盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用制造技术

本发明专利技术公开了盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用。本发明专利技术进行了蛋白质印迹、代谢物测定、TUNEL染色和行为测试来研究蛛网膜下腔出血后的能量代谢过程。我们推测，盐酸小檗碱可以通过增加线粒体去乙酰化酶SIRT3促进TRAP1蛋白的去乙酰化；盐酸小檗碱促进神经元糖酵解，为神经元提供能量，增加琥珀酸脱氢酶活性，并减少蛛网膜下腔出血后的活性氧。氧。氧。

【技术实现步骤摘要】
盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用


[0001]本专利技术涉及盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用。

技术介绍

[0002]蛛网膜下腔出血是一种严重的脑血管疾病，致残率和死亡率都很高。不同的原因可导致蛛网膜下腔出血，如脑动脉瘤破裂、动静脉畸形、烟雾病和脑淀粉样血管病。虽然在外科手术和临床治疗方面取得了重大进展，但蛛网膜下腔出血的死亡率仍在25％～35％之间。有证据表明，早期脑损伤是导致蛛网膜下腔出血后预后不良的主要原因。三磷酸腺苷是生理活动的一个重要能量底物。在中枢神经系统中，神经元通过补充三磷酸腺苷完成神经递质传导和电信号传输。三磷酸腺苷的合成主要依赖于生理条件下的线粒体有氧呼吸，而氧化磷酸化和三羧酸循环是能量应用的主要途径。电子呼吸链位于线粒体的线粒体外膜，是有氧氧化的必要条件。在生理条件下，中枢神经系统有足够的氧气供应，主要完成有氧氧化过程。然而，蛛网膜下腔出血后由于血管收缩而发生缺血缺氧。在这种情况下，代谢产物和代谢模式仍不清楚。三磷酸腺苷合成紊乱会影响线粒体功能，对早期脑损伤中的神经元凋亡至关重要。因此，蛛网膜下腔出血后神经元的能量模式转换对保护神经元具有重要意义。
[0003]在有氧氧化中，该过程需要氧化呼吸链的参与。电子的转移将完全氧化底物，并在此过程中释放大量的三磷酸腺苷。琥珀酸脱氢酶参与了氧化呼吸链中复合体II的形成。抑制琥珀酸脱氢酶的活性将减慢有氧氧化过程，呼吸链中出现电子泄漏。在糖酵解和有氧氧化过程中有多种限速酶。己糖激酶在葡萄糖代谢中起着重要的调节作用。在己糖激酶的催化下，葡萄糖和三磷酸腺苷发生磷酸化反应，产生葡萄糖
‑6‑
磷酸和二磷酸腺苷。在有氧氧化中，代谢物丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶复合物的催化下，通过氧化脱羧转化为乙酰辅酶A；丙酮酸在无氧条件下转化为乳酸，并在细胞质中形成少量三磷酸腺苷。糖酵解保证了在缺血、缺氧等异常生理条件下的能量生成，同时也避免了有氧氧化中活性氧的产生。目前，已经有研究阐明了蛛网膜下腔出血后发生的潜在机制，但很少有人关注代谢模式的变化。
[0004]TRAP1(肿瘤坏死因子受体相关蛋白1)是HSP90家族的成员，是一种高含量和进化保守的分子伴侣，主要位于线粒体中。它可以参与蛋白质折叠和稳定线粒体膜。TRAP1也是代谢模式的开关，因为它可以抑制琥珀酸脱氢酶的活性。乙酰化是一个重要的翻译后修饰过程。通过乙酰化，蛋白质的活性和功能可以得到快速调整。Sirtuins(SIRTs)是NAD+依赖性的蛋白质去乙酰化酶。SIRT3是一种主要的蛋白去乙酰化酶，主要位于线粒体中。SIRT3能感知细胞代谢压力并调节能量和活性氧代谢。研究表明，SIRT3可以调控TRAP1的乙酰化和去乙酰化过程。然而，目前还没有关于TRAP1蛋白的乙酰化修饰在蛛网膜下腔出血中的研究。
[0005]盐酸小檗碱(CAS:633
‑
65
‑
8)是一种从中药黄连中分离出来的异喹啉类生物碱，也存在于四科十属等多种植物中。研究表明，盐酸小檗碱可以通过血脑屏障。研究披露，盐酸
小檗碱的药理作用表现在止泻、抗糖尿病、抗血脂异常、抗肿瘤、调节糖代谢等方面。目前，盐酸小檗碱被广泛用于中枢神经系统，治疗脑缺血损伤、阿尔茨海默病和帕金森病。研究表明，盐酸小檗碱可以通过上调SIRT3参与乙酰化，促进胰腺中的细胞糖酵解，但在中枢神经系统中对于能量代谢的调节我们知之甚少。

