麻豆精品无码国产在线播放,国产亚洲精品成人AA片新蒲金,国模无码大尺度一区二区三区,神马免费午夜福利剧场

多聚陽離子樹脂的制藥應用的制作方法

文檔序號:11897133閱讀:621來源:國知局
多聚陽離子樹脂的制藥應用的制作方法與工藝

本發明屬于醫藥領域,具體而言,涉及多聚陽離子樹脂的制藥應用。



背景技術:

1.糖尿病及代謝綜合征的流行及病因

隨著社會經濟的快速發展,生活方式隨之改變,飲食結構的改變,以及環境污染,已經在世界范圍呢產生了巨大的社會健康挑戰。例如脂肪肝,糖尿病、肥胖等代謝紊亂疾病的日漸流行。代謝綜合癥(metabolic syndromes),或叫X-綜合癥是一大類疾病。體現為肥胖,高血糖,高血脂,胰島素抵抗(insulin resistance),2-型糖尿病,脂肪肝[1]。脂肪肝雖然與代謝綜合癥有緊密的關聯,但脂肪肝患者不一定有外觀的肥胖。而肥胖人口中大約60-90%以上的個人有不同程度的脂肪肝。

在世界范圍內,糖尿病(90%為2型糖尿病)的發病率穩步增加[2]。世界范圍內發病率,從1985年的3千萬人口,到1995年的1億3千5百萬,從2005年的2億,發展到2010年的2億8千萬人口。據IDF(International Diabetes Federation)2016年的估計,世界范圍內有4億1千5百萬成人患有2型糖尿病,這相當于世界成年人口的約7%。由此推測,到2040年,糖尿病人口將到到6億4千7百萬。2013年全球共有510萬人死于與糖尿病相關的疾病,占所有死亡人數的8.39%。該年糖尿病的全球醫療花費達5480億美元,占全球醫療支出的11%,預計到2035年,與糖尿病相關的全球醫療花費將達到6273億美元。根據2014年中華醫學會糖尿病分會在中國14個省市進行的糖尿病和代謝綜合癥的患病率的調查顯示,20歲以上總人口糖尿病患病率已經達到10.5%;代謝綜合癥的患病率更是高達13.7%。據估算,中國可能已有超過7000萬人患有糖尿病,成為世界上糖尿病人口最多的國家。調查還發現人群中超重和肥胖的比例大幅度上升。超重和肥胖是另一大影響人類健康的全球性疾病,也是糖尿病發病的主要原因。在近幾十年間發病率也不斷攀升,全世界已有20%的人群超重,肥胖患者更是高達3億人,而且患病率正以每五年翻一番的速度增加。

肝臟是肌體的代謝中心。脂肪肝在代謝綜合征,2-型糖尿病的發生/發展過程中起關鍵作用。多種因素可以導致脂肪肝。長期嗜酒者肝穿刺活檢,75%~95%有脂肪浸潤。營養不良導致蛋白質缺乏也是引起脂肪肝的重要原因之一,多見于攝食不足或消化障礙,不能合成載脂蛋白,以致甘油三酯積存肝內,形成脂肪肝。糖尿病人,其血漿胰島素水平與血漿脂肪酸增高,是脂肪肝的重要原因。很多藥物或化學毒物,如四環素、腎上腺皮質激素、嘌呤霉素、環已胺、吐根堿以及砷、重金屬等,可通過干擾脂蛋白的代謝而形成脂肪肝。病毒性肝炎病人是脂肪肝的重要原因;例如大約60%的HCV長期感染病人有脂肪肝病。而其他器官的感染也可能導致脂肪肝。例如,結核、細菌性肺炎及敗血病等感染時也可發生脂肪肝。

2.非酒精性脂肪肝病(NAFLD),代謝綜合癥的發病率,其病程階段的轉化。

非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver diseases,NAFLD)是各種非酒精原因引起的各種脂肪肝病的總合,包括普通非酒精性脂肪肝(simple steatosis),以及有明顯彌漫性炎癥的非酒精脂肪性肝炎(NASH),而后者可能所繼發的肝纖維化(liver fibrosis),肝硬化(cirrhosis),甚至肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)[3][4].據估計,大約25%的普通脂肪肝患者(simple steatosis)可能轉化為脂肪性肝炎(NASH),而后者中大約25%的病人可能轉化為肝硬化(cirrhosis)甚至肝癌[5]。各種NAFLD的共同核心是過多的甘油三酯(triglycerides,TG)積累于肝實質細胞(hepatocytes)之中[6][7]。在肝細胞中過多的TG積累可來自很多原因,例如,高脂肪飲食,胰島素抵抗,糖尿病,藥物及肝毒素,激素失控,營養不良,缺乏運動都可導致不同程度的NAFLD。但是,高脂肪,高熱卡飲食引起的脂肪肝是當前各種NAFLD的主流。普通非酒精性脂肪肝在其前期(simple steatosis)是可以逆轉的。但是,當炎癥持續彌漫在全身或肝臟,普通脂肪肝則可能轉化為脂肪肝炎(steatohepatitis,NASH)。長期的炎癥不但可以促使脂肪肝的持續惡化,加深,更壞的是慢性炎癥可促使纖維化,甚至肝硬化。而肝硬化為肝癌。

直到1980,NASH作為一種獨立的肝病才被廣泛認可[8]。為了解釋普通脂肪肝向NASH的轉化,Day與James率先提出了“二次打擊學說”[9]。該學說認為,除了甘油三酯積累的作為“第一次打擊”以外”,NASH的形成還需要“第二次打擊”(the second hit)。在第二次打擊下,普通脂肪肝(simple hepatic-steatosis)轉化為脂肪性肝炎(NASH)。多種對肝臟損傷的物質都可以作為“第二次打擊”,例如HCV感染,藥物/異物(xenobiotics),腸道內毒素(endotoxin)。第二次打擊的共同點是引發的持續炎癥,而后者是普通脂肪肝轉化為脂肪性肝炎的推動力。在慢性炎癥的作用下,在肝臟細胞中甘油三酯可能發生“脂肪變性”(fatty degeneration),氧化分解,從而進一步放大炎癥信號。同時,持續的炎癥刺激可以激活星狀細胞(hepatic stellate cells,HSC),通過轉分化(trans-differentiation)形成肌成纖維母細胞(myofibroblasts),而后者可以產生大量的細胞外基質(extracellular matrix,ECM)。肌成纖維母細胞與大量ECM進一步形成結締增生組織(desmoplasia),瘢痕(scars)。長期的纖維化不但使肝實質細胞(hepatic parenchymal cells,hepatocytes)壞死,門靜脈壓力升高,而且為腫瘤的生長及轉移提供“腫瘤環境”。

非酒精脂肪肝病(NAFLD),2-型糖尿病,代謝綜合征,雖然這三種疾病有其不同的病因,癥狀以及病理,但是它們有共同的生物發生機理。肝臟是代謝的重要器官,而脂肪肝在代謝癥狀,2型糖尿病的生物發生中起關鍵作用。代謝綜合癥是一種代謝系統紊亂的慢性疾病癥候群,表現為葡萄糖耐量異常,胰島素抵抗,內臟脂肪堆積,血脂異常(高甘油三酯及高密度脂蛋白-膽固醇偏低等脂質代謝異常),高血壓,有些還包括微量白蛋白尿、高尿酸血癥及促炎癥狀態(C-反應蛋白增高)及促血栓狀態(纖溶酶原激活物抑制物-1增高)。而2型糖尿病(type-2diabetes mellitus,T 2D)可以促進脂肪肝,腦中風,冠心病以及動脈粥樣硬化等心腦血管疾病,嚴重影響病人的生活質量,縮短壽命。

