NMN衍生物的合成方法和NMN及其衍生物的医学应用技术

本发明专利技术涉及烟酰胺单核苷酸的用途，特别地，涉及烟酰胺单核苷酸在制备用于预防或减轻受试者的肝损伤或肝纤维化的药物中的用途，以及用于预防受试者的肝损伤或肝纤维化的方法。本发明专利技术还涉及生产二氢烟酰胺单核苷酸(NMNH)的方法和NMNH的用途。的方法和NMNH的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】NMN衍生物的合成方法和NMN及其衍生物的医学应用
专利

[0001]本专利技术涉及药物化学
，特别地，涉及烟酰胺单核苷酸在制备用于预防或减轻受试者的肝损伤或肝纤维化的药物中的用途，以及用于预防受试者的肝损伤或肝纤维化的方法。本专利技术还涉及新的NAD前体(命名为二氢烟酰胺单核苷酸(NMNH))的合成方法，以及其突出的NAD促进作用(boosting effect)和其他有益的生物学功能。
[0002]专利技术背景
[0003]以细胞外基质(ECM)的沉积为特征的肝纤维化是由急性肝损伤或慢性肝损伤触发的可逆创伤
‑
愈合反应(Hernandez
‑
Gea和Friedman，2011)。更近期的研究已经揭示，酒精性肝病(ALD)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和病毒性肝炎是全世界肝损伤的主要原因(Brunt等人，2015；Seitz等人，2018)。在早期阶段，肝损伤可以诱导肝细胞死亡，并且是肝炎症、反应性氧物质(ROS)生成和肝纤维化的重要触发因素(Wick等人，2013)。在晚期阶段，持续的肝损害将促进肝纤维化进展为肝硬化和肝细胞癌(HCC)(Affo等人，2017；Ringelhan等人，2018)。肝损伤在肝纤维化的发展和进展中起到至关重要的作用。因此，预防肝损伤已经被认为是肝纤维化的治疗策略(Wattacheril等人，2018)。
[0004]先前的研究已经表明，在肝损伤期间观察到增加的ROS水平(Paik等人，2014)。此外，降低ROS的含量改善肝损伤和肝纤维化(Aoyama等人，2012；Bettaieb等人，2015；De Minicis等人，2010；Paik等人，2011)。ROS，包括超氧化物(O2‑
)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(OH
·
)，是主要由线粒体电子传递链(ETC)和NADPH氧化酶(NOX)产生的高反应性分子(Apel和Hirt，2004；Bedard和Krause，2007；Sies等人，2017；Zorov等人，2014)。然而，当ROS的产生增加或ROS的消除减少时，高反应性ROS将导致DNA、蛋白质和脂质损害(D'Autreaux和Toledano，2007；Reczek和Chandel，2017)。在ROS消除的处理期间，GSH和还原的TRX是GPX和PRX到还原的H2O2的主要电子供体(Lei等人，2007；Shadel和Horvath，2015)。此外，GSH可以经由谷胱甘肽
‑
S
‑
转移酶(GST)使许多反应性亲电化合物脱氧，这也防止DNA，蛋白质和脂质损害(Hayes等人，2005；Perkins等人，2015)。
[0005]尽管ROS在生理过程和病理过程中具有双重作用，但过度的氧化剂挑战导致肝中生物分子的损害(Reczek和Chandel，2017；Sena和Chandel，2012)。因此，探索针对肝中ROS调节的新机制在开发用于肝损伤和肝纤维化的新疗法中起重要作用。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD
+
)，超过500种酶促反应所需的一种重要的辅酶，因其在氧化和还原中的作用而众所周知(Ansari和Raghava，2010；Rajman等人，2018；Stein和Imai，2012)。越来越多的研究指示，增加NAD
+
当量明显改善多器官功能，包括肝功能、肾功能、心功能和骨骼肌功能(Canto等人，2012；Mills等人，2016；Rajman等人，2018)。NAD
+
可以在从头生物合成途径(de novo biosynthesis pathway)中使用色氨酸，在preiss
‑
handler途径中使用烟酸(NA)，以及在补救途径(salvage pathway)中使用烟酰胺(NAM)、烟酰胺核糖苷(NR)和烟酰胺单核苷酸(NMN)来合成(Canto等人，2015；Chiarugi等人，2012；Johnson和Imai，2018)。特别地，作为关键NAD
+
中间体，NAM、NR和NMN已经因为它们在许多小鼠疾病模型中的潜在治疗作用而被广泛地研究(Mills等人，2016)。尽管通过补充中间体来提高NAD
+
水平有助于健康并延长寿
命(Fang等人，2016)，但它们在不同疾病状况下在不同器官中的药代动力学和代谢归宿(fate)仍在研究中。此外，尚不清楚补充NAD
+
前体是否能够通过维持氧化还原稳态来预防肝损伤或肝纤维化。
