治疗胰岛素抗性和糖尿病的组合物和方法

专利名称：治疗胰岛素抗性和糖尿病的组合物和方法
技术领域：
本文所公开的某些实施方案涉及通过施用包含如本文所公开的至少一种电动改变的流体的治疗组合物来治疗受试者的胰岛素抗性和/或糖尿病性病症或疾患或其至少一种症状。本文所公开的特定实施方案涉及通过调节细胞膜、膜电位、膜蛋白(如膜受体， 包括但不限于G-蛋白偶联受体)和细胞间连接(例如紧密连接、间隙连接、粘着带和桥粒 (desmasome))中的至少一种来调控或调节细胞内信号转导。某些方面涉及电动改变的流体 (富含气体的电动流体)，其包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，其量足以对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节。相关专利申请的交叉引用本申请要求2009年4月27日提交的序列号为61/173，134的美国临时专利申请的优先权的权益。
背景技术：
糖尿病是一种严重的终身代谢病，其定义是存在长期的高血糖水平(高血糖症)。 此疾病通常导致失明、心血管疾病、中风、肾衰竭、截肢和神经损伤。糖尿病若不受控制就可能使妊娠恶化，患有糖尿病的妇女所生育的婴儿中有出生缺陷的较常见。在美国，糖尿病是公认的死亡和残疾的主要原因之一。糖尿病可导致严重和过早的并发症，例如糖尿病性视网膜病变。最近的科学发现已表明，慢性炎症与胰岛素抗性和/或糖尿病之间存在联系。炎症是对创伤或微生物(如细菌或病毒)感染的免疫反应和/或血管反应，并且可以是急性或慢性的和/或局部或全身性的。炎性反应通常破坏、稀释或限制损伤剂和受试者中的受损组织。炎症(特别是急性形式的炎症)的特征在于疼痛、发热、发红、肿胀和可能的机能缺失的典型体征。在组织学水平上，炎症涉及复杂的系列事件，包括小动脉、毛细血管和小静脉扩张，以及通透性及血流增加、流体(包括血浆蛋白)渗出和白细胞迁入炎症区，特别是具有局部反应的区域。糖尿病的治疗剂治疗包括广泛系列的药品。然而，当今大部分可用的治疗具有相当大的副作用，如腹痛、腹泻、恶心、排气、胃气胀、食欲不振、体重增力卩、低血糖和体液潴留。 因此有必要找到更好的糖尿病治疗剂和治疗方法。由于炎症与胰岛素抗性和糖尿病之间存在联系，因此协同使用抗炎药物和糖尿病药物的联合疗法可能会使治疗效果上佳。发明概述本发明的特定方面提供治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的方法，所述方法包括对有需要的受试者施用治疗有效量的电动改变的含水流体，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述纳米结构基本上具有小于约100 纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗糖尿病或糖尿病相关的病症或疾患或至少其一种症状。在某些实施方案中，电荷稳定的含氧纳米结构是流体中主要的电荷稳定的含气体的纳米结构物质。在特定方面，流体中作为电荷稳定的含氧纳米结构存在的溶解氧分子的百分比选自大于以下的百分比0.01%、0. 1 WU1^j^uow、15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%, 90 %和95 %。在某些实施方案中，总的溶解氧基本上存在于电荷稳定的含氧纳米结构中。 在特定方面，电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于选自以下尺寸的平均直径90nm、 80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm ；以及小于5nm。