技术实现思路

[0006]本专利技术进行了蛋白质印迹、代谢物测定、TUNEL染色和行为测试来研究蛛网膜下腔出血后的能量代谢过程。我们推测，盐酸小檗碱可以通过增加线粒体去乙酰化酶SIRT3促进TRAP1蛋白的去乙酰化；盐酸小檗碱促进神经元糖酵解，为神经元提供能量，增加琥珀酸脱氢酶活性，并减少蛛网膜下腔出血后的活性氧。
[0007]在一个方面，本专利技术提供了盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用。
[0008]在另一个方面，本专利技术还提供了盐酸小檗碱在调节蛛网膜下腔出血的TRAP1乙酰化中的应用。
[0009]在一些实施方案中，所述盐酸小檗碱增加线粒体去乙酰化酶SIRT3的表达并促进TRAP1蛋白的去乙酰化。
[0010]在一些实施方案中，所述盐酸小檗碱用于调节蛛网膜下腔出血后的糖酵解功能。
[0011]在一些实施方案中，所述盐酸小檗碱用于调节琥珀酸脱氢酶活性，促进有氧呼吸过程，减少电子泄漏引起的活性氧含量。
[0012]在一些实施方案中，所述盐酸小檗碱用于增加己糖激酶活性，增加乳酸含量，促进三磷酸腺苷含量的糖酵解。
[0013]本专利技术进行了蛋白质印迹、代谢物测定、TUNEL染色和行为测试，探索蛛网膜下腔出血后的代谢模式转换以及盐酸小檗碱干预后TRAP1乙酰化的影响。研究表明，盐酸小檗碱可以调节琥珀酸脱氢酶的活性，促进有氧呼吸过程，减少电子泄漏引起的活性氧；盐酸小檗碱还可以增加己糖酶活性和乳酸，促进糖酵解中三磷酸腺苷的含量。我们的研究结果探讨了蛛网膜下腔出血后乙酰化TRAP1的变化和代谢模式的转换，验证了盐酸小檗碱对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的保护作用，这表明盐酸小檗碱是一种潜在的临床应用药物。
附图说明
[0014]图1为实验设计和流程图；
[0015]其中，(a)假手术组和蛛网膜下腔出血组代表图；(b)实验1流程图；将大鼠随机分为假手术组和蛛网膜下腔出血组(1小时，3小时，6小时，12小时，24小时，48小时，72小时)；测量各组大鼠颞底脑组织中相关代谢物的含量，包括葡萄糖、乳酸、丙酮酸和三磷酸腺苷；同时，进行蛋白质印迹实验，检测SIRT3、TRAP1和乙酰化TRAP1的表达；(c)盐酸小檗碱的化学结构式；(d)实验2的流程图；将大鼠随机分为假手术组、假手术+盐酸小檗碱组、蛛网膜下腔出血组、蛛网膜下腔出血+盐酸小檗碱组，取各组大鼠的颞底脑组织做样本；测量相关的代谢物，包括葡萄糖、乳酸、丙酮酸和三磷酸腺苷的含量，以及己糖激酶和琥珀酸脱氢酶活性；蛋白质印迹实验检测了SIRT3、TRAP1和乙酰化TRAP1的蛋白水平；每组都进行了行为测试，包括改良的加西亚测试得分、转轮测试和莫里斯水迷宫测试；用TUNEL染色和活性氧水
平来衡量各组的细胞凋亡水平。
[0016]图2为蛛网膜下腔出血后72小时内糖酵解代谢物和蛋白质的变化；
[0017]其中，(a
‑
d)大鼠颞底脑组织在蛛网膜下腔出血或假手术后1、3、6、12、24、48和72小时的相对糖酵解代谢物含量(相对基线％)；图a显示相对三磷酸腺苷含量；图b显示了相对的葡萄糖含量；图c显示了相对的乳酸含量；图d显示相对丙酮酸的含量；(e,g)大鼠颞底脑组织在蛛网膜下腔出血或假手术后SIRT3表达的时间过程；图e显示SIRT3在蛛网膜下腔出血或假手术后1、3、6、12、24、48和72小时的蛋白质印迹条带；图g显示了相对SIRT3蛋白水平的定量分析；β
‑
actin被用来作为内参对照；(f)蛛网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.盐酸小檗碱在改善蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的应用。2.盐酸小檗碱在调节蛛网膜下腔出血后TRAP1乙酰化中的应用。3.权利要求2所述的应用，其特征是，所述盐酸小檗碱增加线粒体去乙酰化酶SIRT3的表达并促进TRAP1蛋白的去乙酰化。4.权利要求3所述的应用，其特征是，所述盐酸小檗碱用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈罡，王宗启，李海英，王中，
申请(专利权)人：陈罡，
类型：发明
国别省市：