5α-雄甾-3β,5,6β-三醇及其類似物在預(yù)防或治療低壓缺氧引起的高原病中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化合物5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇及其類似物的新的藥物用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著海拔上升，大氣壓降低且氧分壓降低，吸入氣氧分壓過(guò)低導(dǎo)致動(dòng)脈血氧分壓 降低，氧含量減少，組織供氧不足。這種低壓缺氧（hypobaric hypoxia, HH)主要發(fā)生在高 原這一特殊環(huán)境，也被稱作高原低氧（high altitude hypoxia)。
[0003] 當(dāng)個(gè)體近期到達(dá)超過(guò)海拔2500米以上地區(qū)，在急性低壓缺氧（Acute Hypobaric Hypoxia)發(fā)生時(shí)，如果個(gè)體適應(yīng)不了這種環(huán)境變化，會(huì)相繼發(fā)生高原性頭痛 (High-altitude headache，HAH)、急性高原?。ˋcute mountain sickness，AMS)，并且 AMS可進(jìn)一步發(fā)展為高原腦水腫（High altitude cerebral edema，HACE)和高原肺水腫 (High-altitude pulmonary edema, HAPE)。已有大量報(bào)道，高原病根據(jù)程度不同主要表現(xiàn) 出頭痛、多言、失眠、步態(tài)不穩(wěn)、受損傷的心智能力、嗜睡、神情恍惚麻木以及共濟(jì)失調(diào)等神 經(jīng)功能上的癥狀。
[0004] 目前，針對(duì)高原病藥物的研發(fā)思路主要是靶向提高攜氧能力和細(xì)胞因子、炎癥反 應(yīng)，前者的代表性藥物為碳酸酐酶抑制劑如乙酰唑胺，后者代表藥物如糖皮質(zhì)激素和一些 抗氧化劑[1]，但沒(méi)有一種藥物屬于神經(jīng)保護(hù)劑。
[0005] 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇是新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)保護(hù)劑[2]，其結(jié)構(gòu)式為：
5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇的分子結(jié)構(gòu) 我們的研究發(fā)現(xiàn)，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇及其類似物出人意料地可以顯著改善低 壓缺氧處理的神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分，保護(hù)低壓缺氧造成的腦部病理?yè)p傷，從而有效預(yù)防或治療 低壓缺氧引起的尚原病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇(在本說(shuō)明書及附圖中也被簡(jiǎn) 稱為"YC-6"）及其類似物在制備治療或預(yù)防低壓缺氧造成的高原病的藥物中的應(yīng)用，從而 為高原病的預(yù)防與治療提供一種新藥物。
[0007] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述高原病為由高原性急性低壓缺氧引起的急性高 原病。
[0008] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述高原病為高原腦水腫，具體是血管性水腫。
[0009] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述高原病為神經(jīng)元損傷，具體是神經(jīng)元的變性 損傷，包括由高原性急性低壓缺氧引起的神經(jīng)元損傷和由高原性慢性低壓缺氧引起的神經(jīng) 元損傷。
[0010] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述藥物包含額外的用于治療或預(yù)防低壓缺氧造 成的高原病的活性成分。
[0011] 非人靈長(zhǎng)類低壓缺氧模型動(dòng)物模型的研究表明，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇處 理可以顯著改善低壓缺氧環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的神經(jīng)功能學(xué)評(píng)分，對(duì)低壓缺氧導(dǎo)致的神經(jīng) 功能損傷具有顯著保護(hù)作用，表明5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇對(duì)AMS (High altitude cerebral edema)和 HACE (High-altitude pulmonary edema)具有預(yù)防和治療效果。