[0006]像NMN这样的关键NAD中间体(通常被称为“NAD补充剂”)已经引起了研究人员、投资者和消费者对其与疾病和老化相关的显著作用的关注(Gariani等人，2016；Guan等人，2017；Mills等人,2016；Mukherjee等人，2017)。传统的NAD补充剂如NMN是氧化形式NAD前体。这里我们引入新的还原形式NAD前体—二氢烟酰胺单核苷酸(NMNH)，它具有比NMN更好的NAD促进作用以及其他的生物学功能如增加细胞抗氧化能力、减少脂肪积累、减少炎性反应和抑制肿瘤细胞生长。我们提出，NMNH是一种具有显著商业潜力的健康促进试剂。
[0007]专利技术概述
[0008]在一些实施方案中，本专利技术涉及烟酰胺单核苷酸在制备用于预防或减轻受试者的肝损伤或肝纤维化的药物中的用途。特别地，烟酰胺单核苷酸通过增加肝中GSH的水平来预防或减轻肝损伤或肝纤维化。在一些实施方案中，本专利技术涉及用于预防受试者的肝损伤或肝纤维化的方法。特别地，该方法包括以对于增加肝中GSH的水平有效的量向受试者施用烟酰胺单核苷酸。
[0009]在一些实施方案中，本专利技术涉及用于生产二氢烟酰胺单核苷酸(NMNH)的方法和NMNH的用途。
[0010]以上概述并非意图描述本专利技术的每种公开的实施方案或每种实施方式。当参考以下详细描述时，本专利技术的这些和其他方面对于本领域普通技术人员将更容易明显。
附图说明
[0011]图1 NMN预防CCl4处理的小鼠的肝纤维化。
[0012](A)小鼠组和CCl4处理的小鼠的实验设置的示意图。
[0013](B)来自CCl4处理的小鼠(n＝5只/组)的肝的H&E染色和Masson染色。H&E染色中的箭头指示肝窦周间隙的组织病理学损害和炎性细胞浸润。Masson染色中的箭头指示肝窦周间隙的胶原沉积。H&E染色照片和Masson染色照片中黑线的长度是2mm。
[0014](C)在研究进程中的小鼠体重轨迹。
[0015](D)和(E).通过RT
‑
qPCR检查CCl4处理的小鼠中两个标记物基因Col1a1和Tgfb1的表达。
[0016]图2 小鼠肝中NMN介导的代谢变化的代谢组学分析。
[0017](A)代谢组学测定的工作流程的示意图。
[0018](B)N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产二氢烟酰胺单核苷酸(NMNH)的方法，包括用还原剂化学地还原NMN。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述还原剂是二氧化硫脲(TDO)。3.根据权利要求2所述的方法，其中用TDO的还原反应在20℃
‑
60℃在5％
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50％(wt)氨溶液中进行。4.一种用于增加细胞中总NAD
+
/NADH浓度的方法，包括使所述细胞与有效量的NMNH或二氢烟酸单核苷酸(NAMNH)接触。5.一种用于增加受试者的总NAD
+
/NADH水平的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。6.一种用于增加细胞中谷胱甘肽(GSH)浓度的方法，包括使所述细胞与有效量的NMNH或NAMNH接触。7.一种用于增加受试者的GSH水平的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。8.一种用于在有相应需要的受试者中减轻体重或减少体重增加的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。9.一种用于减轻体重或减少体重增加的组合物，所述组合物包含有效量的NMNH或NAMNH。10.一种用于治疗有相应需要的受试者的炎性紊乱的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。11.一种用于降低有相应需要的受试者的IL
‑
6水平的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。12.一种抗炎组合物，所述抗炎组合物包含有效量的NMNH或NAMNH。13.一种用于治疗受试者的肿瘤的方法，包括向所述受试者施用有效量的NMNH或NAMNH。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述肿瘤是肾肿瘤。15.一种抗肿瘤组合物，所述抗肿瘤组合物包含有效量的NMNH或NAMNH。16.根据权利要求15所述的抗肿瘤组合物，其中所述肿瘤是肾肿瘤。17.NMNH或NAMNH在制备用于治疗受试者的肿瘤的药物中的用途。18.根据权利要求17所述的用途，其中所述肿瘤是肾肿瘤。19.烟酰胺单核苷酸在制备用于预防或减轻受试者的肝损伤或肝纤维化的药物中的用途...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓海腾，刘岩，宗兆运，李婷，刘静，张文浩，陈宇凌，刘晓蕙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：