3.代謝綜合征以及脂肪肝病的診斷。

在全世界范圍內代謝綜合癥的定義及其診斷標準尚未統一,但在許多方面是一致的,2004年中華醫學會糖尿病學會提出了中國人的工作定義即CDS標準,即具備以下5項組成成分中的3項或全部者:(1)超重和(或)肥胖BMI≥25.0Kg/M2;(2)高血糖FPG≥6.1mmol/L(110mg/dl)和(或)2hPG≥7.8mmol/L(140mg/dl),和(或)已確診糖尿病并治療者;(3)高血壓收縮壓≥140mmHg和(或)舒張壓≥90mmHg,和(或)已確診高血壓并治療者;(4)空腹血TG≥1.7mmol/L(110mg/dl);(5)空腹血HDL_C<0.9mmol/L(35mg/dl)(男),<1.0mmol/L(39mg/dl)(女)。

對于非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的診斷大多采用以下方法。(1)無飲酒史或飲酒折合乙醇量男性每周140克,女性70克;(2)排除病毒性感染,等可導致脂肪肝的特定疾病。(3)有乏力、消化不良、肝區隱痛、肝脾腫大等非特異性癥狀及體征。(4)可有超重/內臟性肥胖、空腹血糖增高、血脂紊亂、高血壓等代謝綜合征。(5)血清轉氨酶和谷氨酰轉肽酶(gamma-GT)水平可由輕至中度增高,通常以丙氨酸氨基轉移酶(ALT)升高為主(6)肝臟影像學表現符合彌漫性脂肪肝的影像。(7)肝活檢組織學(liver biopsy)改變符合脂肪性肝病的病理學診斷標準。凡具備上述第1~5項和第6或第7項中任何一項者即可診斷為脂肪肝。

非酒精性單純性脂肪肝(simple hepatic steatosis)的臨床定義:凡具備下列第1~2項和第3或第4項中任何一項者即可診斷。(1)具備臨床診斷標準1~3項為陽性者;(2)肝功能檢查基本正常;(3)影像學表現符合脂肪肝診斷標準;(4)肝臟組織學表現符合單純性脂肪肝診斷標準。

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的臨床定義:凡具備下列第1~3項或第1和第4項者即可診斷:(1)具備臨床診斷標準1~3項者;(2)存在代謝綜合征或不明原因性血清ALT水平升高持續4周以上者;(3)影像學表現符合彌漫性脂肪肝診斷標準;(4)肝臟組織學(biopsy)表現符合脂肪性肝炎診斷標準者。

NASH相關肝硬化凡具備下列第1~2項和第3或第4項中任何一項者即可診斷:(1)病人具備臨床診斷標準1~3項;(2)同時有代謝紊亂和(或)脂肪肝的病史;(3)影像學表現符合肝硬化診斷標準;(4)肝組織學(biopsy)表現符合肝硬化診斷標準,包括NASH合并肝硬化、脂肪性肝硬化以及隱源性肝硬化者。

影像學檢查用于反映肝臟脂肪浸潤的分布類型,粗略判斷彌漫性脂肪肝的程度,提示是否存在顯性肝硬化,但其不能區分單純性脂肪肝與NASH,且難以檢出<33%的肝細胞脂肪變。應注意彌漫性肝臟回聲增強以及密度降低也可見于肝硬化等慢性肝病。

組織病理學診斷:(1)單純性脂肪肝的組織病理標準:依據肝細胞脂肪變性占據所獲取肝組織標本量的范圍,分為4度(F0-4):F0<5%肝細胞脂肪變;F15%~30%肝細胞脂肪變;F230%~50%肝細胞脂肪變性;F350%~75%肝細胞脂肪變;F475%以上肝細胞脂肪變。(2)NASH的組織病理標準:NASH的脂肪肝程度與單純性脂肪肝一致,分為4度(F0-4);依據炎癥程度把NASH分為3級(G0-3):G0無炎癥;G 1腺泡3帶呈現少數氣球樣肝細胞,腺泡內散在個別點灶狀壞死;G 2腺泡3帶明顯氣球樣肝細胞,腺泡內點灶狀壞死增多,門管區輕~中度炎癥;G 3腺泡3帶廣泛的氣球樣肝細胞,腺泡內點灶狀壞死明顯,門管區輕~中度炎癥伴/或門管區周圍炎癥。依據纖維化的范圍和形態,把NASH肝纖維化分為4期(S0-4):F0無纖維化;S 1增腺泡帶局灶性或廣泛的竇周/細胞周纖維化;S 2纖維化擴展到門管區,局灶性或廣泛的門管區星芒狀纖維化;S 3纖維化擴展到門管區周圍,局灶性或廣泛的橋接纖維化;S 4肝硬化。

4.有關非酒精脂肪肝病(NAFLD)的治療方法。

目前對于治療非酒精脂肪肝病,各國國家政府有不同的推薦指南(guideline,包括美國AASLD)。但是各種治療指南有相似之處。減肥通??梢杂行У販p輕肝脂肪變性。非酒精性脂肪肝患者應避免攝入大量酒精。維生素E,以及改善肝臟組織學活檢證實的非糖尿病成人NASH,被視為一線藥物,但是其療效尚待進一步的證據支持。ω-不飽和脂肪酸可以作為NAFLD患者,高甘油三酯血癥的一線治療方法。二甲雙胍(metformin)不能被推薦為成人與NASH的肝臟疾病的具體治療方法。吡格列酮可用于治療脂肪性肝炎的患者經活檢證實的NASH病人,但長期使用的安全性和有效性尚未確立。他汀類藥物可用于治療NAFLD和NASH患者伴血脂異常,但他們不應該被作為NASH特異性治療。

5.腸道菌群紊亂(dysbiosis)與脂肪肝,肥胖,及代謝綜合癥的關系。

人體腸道內定植著數量龐大的微生物,其細胞總數可達1014個,幾乎是人體自身細胞總數的10倍。包含400~900個獨立的物種,總質量約為1~2千克[10]。健康人體腸道內的菌群呈現一種二元性平衡的穩態,表現為核心菌群的相對穩定性以及菌群的多樣性。

腸道共生菌群(synbiotics)對宿主有如下功能:(1)宿主免疫系統的建立。一方面,腸道微生物作為抗原,可以激活并且維持先天(innate immunity)以及獲得性(adaptive immunity)免疫系統。另一方面,大量的共生菌群可以有效地限制外來微生物的殖入。(2)腸道微生物是多種維生素,特別是維生素B的重要來源。而多種維生素B成份是肌體細胞中關鍵酶的輔酶成分,在合成代謝中起重要作用。(3)腸道微生物是肌體從食物收獲能量的重要來源。在小腸未被分解吸收的食物,在大腸被腸道微生物分解,而被再吸收。(4)腸道微生物也可以對腸道分泌的神經肽以及膽汁酸進行修飾,轉化。(5)近來,研究表明腸道細菌產生的物質可以刺激肌體產生神經多肽例如GLP-1and PYY,產生飽腹感[11]。