在优选方面,离子水溶液包括盐水溶液。在某些实施方案中，流体是超氧合的。在特定实施方案中，流体包括溶剂化电子的形式。在特定方面，电动改变的含水流体的改变包括使流体暴露于流体动力诱导的局部化电动效应。在特定实施方案中，暴露于局部化电动效应包括暴露于电压脉冲和电流脉冲中的至少一种。在某些方面，使流体暴露于流体动力诱导的局部化电动效应包括使流体暴露于用以产生流体的装置的诱导电动效应的结构特征。在某些实施方案中，糖尿病相关病症或疾患包括选自以下中的至少一种糖尿病、 胰岛素依赖型糖尿病或IDDMd型)、非胰岛素依赖型糖尿病或NIDDMO型)、胰岛素抗性； 和糖尿病性视网膜病。在优选的方面，糖尿病相关病症或疾患包括糖尿病和胰岛素抗性中的至少一种。优选地，糖尿病相关病症或疾患包括胰岛素抗性。在某些方面，糖尿病相关病症或疾患的至少一种症状与至少一种选自以下的病症相关慢性炎症、急性炎症、胰岛素抗性。在某些方面，电动改变的含水流体调节一氧化氮的局部或细胞水平。在特定实施方案中，电动改变的含水流体促进至少一种选自以下的细胞因子在施用部位的局部减少:IL-1 β、IL-8、TNF-a和TNF-β。在某些方面，所述方法还包括通过同时或辅助地用另外的抗炎剂治疗受试者来协同或非协同地抑制或减轻炎症。优选地，所述其它抗炎剂包括类固醇或糖皮质激素类固醇。 在特定实施方案中，糖皮质激素类固醇包括布地奈德(Budesonide)或其活性衍生物。在某些实施方案中，所述方法还包括联合疗法，其中对患者施用至少一种附加治疗剂。在特定方面，至少一种附加治疗剂选自双胍类，包括二甲双胍、丁双胍和苯乙双胍； 胰岛素；a -葡糖苷酶抑制剂；双胍类；DPP-4抑制剂；氯茴苯酸类；磺脲类；噻唑烷二酮类； a -葡糖苷酶抑制剂，包括阿卡波糖和米格列醇；DPP-4抑制剂，包括维格列汀、西他列汀、 沙格列汀、利拉利汀和阿格列汀；磺脲类，包括乙酰苯磺酰环己脲、氯磺丙脲、甲苯磺丁脲、 甲磺吖庚脲、格列甲嗪、格列齐特、格列本脲(优降糖)、格列喹酮、格列吡脲和格列美脲； 氯茴苯酸类，包括那格列奈、米格列奈和瑞格列奈；噻唑烷二酮类，包括曲格列酮、吡格列酮和罗西格列酮；MMP抑制剂，包括MMP-9和MMP-2的抑制剂；短效β 2_激动剂、长效β 2_激动剂；抗胆碱能类；皮质类固醇类、全身性皮质类固醇类；肥大细胞稳定剂；白三烯调节剂； 甲基黄嘌呤；β 2_激动剂；沙丁胺醇、左旋沙丁胺醇；吡布特罗、阿福特罗、福莫特罗、沙美特罗；抗胆碱能类，包括异丙托铵和噻托溴铵；皮质类固醇类，包括倍氯米松、布地奈德、氟尼缩松、氟替卡松、莫米松、去炎松、甲基强的松龙、泼尼松龙、强的松；白三烯调+节剂，包括孟鲁司特、扎鲁司特和弃白通；肥大细胞稳定剂，包括色甘酸和萘多罗米；甲基黄嘌呤类，包括茶碱；组合药物，包括异丙托铵和沙丁胺醇、氟替卡松和沙美特罗、布地奈德和福莫特罗；抗组胺剂，包括羟嗪、苯海拉明、氯雷他定、西替立嗪和氢化可的松；免疫系统调节药物，包括他克莫司和吡美莫司；环孢霉素；硫唑嘌呤；麦考酚酸酯；及其组合。在某些方面，至少一种附加治疗剂为TSLP和/或TSUR拮抗剂。优选地，TSLP和/
7或TSLPR拮抗剂选自对TSLP和TSLP受体特异性的中和抗体、可溶性TSLP受体分子和TSLP 受体融合蛋白，包括TSLPR-免疫球蛋白Fc分子或编码一个以上受体链的组分的多肽。在某些方面，治疗包括改变细胞膜结构或功能中的至少一者，包括改变膜相关蛋白的构象、配体结合活性或催化活性中的至少一者。在特定实施方案中，膜相关蛋白包括选自以下的至少一种受体、跨膜受体、离子通道蛋白、细胞内附着蛋白、细胞粘附蛋白和整联蛋白。在某些方面，跨膜受体包括G-蛋白偶联受体(GPCR)。在特定方面，G-蛋白偶联受体(GPCR)与 G蛋白质α亚单位相互作用。