胞中心体自噬，能够缓解在发育过程由于心肌细胞中心体数目减少导致的细胞无法再生的现象，并提高心肌细胞EdU的摄取率。在实验的基础上，本专利技术提出抑制自噬的药物可促进心肌细胞的再生，从而有望应用于心衰或其他导致心肌细胞死亡的疾病治疗。一个完整的自噬过程需要多个步骤的参与，包括自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合及自噬溶酶体内容物的降解三个过程。抑制自噬的药物及其衍生物可能干扰其中的一个或多个过程，从而抑制自噬的发生。例如：3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine，3-MA)可以通过抑制自噬过程中的III型磷脂酰肌醇激酶(Phosphoinositide3-Kinase)信号通路，从而阻遏自噬体的产生。除此之外，渥曼青霉素(Wortmannin)、LY294002均可以阻断III型磷脂酰肌醇激酶信号通路，从而抑制自噬的发生。氯喹(Chloroquine，CQ)可通过提高溶酶体pH值影响自噬体与溶酶体的融合过程，使得自噬过程被阻断。除此之外，羟氯喹、巴伐洛霉素A1(BafilomycinA)、长春碱及诺考达唑(nocodazole)也可以抑制自噬体与溶酶体的融合，从而影响自噬的发生。自噬体与溶酶体融合后最终通过溶酶体中的水解酶降解内容物，E46d和PepstatinA对溶酶体的降解进行抑制，使得被降解的囊泡内容物大量蓄积与溶酶体中，从而达到抑制自噬的作用。本专利技术通过实验推测，抑制自噬的药物及其衍生物可能参与到心肌细胞的再生过程，从而提供了一种通过抑制自噬促进心肌细胞再生的新思路。以抑制自噬的药物及其衍生物作为活性成分，可用于制备促进心肌细胞再生的药物制剂。将抑制自噬的化合物或分子和药学上可接受的辅剂制成各种形式的药物制剂，用于心衰或其他导致心肌细胞死亡的疾病治疗。所述“药学上可接受的辅剂”包括药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂等，它们与活性成分(抑制自噬的化合物或分子)相容。运用药学上可接受的辅剂制备药物制剂对本领域普通技术人员来说是公知的。所述药物制剂可以是固体制剂或液体制剂。本专利技术的制剂可以为单位剂量形式，如片剂、胶囊(包括持续释放或延迟释释放形式)、栓剂、丸剂、粉剂、膏剂、混悬剂、颗粒剂、酊剂、糖浆剂、乳液剂、悬浮液、针剂等各种剂型以及各种缓释剂型，从而适合各种给药形式，例如口服、非肠道注射、粘膜、肌肉、静脉内、皮下、眼内、皮内或经过皮肤等的给药形式。综上，本专利技术发现通过抑制自噬可以促进心肌细胞再生，从而抑制心肌细胞自噬的药物可能成为心力衰竭、心肌梗塞及其他导致心肌细胞死亡的疾病的治疗成分。附图说明图1.大鼠心肌细胞中心体数目在发育早期的变化情况，其中，0Ctr表示心肌细胞细胞中不含有中心体；1Ct表示心肌细胞中含有一个中心体；2Ctr表示心肌细胞中含有两个中心体；mCtr表示心肌细胞中含有大于2个中心体。图2.实施例2中测得的大鼠发育过程中中心体与自噬体共定位比例变化情况统计图，*P<0.05。图3.实施例3中通过CQ或3-MA抑制自噬后，心肌细胞中心体数目的变化情况，*P<0.05，**P<0.01。图4.实施例4中抑制自噬后心肌细胞EdU摄取率变化情况，*P<0.05。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术做进一步说明，但不以任何方式限制本专利技术的范围。实施例1.心肌细胞在发育过程中中心体数目减少利用γ-tubulin(γ微管蛋白)作为中心体的标记物(γ-tubulin作为中心体的主要成分，通过NEDD1/GCP-WD锚定在中心粒周围物质中)，观察在发育过程中大鼠心肌细胞中心体的变化情况。利用0.1％胰蛋白酶及0.08％胶原酶II分离不同日龄大鼠的心室肌细胞。培养36小时后，预冷甲醇-20℃固定打孔7分钟，之后血清封闭30分钟后，利用γ微管蛋白及心肌细胞标记物抗体标记中心体及心肌细胞，通过激光共聚焦显微镜成像后，统计发育过程中中心体数目。结果如图1所示，大鼠从出生后1天(P1)到9天(P9)的过程中，心肌细胞中含有两个中心体的比例从56％降至24％，而细胞中不含中心体的细胞比例从4％上升至32％。实施例2.发育过程中中心体与自噬体的共定位比例增加微管相关蛋白轻链3(Microtubule-associatedprotein1lightchain3,LC3)参与了自噬体的形成，定位在自噬体膜上，并被证明了是哺乳动物细胞中常见的自噬体标记蛋白之一。同样利用0.1％胰蛋白酶及0.08％胶原酶II分离不同日龄大鼠的心室肌细胞。培养36小时，预冷甲醇-20℃固定打孔7分钟，之后血清封闭30分钟后，利用γ微管蛋白、自噬体及心肌细胞标记物抗体做免疫细胞化学，通过激光共聚焦显微镜成像后，统计发育过程中中心体与自噬体共定位的比例。在大鼠发育过程中我们发现心肌细胞中心体与自噬体(LC3标记)的共定位比例逐渐增多，由P1时的26％升高至P7时的52％(图2)，说明在发育的过程中，中心体数目减少和自噬有关。实施例3.抑制细胞自噬缓解心肌细胞中心体数目减少为了进一步验证自噬是否参与到中心体数目的减少这一过程，我们利用药物(CQ和3-MA)对大鼠进行腹腔注射，以达到抑制自噬的目的，从而观察中心体数目在细胞自噬受到抑制后的变化情况。氯喹(Chloroquine，CQ)，可通过提高溶酶体PH值影响自噬体与溶酶体的融合过程，使得自噬过程被阻断。3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine，3-MA)能够抑制自噬过程中的III型磷脂酰肌醇激酶(Phosphoinositide3-Kinase)信号通路，从而阻遏本文档来自技高网...

【技术保护点】
抑制自噬的药物或其衍生物在制备促进心肌细胞再生的药物中的应用。

【技术特征摘要】
1.抑制自噬的药物或其衍生物在制备促进心肌细胞再生的药物中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抑制自噬的药物或其衍生物是指对下述三个过程中的一个或多个具有抑制作用的药物或其衍生物：自噬体的形成、自噬体与溶酶体的融合和自噬溶酶体内容物的降解。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述抑制自噬的药物或其衍生物选自下列药物和它们的衍生物中的一种或多种：3-甲基腺嘌呤、渥曼青霉素、LY294002、氯喹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世强，胡颖莹，朱思雨，邢昕，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11