隨著細菌16SrRNA測序以及宏基因組(metagenomics)測序等分析方法的發展,人們已經可以測定并且半定量地描述腸道的微生物生態。研究表明,人體腸道細菌主要由9個門(phyla)組成,主要包括厚壁菌門(phylum Firmicutes),擬桿菌門(phylumBacteroidetes),放線菌門(phylum Actinobacteria),變形菌門(phylum Proteobacteria)四個門,其中占統治地位的是厚壁菌門和擬桿菌門(Bacteroidetes)約占50-80%[12]{3~4}。

近年來,腸道菌群生態與宿主的健康狀況的關系已成為科學研究的熱點。有報道稱,肥胖及2型糖尿病患者與正常個體相比,其腸道菌群結構失衡,表現為厚壁菌門增加,而擬桿菌門降低;同時條件致病菌如變形桿菌門也增加[13]。通過無菌小鼠及糞便移植等方法進一步證明了腸道菌群在代謝綜合癥生物發生中的關鍵作用[14]。研究顯示,腸道菌群結構紊亂導致內毒素在宿主循環系統中增加,誘發持續的低水平炎癥,阻斷胰島素的細胞內信號傳遞,影響糖脂代謝,導致胰島素抵抗與肥胖[15]。此外,腸道菌群還參與宿主生長與發育,包括完善宿主的腸道免疫系統,在腸道水平防御病原體、通過分子機制和代謝產物進行免疫調節、促進腸道微絨毛的生長、酵解肽類或蛋白質和不能被宿主消化的膳食纖維(淀粉或寡糖)、結合膽汁酸的生物轉化、草酸鹽復合物的降解。同時,腸道菌群可能還參與宿主的能量平衡和體重變化。腸道微生物,例如厚壁菌門可以分解食物中未被在小腸中吸收的物質,將其轉化為短鏈脂肪酸,被肌體吸收。而高脂,高糖等不平衡的飲食誘導代謝綜合征的產生很可能就是通過改變腸道內的菌群,打破其平衡結構來實現的。

腸道菌群產生分泌的內毒素、肽聚糖、游離脂肪酸、細菌DNA等毒性成分可影響宿主腸道粘膜層及腸道表皮的緊密連接,增加腸壁的通透性,破壞宿主的腸道保護屏障,從而激活宿主的免疫系統,持續產生低水平的炎癥。其中,內毒素是最具代表性的腸源性毒性代謝產物,其本質是革蘭氏陰性菌細胞壁上的一種脂多糖(LPS)和微量蛋白的復合物,是帶負電荷的雙親性大分子,其主要化學成分包括O-特異性鏈、核心多糖以及類脂A。

Akkermansia muciniphila屬于疣微桿菌門(Verrucomicrobia),是腸道中的共生菌(synbiotics),它在腸道菌中的含量十分豐富,在正常小鼠中它占大便總菌的3-4%左右[16]。有報道稱Akkermansia muciniphila的含量與小鼠的體重呈負相關關系。而在肥胖小鼠和2型糖尿病小鼠中,Akkermansia muciniphila的含量降低的[17]。在高脂誘導的肥胖小鼠中,喂食Akkermansia muciniphila(作為益生菌)可以緩解這些小鼠的病癥,降低小鼠體重,減少脂肪重量,降低內毒素入血癥,減少中心脂肪炎癥反應,減輕胰島素耐受。

相反,肝臟螺旋桿菌(Helicobacter Hepaticus,H.hepaticus)作為一種已知的肝臟致病菌,位于消化道下段,它在易感動物中可以引起慢性炎癥和腫瘤的形成[18,19]。例如,在小鼠模型中已經發現,H.hepaticus可以引起慢性肝炎,炎癥性腸病(inflammatory bowl diseases,IBD),結腸炎,結直腸癌。H.hepaticus現在也在膽囊疾病的病人膽汁中檢測到,而且也與肝癌有一定相關性。在一些免疫缺陷的小鼠,如IL-10基因敲除小鼠,重癥聯合免疫缺陷(Scid)小鼠,Rag基因缺陷小鼠中可以檢測到H.hepaticus的大量增生[20][21]。表明宿主的免疫系統的缺乏對于感染H.hepaticus是一個先決條件[22]。雖然H.hepaticus在代謝綜合癥中的作用還不知道,而同一屬中的H.pylori與代謝綜合癥的關系已有報道[23]。

腸道菌群生態型(enterotype)是由肌體本身的基因型,以及出生時母親的菌群型,后天的環境因素所決定的[24]。一般認為腸道菌群的異常將對腸道的免疫系統造成過度的激活,產生持續而低度的炎癥,而后者將抑制胰島素的信號傳導,產生胰島素抵抗,進而產生高血糖。而持續的高血糖是合成脂肪酸,甘油三酯的直接前體,是形成脂肪肝的重要驅動力。此外,肝臟持續的炎癥也可以激活肝臟星狀細胞(hepatic stellate cells),經過轉分化后形成肌成纖維細胞(myofibroblasts),出生肝臟纖維化(fibrosis),從而將普通脂肪肝(simple steatosis)轉化為非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。針對非酒精性脂肪性肝炎現在還沒有特異的治療方法,而大多采用對2型糖尿病的治療方法。

參考文獻:

1.Dandona P,Aljada A,Chaudhuri A,Mohanty P,Garg R:Metabolic syndrome:a comprehensive perspective based on interactions between obesity,diabetes,and inflammation.Circulation 2005,111(11):1448-1454.

2.Smyth S,Heron A:Diabetes and obesity:the twin epidemics.Nat Med 2006,12(1):75-80.

3.Neuschwander-Tetri BA,Caldwell SH:Nonalcoholic steatohepatitis:summary of an AASLD Single Topic Conference.Hepatology 2003,37(5):1202-1219.

4.Angulo P:GI epidemiology:nonalcoholic fatty liver disease.Aliment Pharmacol Ther 2007,25(8):883-889.

5.Michelotti GA,Machado MV,Diehl AM:NAFLD,NASH and liver cancer.Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2013,10(11):656-665.

6.Matteoni CA,Younossi ZM,Gramlich T,Boparai N,Liu YC,McCullough AJ:Nonalcoholic fatty liver disease:a spectrum of clinical and pathological severity.Gastroenterology 1999,116(6):1413-1419.

7.Ruhl CE,Everhart JE:Fatty liver indices in the multiethnic United States National Health and Nutrition Examination Survey.Aliment Pharmacol Ther 2015,41(1):65-76.

8.Ludwig J,Viggiano TR,McGill DB,Oh BJ:Nonalcoholic steatohepatitis:Mayo Clinic experiences with a hitherto unnamed disease.Mayo Clin Proc 1980,55(7):434-438.

9.Day CP,James OF:Steatohepatitis:a tale of two"hits"?Gastroenterology 1998,114(4):842-845.

10.Xu J,Bjursell MK,Himrod J,Deng S,Carmichael LK,Chiang HC,Hooper LV,Gordon JI:A genomic view of the human-Bacteroides thetaiotaomicron symbiosis.Science 2003,299(5615):2074-2076.

11.Breton J,Tennoune N,Lucas N,Francois M,Legrand R,Jacquemot J,Goichon A,Guerin C,Peltier J,Pestel-Caron M et al:Gut Commensal E.coli Proteins Activate Host Satiety Pathways following Nutrient-Induced Bacterial Growth.Cell Metab 2016,23(2):324-334.

12.Nicholson JK,Holmes E,Kinross J,Burcelin R,Gibson G,Jia W,Pettersson S:Host-gut microbiota metabolic interactions.Science 2012,336(6086):1262-1267.