优选地，G蛋白质α亚单位包括选自以下的至少一种G α s、 GapGat^PGa12t5优选地，至少一种G蛋白质α亚单位为Ga q。在特定方面，电荷稳定的含氧纳米结构在离子含水流体中稳定地成形，其量足以在所述流体接触活细胞时对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节。在某些方面，调节细胞膜电导率包括调节全细胞电导。在特定方面，调节全细胞电导包括调节全细胞电导的至少一种电压依赖性贡献。特定方面包括调节钙依赖性细胞通信途径或系统(例如，调节磷脂酶C活性；调节腺苷酸环化酶(AC)活性)。特定方面包括调节与至少一种选自以下的病症或症状相关的细胞内信号转导慢性炎症、急性炎症和胰岛素抗性。所述方法的特定方面包括施用至细胞网或细胞层，并且还包括调节其中的细胞间连接(例如，选自紧密连接、间隙连接、粘着带和桥粒中的至少一种)。在某些方面，细胞网或层包括选自以下的至少一种CNS血管中的内皮细胞、内皮星形胶质细胞紧密连接、 血-脑脊髓液紧密连接或屏障、肺上皮细胞型连接、支气管上皮细胞型连接和肠上皮细胞型连接。在所述方法的特定实施方案中，电动改变的含水流体是氧合的，并且其中在大气压下流体中氧的存在量为至少8ppm、至少15ppm、至少25ppm、至少30ppm、至少40ppm、至少 50ppm或至少60ppm氧。在某些方面，电动改变的含水流体包括溶剂化电子形式和电动改性或带电氧物质中的至少一种。在某些方面，溶剂化电子或电动改性或带电氧物质的存在量为至少0. Olppm、至少0. lppm、至少0. 5ppm、至少lppm、至少3ppm、至少5ppm、至少7ppm、至少lOppm、至少15ppm或至少20ppm。在所述方法的特定实施方案中，电动改变的氧合含水流体包含至少部分地由分子氧稳定的溶剂化电子。某些方面包括改变细胞膜结构或功能的能力，所述改变能够足以对细胞内信号转导提供调节，所述调节在封闭的气密容器中持续至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少 5个月、至少6个月、至少12个月或更长的时间。在所述方法的特定实施方案中，氧在电动改变的流体的电荷稳定的含氧纳米结构中的存在量在大气压下为至少8ppm、至少15ppm、至少20ppm、至少25ppm、至少30ppm、至少 40ppm、至少50ppm或至少60ppm氧。另外的方面提供配制适用于治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂的方法，包括获得适用于治疗受试者的糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂；以及将治疗剂与一定量的电动改变的含水流体相组合，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗炎症或其至少一种症状，其中能够配制适用于治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂。在特定实施方案中，电荷稳定的含氧纳米结构在离子含水流体中稳定地成形，其量足以在所述流体接触活细胞时对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节。又一方面提供药物组合物，包含适用于治疗受试者的糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂；一定量的电动改变的含水流体，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约 100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗炎症或其至少一种症状。特定方面提供通过权利要求48的方法制备的药物组合物。某些方面包括通过局部、 吸入、鼻内和静脉内途径中的至少一种进行施用。在特定方面，膜相关蛋白包括CCR3。在某些方面，治疗包括调节NF- κ B表达和/ 或活性。附图简述