[0012] 進(jìn)一步的研究表明，5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇顯著阻斷低壓缺氧導(dǎo)致的腦含水 量上升，電鏡形態(tài)學(xué)和HE染色病理分析表明，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇可以減少低壓缺 氧導(dǎo)致的腦血管源性水腫和神經(jīng)元空泡樣變性損傷，從而預(yù)防或治療高原病。
[0013] 我們的研究表明，5α-雄甾-3β，5,6β-三醇的結(jié)構(gòu)類似物如膽甾烷_(kāi)3β，5α， 6β_三醇(化合物I)也具有神經(jīng)保護(hù)作用[3]。相似地，我們發(fā)現(xiàn)，該化合物也能夠有效減 輕低壓缺氧引起的血管性水腫及神經(jīng)元變性損傷，從而用于高原病的預(yù)防或治療。其結(jié)構(gòu) 式為：
膽甾燒-3 β，5 α，6 β -三醇的分子結(jié)構(gòu)。
[0014] 同樣類似地，5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇的結(jié)構(gòu)類似物如具有通式A的化合物也 具有神經(jīng)保護(hù)作用[4]。相似地，我們發(fā)現(xiàn)，該化合物也能夠有效減輕低壓缺氧引起的血管 性水腫，降低腦含水量上升，保護(hù)低壓缺氧引起的神經(jīng)元變性損傷，從而用于高原病預(yù)的防 或治療。通式A為：
其中R1=R2=R3=OH, R4為具有1至5個(gè)(優(yōu)選2至5個(gè)，更優(yōu)選3至5個(gè)）碳原子的直鏈 或支鏈的烷基或末端烯基（即僅在一個(gè)末端具有雙鍵的烯基)。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CHCH2CH3，即所述化合 物是17-亞丙基-雄留_3β，5α，6β-三醇(化合物II)。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CH(CH3)2，即所述化合 物是17-異丙基-雄留_3β，5α，6β-三醇(化合物III)。
[0017] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CH(CH2)3CH3,即所述 化合物是17- 丁基-雄留-3 β，5 α，6 β -三醇(化合物IV)。
[0018] 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇及其類似物的結(jié)構(gòu)上的特征在于都是 3 β，5 α，6 β -三羥基留體類化合物，功能上的特征在于都具備神經(jīng)保護(hù)作用。本發(fā)明發(fā)現(xiàn) 上述5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇類似物同樣能夠有效預(yù)防或治療低壓缺氧引起的高原病。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1: 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇顯著改善急性低壓缺氧的食蟹猴的神經(jīng)功能損 傷。* :5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇處理組與溶劑對(duì)照組比較，Κ0. 05。
[0020] 圖2 :5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇減輕急性低壓缺氧食蟹猴腦皮層組織的血管 性水腫（透射電鏡，3900 X )。Con :平原對(duì)照組；H/R+V :溶劑對(duì)照組；H/R+YC-6 :5 α -雄 甾-3 β，5, 6 β -三醇處理組。粗箭頭指示大腦額葉皮層組織內(nèi)的毛細(xì)血管，細(xì)箭頭指示血 管周隙VRS。
[0021] 圖3 :5α-雄甾-3β，5,6β_三醇減輕低壓缺氧食蟹猴腦皮層神經(jīng)元的變 性損傷（HE染色，400X )。Con :平原對(duì)照組；H/R+V :溶劑對(duì)照組；H/R+YC-6 :5 α -雄 甾-3 β，5, 6 β -三醇處理組。箭頭指示變性受損的神經(jīng)元。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于實(shí)施例中。
[0023] 5 α -雄甾-3 β , 5, 6 β -三醇的新用涂驗(yàn)證 1. 動(dòng)物：健康雄性食蟹猴（Macaca fascicularis)17只，6至6.5歲，體重6.8-7.5此。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理與使用委員會(huì)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)方案符 合動(dòng)物保護(hù)、動(dòng)物福利和倫理原則和規(guī)定。