13.Larsen N,Vogensen FK,van den Berg FW,Nielsen DS,Andreasen AS,Pedersen BK,Al-Soud WA,Sorensen SJ,Hansen LH,Jakobsen M:Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults.PLoS One 2010,5(2):e9085.

14.Ley RE,Backhed F,Turnbaugh P,Lozupone CA,Knight RD,Gordon JI:Obesity alters gut microbial ecology.Proc Natl Acad Sci U S A 2005,102(31):11070-11075.

15.Round JL,Mazmanian SK:The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease.Nat Rev Immunol 2009,9(5):313-323.

16.Derrien M,Vaughan EE,Plugge CM,de Vos WM:Akkermansia muciniphila gen.nov.,sp.nov.,a human intestinal mucin-degrading bacterium.Int J Syst Evol Microbiol 2004,54(Pt 5):1469-1476.

17.Everard A,Belzer C,Geurts L,Ouwerkerk JP,Druart C,Bindels LB,Guiot Y,Derrien M,Muccioli GG,Delzenne NM et al:Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity.Proc Natl Acad Sci U S A 2013,110(22):9066-9071.

18.Fox JG,Dewhirst FE,Tully JG,Paster BJ,Yan L,Taylor NS,Collins MJ,Jr.,Gorelick PL,Ward JM:Helicobacter hepaticus sp.nov.,a microaerophilic bacterium isolated from livers and intestinal mucosal scrapings from mice.J Clin Microbiol 1994,32(5):1238-1245.

19.Ward JM,Anver MR,Haines DC,Benveniste RE:Chronic active hepatitis in mice caused by Helicobacter hepaticus.Am J Pathol 1994,145(4):959-968.

20.Kullberg MC,Ward JM,Gorelick PL,Caspar P,Hieny S,Cheever A,Jankovic D,Sher A:Helicobacter hepaticus triggers colitis in specific-pathogen-free interleukin-10(IL-10)-deficient mice through an IL-12-and gamma interferon-dependent mechanism.Infect Immun 1998,66(11):5157-5166.

21.Li X,Fox JG,Whary MT,Yan L,Shames B,Zhao Z:SCID/NCr mice naturally infected with Helicobacter hepaticus develop progressive hepatitis,proliferative typhlitis,and colitis.Infect Immun 1998,66(11):5477-5484.

22.Fox JG,Ge Z,Whary MT,Erdman SE,Horwitz BH:Helicobacter hepaticus infection in mice:models for understanding lower bowel inflammation and cancer.Mucosal Immunol 2011,4(1):22-30.

23.Polyzos SA,Kountouras J,Zavos C,Deretzi G:The association between Helicobacter pylori infection and insulin resistance:a systematic review.Helicobacter 2011,16(2):79-88.

24.Org E,Parks BW,Joo JW,Emert B,Schwartzman W,Kang EY,Mehrabian M,Pan C,Knight R,Gunsalus R et al:Genetic and environmental control of host-gut microbiota interactions.Genome Res 2015,25(10):1558-1569.

25.Kong M,Zhu L,Bai L,Zhang X,Chen Y,Liu S,Zheng S,Pandol SJ,Han YP,Duan Z:Vitamin D deficiency promotes nonalcoholic steatohepatitis through impaired enterohepatic circulation in animal model.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2014,307(9):G883-893.

26.Zhu L,Kong M,Han YP,Bai L,Zhang X,Chen Y,Zheng S,Yuan H,Duan Z:Spontaneous liver fibrosis induced by long term dietary vitamin D deficiency in adult mice is related to chronic inflammation and enhanced apoptosis.Can J Physiol Pharmacol 2015,93(5):385-394.

27.Huang W,Metlakunta A,Dedousis N,Zhang P,Sipula I,Dube JJ,Scott DK,O'Doherty RM:Depletion of liver Kupffer cells prevents the development of diet-induced hepatic steatosis and insulin resistance.Diabetes 2010,59(2):347-357.



技術實現要素:

本發明的目的在于提供一種多聚陽離子樹脂在制備治療疾病或多種疾病的組合的藥物中的應用,

所述的疾病或多種疾病的組合具有如下單一或任意組合的癥狀:

(1)因腸道菌群紊亂而引發的血糖耐受下降、空腹血糖升高;(2)腹腔脂肪堆積;(3)非酒精性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化;(4)血液中內毒素升高、轉氨酶升高;(5)系統性炎癥風暴;(6)腸道菌群失衡;

所述的治療為,通過口服的方法,給于患者特定劑量的多聚陽離子樹脂,改善上述任意或全部的癥狀。

所述的疾病包括但不限于:(1)炎癥因子爆發導致的非酒精性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化及肝硬化;(2)2型糖尿病;(3)中心肥胖型代謝綜合癥;(4)內毒素血癥。

所述的多種疾病的組合為同時具有如下兩種多種疾病:(1)炎癥因子爆發導致的非酒精性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化及肝硬化;(2)2型糖尿病;(3)中心肥胖型代謝綜合癥;(4)內毒素血癥。

所述的藥物是以有效劑量的多聚陽離子樹脂為活性成分,加入藥學上可接受的輔料或輔助性成分制備而成的藥劑。具體的可以制成口服制劑,通過口服施用至消化道。

所述的多聚陽離子樹脂為胺聚合物,

所述的胺聚合物包括從胺單體和交聯單體的聚合而衍生的重復單元;

優選的,所述的胺聚合物為含三級胺,四級胺的有機聚合物;

更優選的,所述的胺聚合物為聚苯乙烯季銨鹽,改性聚烯丙基胺,共聚乙烯胺,聚烯丙胺,多聚賴氨酸等;

最優選的,所述的胺聚合物為聚苯乙烯季銨鹽。

優選的,所述的多聚陽離子樹脂分子量大于4000Da,優選的,所述的多聚陽離子樹脂分子量為1-10x106Da,不會被肌體攝入。

本發明還涉及所述的多聚陽離子樹脂在制備清除或中和腸道微生物產生的致病因子的制劑或藥物中的應用,所述的腸道致病因子包括但不限于:內毒素(endotoxin,lipopolysaccharide)、帶負電荷的長鏈/短鏈脂肪酸(包括乙酸,丙酸,丁酸)、硫化氫、含負電荷的微生物衍生物及分解產物以及膽汁酸(bile acids),以及細菌產生的DNA片段。

本發明還涉及所述的多聚陽離子樹脂在制備用于治療腸道菌群紊亂的藥物中的應用。

所述的腸道菌群紊亂是指益生菌豐度降低、致病菌豐度升高,所述的益生菌優選為阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,Akk),所述的致病菌優選為厚壁菌門(Firmicute)、α-變形桿菌(Alpha-proteobacteria)、γ-變形桿菌(Gamma-proteobacteria)。

為了實現上述發明目的,本發明的具體技術方案如下:

多聚陽離子微粒樹脂作為預防,治療非酒精脂肪肝,代謝綜合征,2型糖尿病藥物的應用。其所講述的多聚陽離子微粒樹脂可以具有多種形式,包括多種含三級胺,四級胺的有機聚合物微粒,例如聚苯乙烯季銨鹽(C12H18ClN)n.2(C10H10)n,改性聚烯丙基胺(modified polyallylamine),共聚乙烯胺(copolymer of diethylenetriamine,(C4H10N3)m(C3H6O)n),聚烯丙胺,多聚賴氨酸等。