图1为现有技术混合装置的部分截面、部分框图。图2为混合装置的示例性实施方案的框图。图3为将第一物质递送到图2的混合装置的示例性系统的图解。图4为图2的混合装置的顶部的不完全的部分截面视图。图5为图2的混合装置的第一侧面部分的不完全的截面视图。图6为图2的混合装置的第二侧面部分的不完全的截面视图。图7为位于图5的第一侧面部分与图6的第二侧面部分之间的图2的混合装置的侧面部分的不完全的截面视图。图8为图2的混合装置的转子和定子的透视图。图9为图2的混合装置的第一室内部的透视图。图10为包括泵410的替代实施方案的图2的混合装置的第一室内部的不完全的截面视图。图11为图2的混合装置的第二室内部的透视图。图12为混合装置的替代实施方案的侧面部分的不完全的截面视图。图13为供混合装置的替代实施方案使用的壳体的中心部分的替代实施方案的透视图。图14为供混合装置的替代实施方案使用的轴承壳的替代实施方案的不完全的截面视图。图15为通过垂直于转轴的平面截取的图2的混合装置的混合室的截面视图，其描绘了当转子的通孔接近(但不对齐)定子的孔隙时由空泡引起的转动流类型。图16为通过垂直于转轴的平面截取的图2的混合装置的混合室的截面视图，其描绘了当转子的通孔对齐定子的孔隙时由空泡引起的转动流类型。图17为通过垂直于转轴的平面截取的图2的混合装置的混合室的截面视图，其描绘了当之前对齐定子的孔隙的转子的通孔不再与其对齐时由空泡引起的转动流类型。图18为转子的替代实施方案的侧视图。图19为通过垂直于转子的转轴的平面截取的放大的不完全的截面视图，其描绘了在转子中形成的通孔和在定子中形成的通孔的交替构型。图20为通过穿过转子的转轴并沿其延伸的平面截取的放大的不完全的截面视图，其描绘了在转子中形成的通孔和在定子中形成的通孔的构型。
图21为通过穿过转子的转轴并沿其延伸的平面截取的放大的不完全的截面视图，其描绘了在转子中形成的通孔和在定子中形成的通孔的交替偏移构型。图22为可用于构造转子的通孔和/或定子的孔隙的形状的图解。图23为可用于构造转子的通孔和/或定子的孔隙的形状的图解。图M为可用于构造转子的通孔和/或定子的孔隙的形状的图解。图25为可用于构造转子的通孔和/或定子的孔隙的形状的图解。图沈为在表面附近形成的双电层(〃 EDL〃)的图解。图27为混合室内部的模型的透视图。图观为图27的模型的截面视图。图四为实验装置的图解。图30示出用图2的混合装置中的氧处理并储存于各在65华氏度封盖的500ml薄壁塑料瓶和IOOOml玻璃瓶中的水中的溶解氧水平。图31示出用图2的混合装置中的氧处理并储存于均在39华氏度冷冻的500ml薄壁塑料瓶和IOOOml玻璃瓶中的水中的溶解氧水平。图32示出用图2的混合装置中的氧处理的500ml饮料流体的溶解氧保留。图33示出用图2的混合装置中的氧处理的500ml布劳恩(Braun)平衡盐溶液的
溶解氧保留。图34示出另外的实验，其中使用图2的混合装置，通过用图2的混合装置中的氮处理水来从水中喷氧。图35示出在标准的温度和压力下通过图2的混合装置从水中喷氧。图36为示例性纳米笼(nanocage)的图解。图37A和37B示出富氧流体的瑞利散射效应；图38示出在富含气体的流体和去离子对照流体存在下的促有丝分裂测定的细胞因子分布；以及图39示出在各种溶解氧饱和比下的假单胞菌属O^seudomonas)细菌的生长速率的差异。图40A和40B示出使用富氧细胞培养基和非富含气体的培养基的伤口体外愈合。