[0024] 17只雄性食蟹猴隨機(jī)分為3組(表1): 表1 :實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組說(shuō)明
2. 主要儀器與參數(shù)：高原環(huán)境模擬低壓艙群是模擬高原環(huán)境低溫低壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)體系， 可以自動(dòng)化控制模擬1萬(wàn)米以下任意海拔高度、_30°C以上任意溫度的低溫低壓環(huán)境。上升 速度為3米/秒（0至6000m);下降時(shí)為2米/秒（6000至7500m)，艙內(nèi)溫度恒定于22°C， 平均空氣流速為150 m3/h。
[0025] 3.食蟹猴急性低壓缺氧模型的制作及給藥： (1)采用低壓艙控制模擬7500米海拔高度造成食蟹猴急性缺氧。將飼養(yǎng)于動(dòng)物房的食 蟹猴做好標(biāo)識(shí)然后放入低壓艙內(nèi)飼養(yǎng)1天以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后通過(guò)調(diào)節(jié)低壓艙內(nèi) 氣壓來(lái)模擬3000、4500、6000米海拔高度，每個(gè)高度停留30分鐘后，以及模擬7500米處理 24小時(shí)后，按設(shè)計(jì)劑量和方式給藥。7500米處理48小時(shí)后，以3米/秒速度將模擬海拔下 降到6000米，氯胺酮麻醉后放血處死動(dòng)物，并進(jìn)行解剖、取材、固定。平原對(duì)照組的食蟹猴 一直飼養(yǎng)于海拔高度為350米的動(dòng)物房，直到評(píng)價(jià)和麻醉處死取材。
[0026] (2) 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇處理組的動(dòng)物在未開(kāi)始模擬升高前、模擬升至 3000米停留30分鐘后以及模擬升至4500米停留30分鐘后，按10 mg/kg的劑量分別靜脈 推注葡萄糖生理鹽水稀釋的5α-雄留-3 β，5, 6 β-三醇10 ml;溶劑對(duì)照組只靜脈推注葡 萄糖生理鹽水10 ml。
[0027] (3) 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇處理組的動(dòng)物在低壓艙內(nèi)模擬高度6000米停留 30分鐘后，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇緩釋劑按30 mg/kg的劑量分成5點(diǎn)進(jìn)行骨骼肌肌 肉注射；急性高原缺氧模型組只靜脈推注葡萄糖生理鹽水l〇ml。
[0028] (4) 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇處理組的動(dòng)物在低壓艙內(nèi)模擬高度7500米停留 24小時(shí)后，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇注射液按10 mg/kg的劑量用葡萄糖生理鹽水稀釋 至10 ml，一次性靜脈推注，并且5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇緩釋劑按30 mg/kg的劑量分 成5點(diǎn)進(jìn)行骨骼肌肌肉注射。急性高原缺氧模型組只靜脈推注葡萄糖生理鹽水10ml。
[0029] 4.檢測(cè)指標(biāo) 4. 1動(dòng)物神經(jīng)功能評(píng)分 根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，動(dòng)物在低壓艙內(nèi)模擬海拔7500米停留24小時(shí)后，以3米/秒速度 下降到模擬海拔6000米，按照文獻(xiàn)[5]的方法評(píng)估并記錄食蟹猴的神經(jīng)功能評(píng)分。由兩位 不了解分組情況且未參與給藥的經(jīng)培訓(xùn)的觀察者評(píng)估并記錄神經(jīng)功能評(píng)分，按平均評(píng)分計(jì) 分。
[0030] 4.2左半球腦含水量測(cè)量 根據(jù)文獻(xiàn)[6]介紹的方法進(jìn)行腦含水量測(cè)量。低壓艙模擬高度7500米停留48小時(shí)后 以及平原對(duì)照組實(shí)驗(yàn)猴，由不了解分組情況且未參與給藥的實(shí)驗(yàn)者麻醉放血處死，迅速取 出猴腦，切取左半腦，稱取其濕重。然后將左半腦置于60°C干燥箱，每天固定時(shí)間稱取腦重， 直至腦重?cái)?shù)值不再變化，記錄終點(diǎn)腦重。含水量百分比=(左半腦濕重一左半腦干重）/左 半腦濕重X 100