所述的多聚陽離子樹脂,包括各種形式的多聚胺陽離子交換樹脂,例如消膽胺Cholestyramine,其分子質量(molecular mass)超過1x106g/mol.其分子結構通式如下:

所述的多聚陽離子樹脂微粒,包括各種形式的多聚胺陽離子交換樹脂,例如copolymer of diethylenetriamine(DETA),tetraethylenepentamine,copolymer of bis(2-aminoethyl)amine and 2-(chloromethyl)oxirane??紒硖娌碈olesipol,Colesevelam。分子式:(C4H10N3)m(C3H6O)n。

其分子結構通式如下:

多聚合陽離子樹脂的官能團是一種季銨基團,以及惰性苯乙烯-二乙烯苯形成的共聚物。

多聚合陽離子樹脂其官能團是多重陽離子基團。通過該特定的聚合度,陽離子的電荷分布,可以用于平衡腸道菌群。因為腸道菌群的失衡與多種代謝疾病,如非酒精脂肪肝病(NAFLD),包括非酒精脂肪肝炎(NASH),代謝綜合征(Metabolic syndrome),2型糖尿病等等有關。因此,由此多聚合陽離子樹脂可以用于治療,預防所述的疾病,以及這些疾病產生的相關癥狀的緩解。例如,多聚合陽離子樹脂,可以用于非酒精脂肪肝炎所產生的肝臟纖維化,肝硬化的預防,以及治療。

所述的陽離子樹脂可以單獨口服,或者加在食物中,以進餐的方式攝入。服用量,對于成人,可以在1-8克/次,每天1-3次,每天最大劑量是30克。具體劑量,治療時間的長短,應該根據醫務人員的處方,在合理的范圍內,根據病情程度,以及藥物管理機構的指南來決定。

對于脂肪肝,代謝綜合征,2型糖尿病的治療療效的評估應參照國內,國際有關專業醫學學會的指南(如中國中華醫學會肝臟病學分會《非酒精性脂肪性肝病診療指南》,AAALD,NIH指南)。包括音像學指標,血液指標,以及體重,BMI,糖耐受測定。

作為新的治療參考指標,腸道菌群生態的恢復,可以通過16S rDNA宏基因組測序(metagenomic analysis)。特異菌種在治療前后的改變可以通過16S rDNAqPCR方法來確定。降低內毒素入血可以用特異方法來測定。

附圖說明

圖1、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對小鼠體重增的控制。

圖2、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對小鼠腹腔內脂肪含量的控制。

圖3、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對小鼠血糖耐受值的控制。

圖4、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對脂肪肝的拮抗作用。

圖5、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對脂肪肝炎(NASH)組織纖維化的拮抗作用。

圖6、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對血液中谷丙轉氨酶(Alanine transaminase,ALT)的降低。

圖7、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨)對脂肪肝炎(NASH)淋巴細胞募集的拮抗作用。

圖8、多聚陽離子樹脂(聚苯乙烯季銨鹽)對血液中細菌內毒素(endotoxin,LPS)的拮抗。

圖9、多聚陽離子樹脂對小腸內阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)含量的降低。

圖10、多聚陽離子樹脂對小腸內厚壁菌門(phyla firmicutes)含量變化含量的升高。

圖11、多聚陽離子樹脂對小腸內α-變形桿菌綱(Alpha-proteobacteria)含量的升高。

圖12、多聚陽離子樹脂對小腸內gamma-變形桿菌綱(Gamma-proteobacteria)含量變化含量變化。

C57小鼠經過“高脂肪及缺乏維生素D”(HFD+VDD)飼養20周后產生脂肪肝,為陽性對照,而標準的AIN93飼料作為基線組。作為治療組,在喂養HFD+VDD飼料10周后,在飼料中添加“聚苯乙烯季銨鹽”(固體3%w/w)?;蛘咴陲暳现屑尤搿熬郾揭蚁?,作為陰性對照組。繼續喂養10周。每組小鼠,n=10。實驗獨立重復兩次。小鼠處死后,以16S rDNA qPCR方法測定回腸段中,菌群相對豐度含量變化。顯然,根據本發明的上述內容,按照本領域的普通技術和慣用手段,在不脫離本發明上述基本技術思想前提下,還可以作出其它多種形式的修改、替換或變更。

具體實施方式

材料與方法

雄性C57BL/6小鼠、高脂飼料及對照飼料均購自中國北京華阜康生物科技股份有限公司;聚苯乙烯季銨鹽(考來烯胺)由南京厚生藥業有限公司生產;聚苯乙烯由北京實驗室公社提供,CAS號:9003-53-6;鱟試劑盒(貨號:CE80545)由廈門市鱟試劑實驗廠有限公司提供。

4-6周齡的SPF級雄性C57BL/6小鼠,體重為20-25克,室溫(約24℃)條件下,給予小鼠自由飲水與進食,并接受12小時晝夜更替光照。

實施例1、代謝綜合癥疾病模型的建立與聚苯乙烯季銨治療對體重的控制

在高脂肪飲食以及維生素D缺乏(HFD+VDD)的雙重打擊條件下,小鼠產生代謝綜合征的典型的癥狀。在背景部分我們講述了代謝綜合征產生的機理。一般認為,高熱卡(高脂肪,高糖)飲食是產生代謝綜合征的重要原因。同時,大量的臨床研究以及動物實驗表明,除了高熱卡以外,還需要“第二次打擊”,才能夠將普通脂肪肝轉化為脂肪性肝炎(NASH)。我們近來的工作表明,維生素D缺乏(VDD)可以有效地促進高脂肪飲食誘導生成脂肪性肝炎[25]。而正常飼料中含有的維生素D(VD3,1000IU/kg,ANI93標準飼料)可以有效地抑制高脂肪飲食造成的脂肪肝。在高脂肪飲食加維生素D缺乏(HFD+VDD)長期喂養的條件下(18周以上),小鼠會產生典型的代謝綜合征現象。例如,明顯的糖不耐受,體重增加,腹腔脂肪積累,高胰島素血癥,脂肪肝。

另外,我們的一個獨立研究也表明,長期缺乏維生素D可以產生自發的肝臟纖維化[26]。而肝臟纖維化,以及持續的炎癥是NASH的主要特征。因此,我們該發明的主要實驗證據是依賴于“高脂肪飲食外加維生素D缺乏”。該模型不僅模擬了人類代謝綜合征,脂肪肝疾病的主要特征,而且在分子及組織生理學水平上重現了同樣的病理機制。例如,高胰島素血癥,血糖不耐受是產生脂肪肝的重要因素。在我們的動物模型中,我們發現在“高脂肪飲食外加維生素D缺乏”飼養18-20周,可以產生明顯的糖不耐受,胰島素抵抗,脂肪肝癥狀。又如,在我們獨特的模型中,我們證實腸道菌群紊亂(dysbiosis)與代謝癥狀,2型糖尿病,脂肪肝的生物發生明顯相關[13,14]。因此,我們采用該動物模型來測定陽離子多聚樹脂微粒(聚苯乙烯季銨鹽)對代謝癥狀,脂肪肝,脂肪性肝炎的拮抗作用。

4-6周齡的SPF級雄性C57BL/6小鼠先經過1周的正常飼料喂養,適應環境后,隨機分為4組,每組10只。

第1組,“正常對照組”:給予正常飼料(AIN93,脂肪占總熱卡10%)喂養,20周。

第2組,“脂肪肝模型組”:高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD),20周。

第3組,“治療組”:高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD),10周,然后在高脂飼料中加入3%聚苯乙烯季銨鹽(考來烯胺散),再喂養10周;

第4組,“治療對照組”:高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD),10周,然后在高脂飼料中加入3%聚苯乙烯粉末,再喂養10周;

在實驗喂養期間,每周記錄一次實驗小鼠體重、進食及毛色等生長情況,第18周測量小鼠的血糖耐受曲線,2周后,終止實驗,處死小鼠,收集腹腔內脂肪并稱重。

體重監控結果如圖1所示,相比于正常對照組小鼠,

(1)與正常對照組比較,“脂肪肝模型組”脂肪肝組小鼠經過高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD)飼養20周后產生脂肪肝,體重呈線性明顯增加;由27g增加到35g體重。

(2)治療組,經過聚苯乙烯季銨在喂養10周后,體重顯著增加,在治療后體重下降回復到正常水平;體重由34g降低為26g。

(3)對照治療組,在喂養10周后,體重顯著增加,在治療后沒有明顯療效,體重保持線性增長。

如圖1所示,第一,經過20周飼養,“高脂肪+維生素D缺乏”的小鼠的體重達到34g,明顯高于對照正常飲食。第二,在飼料中添加陽離子多聚樹脂微粒(聚苯乙烯季銨鹽)可以有效地降低體重,由34g降低到25g。經過10周處理后,小鼠體重降低了29%,達到正常飲食的水平。第三,中性對照樹脂沒有任何明顯的治療效果。

由此得出結論,

(1)帶正電荷的多聚合樹脂微粒能夠有效地降低“代謝綜合征”個體的體重;

(2)對于體重增加的改善,是通過聚合樹脂上的陽離子電荷,而非樹脂本身的“體積效應/bulky effects”;

(3)因為其聚合物大分子(>1x106),以及非溶解性,其療效作用應該是對腸道微生物,或者對腸道蠕動,腸道分泌物質的相互作用;

(4)根據相關換算,對于成年病人的推薦劑量為1-9g/天;

(5)帶正電荷的多聚合樹脂微粒,包括聚苯乙烯季銨鹽,可以作為食物及飲料添加劑;

(6)帶正電荷的多聚合樹脂微粒,包括聚苯乙烯季銨鹽,具有高度的安全性,沒有將體重下降到正常值以下,沒有任何不良反應。

實施例2、聚苯乙烯季銨治療對血糖耐受的控制

空腹血糖(fast blood glucose)以及血糖不耐受(glucose intolerance)是代謝綜合癥發生發展的主要癥狀之一。持續升高的空腹血糖,是形成脂肪肝的主要動力。而血糖不耐受是糖尿病的重要指標之一。說明胰島素傳到系統的失靈與阻礙。如圖3所示,血糖不耐受程度可以通過測量機體的血糖耐受曲線(IPGTT/AUC)來衡量。將模型小鼠禁食6小時后,腹腔注射一定劑量的葡萄糖,測量其血糖耐受曲線。在高脂缺維生素D飲食下,小鼠出現典型的血糖不耐受。高脂肪飲食外加維生素D缺乏可以有效地升高空腹血糖;同時,血糖耐受實驗也表明,高脂肪外加維生素D缺乏可以造成血糖不耐受,表明胰島素信號不能有效傳遞,血糖不能加入其靶組織。給予口服不帶電荷的聚苯乙烯樹脂,小鼠的血糖不耐受狀況并未得到改善。而給予陽離子多聚合樹脂(聚苯乙烯季銨鹽),小鼠的血糖耐受情況則得到明顯改善,其結果與正常對照組水平相似。

小鼠的血糖耐受曲線見圖3,相比于正常對照組小鼠,

(1)“脂肪肝模型組”,小鼠經過高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD)飼養18周后血糖耐受能力變差;

(2)治療組,經過在飼料中添加聚苯乙烯季銨鹽10周以后,血糖耐受回復到正常水平;。

(3)“對照治療組”,而添加不帶電荷的樹脂,則沒有明顯療效,血糖耐受能力相比于“脂肪肝模型組”的水平相當。

將模型小鼠禁食12小時候,測定其空腹血糖水平,正常小鼠空腹血糖值為3.9-6.1mM,在高脂缺VD飲食下,小鼠的空腹血糖平均值高于8mM,給予聚苯乙烯的小鼠的空腹血糖仍居高不下,而給予聚苯乙烯季銨鹽治療的小鼠的空腹血糖則顯著降低,接近正常對照組水平。因此,通過動物實驗,我們證明應用聚苯乙烯季銨鹽可顯著改善機體的血糖不耐受狀況同時降低空腹血糖是治療代謝綜合癥的主要目標。這些結果為我們的臨床應用提供了重要支持。

實施例3、聚苯乙烯季銨治療對腹腔內脂肪含量的降低

代謝綜合征的另一個重要指標是中心肥胖(central obese),及腹腔脂肪的大量積累。中心型肥胖表現在腹腔脂肪含量增加,腰圍變粗血脂升高等。與皮下脂肪不同,腹腔脂肪是產生系統炎癥的主要組織,腹腔脂肪組織中存在大量的先天性免疫細胞,例如巨噬細胞(macrophages)是產生TNF-alpha的主要組織。而持續的系統炎癥是產生胰島素耐受的主要原因。因此,持續的低度炎癥,胰島素耐受,使得血糖升高;血液中的葡萄糖不能進入靶器官,包括骨骼肌,皮下脂肪組織。其結果導致大量葡萄糖進入肝臟,而肝臟葡萄糖可以轉化為脂肪酸,甘油三酯的積累,造成脂肪肝,LDL升高,HDL降低,由此而產生高血脂癥狀,以及心血管疾病等等。通過以上描述的動物實驗,既在高脂肪飲食加維生素D缺乏的條件下,腹腔脂肪組織上升了2倍以上。同時,我們發現再飼料中添加3%的聚苯乙烯季銨鹽,可以完全有效地降低腹腔脂肪組織的含量(圖2)。

腹腔內脂肪含量監控結果如圖2所示,相比于正常對照組小鼠,

(1)“脂肪肝模型組”小鼠經過高脂肪及缺乏維生素D(HFD+VDD)飼養20周后,腹腔內脂肪含量明顯增加;表示造模成功。

(2)“治療組”,在給予聚苯乙烯季銨鹽藥治療后,腹腔內脂肪含量回復到正常水平;證明其療效。

(3)對照治療組,添加不帶電荷的空樹脂,沒有明顯療效,腹腔內脂肪含量明顯增加沒有下降。證明其聚苯乙烯季銨鹽的結構中正電荷的結構重要性。這是專利發明的關鍵點。

高脂缺VD飲食喂養20周后,模型小鼠體重、腰圍與腹腔脂肪含量與正常對照飼料喂養相比顯著增加,血液中甘油三酯、總膽固醇與游離脂肪酸含量增加,3%聚苯乙烯季銨鹽治療可顯著抵御這些由飲食條件改變引起的不良癥狀。

因此,作為發明的具體實施,各種多聚陽離子微粒樹脂,可以用來降低腹腔脂肪含量。其實施包括多種形式的多聚合物,例如多種含三級胺,四級胺的有機聚合物微粒,例如聚苯乙烯季銨鹽,改性聚烯丙基胺,共聚乙烯胺,聚烯丙胺,多聚賴氨酸等。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可以推薦用于治療與預防代謝綜合征產生的腹腔脂肪組織的增加。

實施例4、聚苯乙烯季銨針對非酒精性脂肪肝(NAFLD)治療效果評價

實施例1中的所有小鼠在20周時處死,收集血液于含有肝素鈉的試管中,靜置,3500rpm離心20分鐘分離得到血漿。

收集小腸內容物、小腸組織、肝臟等組織,立即用液氮冷凍隨后轉移至-80℃冰箱保存留待后續實驗。部分肝臟與小腸組織用PBS沖洗后于4%多聚甲醛中固定以待隨后進行病理檢查。

肝臟是代謝的中央器官。非酒精性脂肪肝(NAFLD)也是代謝綜合癥發生發展的一大特征。如圖4所示,通過對小鼠的肝臟組織病理切片進行H&E染色,以及油紅染色,來檢測小鼠的肝臟脂肪性變程度。相較于正常飲食組,“高脂缺VD組”小鼠出現明顯的脂肪肝性狀,組織切片中存在大量的脂肪泡,及氣球樣脂變。而在飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療10周后,小鼠的脂肪肝明顯被消融,H&E染色顯示肝臟脂肪泡變小,數量明顯減少甚至消失。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯(空樹脂)則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異。

肝臟組織H&E染色結果如圖4所示,

(1)脂肪肝組(陽性對照)與正常飲食組C57小鼠比較,結果表明前者出現典型的脂肪肝病(NAFLD),表現為大泡脂肪油滴累計,炎癥細胞募集,實質細胞壞死,血竇阻塞。

(2)經過10周聚苯乙烯季銨鹽治療后,脂肪肝明顯改善,證明其療效,拮抗脂肪肝,并且促進脂肪肝的消融的功能。染色切片形態和正常對照組小鼠接近。

因此,作為發明的具體實施,各種多聚陽離子微粒樹脂,可以用來抵御脂肪肝的生物發生。其實施包括多種形式的多聚合物,例如多種含三級胺,四級胺的有機聚合物微粒,例如聚苯乙烯季銨鹽,改性聚烯丙基胺,共聚乙烯胺,聚烯丙胺,多聚賴氨酸等。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可以推薦用于治療與預防分酒精性脂肪肝。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可以推薦用于治療與預防非酒精性脂肪肝。

實施例5、聚苯乙烯季銨針對脂肪性肝炎(NASH)治療效果評價

大約有1/4的脂肪肝病人可能轉化為脂肪性肝炎(NASH),后者表現為除了脂肪肝以外,還有明顯的肝臟炎癥,肝臟損傷(血液轉氨酶),纖維化。在細胞水平上,肝臟纖維化的實質是肝臟星狀細胞(hepatic stellate cells)的激活與轉分化(trans-differentiation),形成肌成纖維細胞(myofibroblasts)。組織纖維化可以為腫瘤的形成提供生長環境。如圖5所示,通過Massion’s Trichrom染色,長期高脂肪喂養,外加維生素D缺乏(20-25周),可以誘導肝臟纖維化的發生。在門靜脈周圍,藍色的纖維橋伴隨實質細胞的脂肪油滴是NASH的重要特征。在飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療后,小鼠的肝臟纖維化明顯被消融,同時肝臟脂肪泡變小,數量明顯減少甚至消失。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異。此外,我們應用了qRT-PCR分析技術來定量肝硬化的程度。如圖5所示,高脂肪飲食外加維生素D缺乏可以有效地增加I-型膠原的表達;而在飼料中添加3%的聚苯乙烯季銨鹽可以有效地抵御肝臟纖維化。

血液轉氨酶(alanine aminotransferase)的升高是肝臟組織損傷的重要指標。血液轉氨酶的升高說明肝臟實質細胞的死亡。通過音像診斷發現脂肪肝,在排除了酒精/藥物的因素后,如果病人的血液轉氨酶持續升高,則可能被診斷為脂肪性肝炎(NASH)。當然,轉氨酶也是急性肝臟損傷的標志。如圖6所示,長期高脂肪喂養外加維生素D缺乏(20-25周),可以誘導血液中轉氨酶的持續升高(2-3倍于對照組)。在飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療后,小鼠的血液轉氨酶明顯降低。這與前面講到的肝臟脂肪形成相對應,說明NASH的形成。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異。

肝臟組織Massion’s Trichrome組織染色結果見圖5A,以qRT-PCR分析方法測定肝臟I-型膠原(type-collagen)的表達見圖5B,血液中谷丙轉氨酶(Alanine transaminase,ALT)單位檢測結果見圖6;

(1)脂肪肝組(陽性對照)與正常飲食組比較,前者出現典型的脂肪性肝炎(NASH),表現為大泡脂肪油滴累計,明顯的肝臟纖維化。

(2)聚苯乙烯季銨鹽治療10周,小鼠經治療后有效地拮抗脂肪肝組織中纖維化,降低血液轉氨酶,并且促進脂肪肝的消融,染色切片形態和正常對照組小鼠接近。降低肝臟組織纖維化是治療NASH的重要指標。

持續的肝臟炎癥是脂肪性肝炎(NASH)的主要動力,同時炎癥也是NASH的特征。如圖7A所示,CD3+淋巴細胞在高脂肪飲食外加外加維生素D缺乏喂養的小鼠肝臟中被募集到門靜脈周圍。飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療后,小鼠肝臟中CD3+細胞明顯降低。這與前面講到的肝臟脂肪程度形成相對應,進一步說明在高脂肪與維生素D缺乏雙重打擊下,淋巴細胞在肝臟中的增加對于NASH的形成的關鍵作用。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯(空樹脂)則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異。此外,我們用qRT-PCR分析測定了多個炎癥因子的基因表達。如圖7B所示,mRNA水平,包括TNF-alpha,iNOS,Arginase在高脂肪加維生素D缺乏的飼料喂養小鼠的肝臟中明顯升高。飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療后,可以有效地降低肝臟中炎癥因子的表達。而不帶正電荷的樹脂沒有明顯的治療效果。在此,我們有進步證明在樹脂結構中陽離子電荷的關鍵治療功能。這是本發明的實質以及應用的技術關鍵。

圖7A所示為CD3組織免疫化學染色,

(1)“脂肪肝”模型組與正常飲食對照治療組小鼠比較,我們發現前者出現典型的脂肪性肝炎(NASH),表現為大泡脂肪油滴累計,淋巴細胞(CD3+)的肝臟內大量募集;

(2)聚苯乙烯季銨治療組,經過10周治療后,小鼠經治療可以有效地拮抗脂肪肝組織中淋巴細胞的募集。

圖7B所示為血液中內毒素(LPS)含量,以及肝臟炎癥因子TNF-α水平差異。同時,我們也測定了肝,iNOS,和Arginase1的mRNA表達水,

(1)“脂肪肝模型組”與正常飲食組比較,前者肝臟中TNF-α的表達水平明顯上升;進一步證明脂肪性肝炎的存在,是NASH的重要指標。

(2)聚苯乙烯季銨治療組治療10周后,小鼠肝臟中TNF-α的表達水平明顯降低。說明治療的療效,對于肝臟炎癥的拮抗。

由單核巨噬細胞產生的腫瘤壞死因子α(TNF-α)在病理狀態下分泌量增加可引起各種炎癥因子的瀑布式爆發,導致機體發熱、休克等。通過檢測血液中TNF-α含量來衡量機體系統炎癥水平,結果正常小鼠的血液TNF-α含量為106.8±24.52ng/L,在高脂缺VD飲食下上升至215.6±92.63ng/L,給予聚苯乙烯季銨鹽后降至99.7±3.64ng/L有效降低了高脂缺VD飲食誘導的系統炎癥,而聚苯乙烯空樹脂則無此療效。

因此,作為發明的具體實施,各種多聚陽離子微粒樹脂,可以用來抵御脂肪肝生物發生中的組織纖維化、血液轉氨酶的升高及炎癥反應。其實施包括多種形式的多聚合物,例如多種含三級胺,四級胺的有機聚合物微粒,例如聚苯乙烯季銨鹽,改性聚烯丙基胺,共聚乙烯胺,聚烯丙胺,多聚賴氨酸等。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可以推薦用于治療與預防分酒精性脂肪肝的組織纖維化。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可用于治療與預防非酒精性脂肪肝引起的纖維化、血液轉氨酶的升高及炎癥反應。

實施例6、聚苯乙烯季銨針對血液中內毒素的影響

持續低度的系統炎癥被認為是產生胰島素抵抗的重要原因[27]。有報道發現,胰島素信號傳導通路,例如IRS-1的絲氨酸磷酸化可以抑制胰島素功能。此外,有報道表明給予小鼠LPS注射可以上調血糖,產生胰島素抵抗。我們的工作表明(圖8),在高脂肪外加維生素D缺乏的長期喂養條件下,血液中內毒素(endotoxin,LPS,lipopolysaccharide)上升了2倍。同時,該結果也說明腸道通透性的改變,以及腸道菌群的紊亂,導致了細菌內毒素的產生,以及入血。我們推測多聚陽離子樹脂可以直接中和內毒素。為此,我們證明,在飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療,可以有效地降低小鼠血液中LPS的含量。這與前面講到的降級高血糖,緩解血糖不耐受有相關性的治療效果,進一步說明在高脂肪與維生素D缺乏雙重打擊下,腸道細菌內毒素的入血在脂肪肝的形成過程中起關鍵作用。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯空樹脂則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異,以此證明多聚樹脂中正電荷的關鍵作用。

圖8所示為以鱟試劑測定小鼠血漿中細菌內毒素(endotoxin,LPS,代謝綜合征發病的重要因素)的血漿中的含量。結果顯示,經過10天的治療,脂肪肝小鼠經血漿中的LPS的含量明顯降低,而空樹脂本身則無任何作用。

因此,作為發明的具體實施以及其作用機理,多聚陽離子微粒樹脂可能是通過其陽離子與LPS的負電荷結合,從而中和/去除腸道中LPS的含量。作為其實施方法,各種多聚合陽離子樹脂,可以用來中和腸道內毒素,以此來抵御系統炎,恢復胰島素的敏感性,從而降低(NASH)的發生。其具體實施包括多種形式的多聚合物,例如多種含三級胺,四級胺的有機聚合物微粒,例如聚苯乙烯季銨鹽,改性聚烯丙基胺,共聚乙烯胺,聚烯丙胺,多聚賴氨酸等。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可以推薦用于治療與預防非酒精性脂肪肝生物發生中系統炎癥反應。作為具體實施方案,不同劑量的聚苯乙烯季銨鹽,例如1-9g/天的聚苯乙烯季銨鹽,可用于治療與預防非酒精性脂肪肝引起的系統炎癥反應。

實施例7、聚苯乙烯季銨鹽治療對小鼠小腸腸道菌群的影響。

從小腸內容物中提取微生物DNA,并通過16S rDNA q-PCR方法來檢測特定菌群的水平變化,相對豐度。

阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)是一種主要的腸道共生菌,隸屬于疣微菌門Verrucomicrobia。研究表明阿克曼菌在肥胖/糖尿病病人以及動物模型都明顯下降[16]。而口服灌胃阿克曼菌可以有效地抑制小鼠的2型糖尿病[17]。我們的工作表明(圖9),在高脂肪外加維生素D缺乏的長期喂養條件下,小腸中阿克曼菌的豐度降低了50%,表明腸道菌群的紊亂。該結果也與一起發表的文章的結果相同。這也說明我們脂肪外加維生素D缺乏雙重打擊NASH模型的可靠性。飲食中添加3%聚苯乙烯季銨鹽治療,可以有效地降低小鼠血液中LPS的含量。這與前面講到的高血糖,血糖不耐受有相關性,進一步說明在高脂肪與維生素D缺乏雙重打擊下,脂肪肝的形成。作為負對照,給予3%的聚苯乙烯則基本沒有療效,與高脂缺VD組小鼠無差異。

高脂缺VD飲食喂養20周后,收集模型小鼠回腸內容物,提取細菌DNA,通過qPCR方法檢測小鼠回腸內特定細菌占總菌群的含量豐度。結果如圖9至圖12所示,在高脂缺VD飲食喂養條件下,小鼠小腸腸道內菌群主要成員,厚壁菌門的豐度與正常對照相比有所上升,條件致病菌α-變形桿菌綱(α-proteobacteria)與γ-變形桿菌綱(γ-proteobacteria)豐度明顯上升,同時有益共生菌阿克曼菌(Akkermanisia muciniphila,Akk)豐度顯著下降;而在給予聚苯乙烯季銨鹽治療后,有益共生菌阿克曼菌豐度回升,條件致病菌α-變形桿菌綱與γ-變形桿菌綱豐度下調。

圖9所示為治療組和對照組小鼠的小腸內阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)含量變化,高脂肪+VDD喂養的小鼠其腸道阿克曼菌相對豐度降低,而經過陽離子樹脂治療后,阿克曼菌相對豐度提高。證明其療效。

圖10所示為治療組和對照組小鼠的小腸內厚壁菌門(phyla firmicutes)含量變化,高脂肪+VDD喂養的小鼠其腸道厚壁菌門相對豐度增加,而經過陽離子樹脂治療后,厚壁菌門豐度降低。證明其療效。

圖11所示為治療組和對照組小鼠的小腸內α-變形桿菌綱(Alpha-proteobacteria)含量變化,高脂肪+VDD喂養的小鼠其腸道α-變形桿菌綱相對豐度增加,而經過陽離子樹脂治療后,α-變形桿菌綱豐度降低。證明其療效。

圖12所示為治療組和對照組小鼠的小腸內gamma-變形桿菌綱(Gamma-proteobacteria)含量變化含量變化,高脂肪+VDD喂養的小鼠其腸道gamma-變形桿菌綱相對豐度增加,而經過陽離子樹脂治療后,gamma-變形桿菌綱豐度降低。證明其療效。

最后需要說明的是,以上實施例僅幫助本領域技術人員理解本發明的實質,并不用做對本發明保護范圍的限定。

當前第1頁1 2 3 
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
主站蜘蛛池模板: 临清市| 巢湖市| 阳新县| 汉阴县| 民乐县| 开阳县| 岢岚县| 镇雄县| 五原县| 成武县| 兴海县| 铁岭县| 新乡市| 香港| 庄浪县| 凤台县| 离岛区| 乌海市| 资溪县| 什邡市| 同仁县| 新和县| 龙江县| 景德镇市| 深圳市| 紫金县| 礼泉县| 南木林县| 洞口县| 石屏县| 莱芜市| 玉门市| 遵义县| 宜阳县| 湖口县| 开封市| 凉城县| 加查县| 涪陵区| 公安县| 陵川县|