图41A至41F示出真皮和表皮体内伤口愈合的组织学切片。图42示出Hale染色在受处理的和对照的愈合伤口中的表达，用于检测酸性粘多糖，如透明质酸。图43示出用于检测血管生成的冯维勒布兰德氏因子(von Willebrand's Factor) 染色在受处理的和对照的愈合伤口中的表达。图44示出Lima染色的检测，用于检测受处理的和对照的愈合伤口中的弹性蛋白。图45示出受处理的和对照的愈合伤口中每个视野的肥大细胞数目。图46示出在使用本发明的富含气体的培养基和对照培养基的角膜成纤维细胞测定中在分开的时间点上的死细胞百分比。图47示出本发明的富含气体的流体在聚合物袋中的储存期限。图48示出在加压罐氧合流体(1)、本发明的富含气体的流体(2)或对照去离子流体(3)的存在下使脾细胞与MOG接触的结果。
图49-58示出细胞因子的全血样本评价结果。图59-68示出支气管肺泡灌洗液(BAL)样本评价的相应细胞因子结果。图69-75示出将缓激肽B2膜受体固定到氨丙基硅烷(APQ生物传感器上的研究。 图69中指定了样本板设置，并根据如图71中所指定的样本设置评定缓激肽对固定化受体的结合。缓激肽结合的结果示于图72。根据图73中所指定的设置对缓激肽对受体的结合进行进一步的滴定。如图74所示，缓激肽对B2受体的结合是浓度依赖性的，并且与平常的盐水相比，本发明公开的专利性富含气体的盐水流体中的结合亲和力增大。缓激肽对B2受体结合的稳定化示于图75。图76-83显示本文所公开的特定实施方案影响调节性T细胞的能力的数据。该研究涉及照射抗原呈递细胞并引入抗原和T细胞。图84显示本发明的电动产生的流体减少了鲑降钙素和动物模型的血清吸收。结果与紧密连接的增强一致。图85-89显示在用于产生图84的数据的动物模型的肺组织中的紧密连接相关蛋白的表达水平。图90-94显示由暴露于RDC1676_01(通过具有另外添加氧的本专利装置处理的无菌盐水；本发明的富含气体的电动产生的流体(Rev))的人包皮角质形成细胞获得的数据， 其显示出NOSl和N0S3以及Nostrin、N0S3的上调。图95和96显示支持发生在混合装置中的局部化电动效应(电压/电流)的数据，所述混合装置包括绝缘转子和定子结构以允许在电动流体产生的过程中检测电压/电流效应。图97A-C显示为进一步表征本发明的电动产生的流体的基本性质而进行的核磁共振(NMR)研究的结果。电动产生的流体增加了报告海藻糖溶质的13C-NMR线宽。图98和99显示为进一步表征本发明的电动产生的流体的基本性质而进行的伏安研究(即方波伏安法(图98)和溶出极谱法(图99))的结果。在-0. 14V、-0. 47V、_1. 02V 和-1.36V观察到电动产生的流体所独特的方波伏安法的峰差异(相对于对照)。对于电动产生的Revera和Solas流体，在-0. 9伏可见显著的极谱峰，并且非电动产生的空白和盐水对照流体的波谱在-0. 19伏和-0. 3伏显示出特征峰，所述特征峰在电动产生的流体的波谱中是不存在的。图100-106显示评定电动产生的流体的测试对上皮细胞膜极性和离子通道活性的影响的膜片钳技术的结果。结果表明本发明的电动产生的流体影响全细胞电导的电压依赖性贡献。图107A-D和108A-D显示的数据表明，当在雄性豚鼠中单独施用或作为硫酸沙丁胺醇的稀释剂施用本发明的电动产生的流体(例如RDC1676-00、RDC1676-01、RDC1676-02 和RDC1676-03)时，其具有防止乙酰甲胆碱诱导的支气管收缩的保护作用。图109-114显示为评定本发明的电动产生的流体在棕色挪威大鼠(Brown Norway rat)卵白蛋白敏化模型中的气道抗炎特性而进行的布地奈德实验的结果。本发明的电动产生的流体减少了嗜酸性粒细胞计数，显示出在减少嗜酸性粒细胞计数方面与布地奈德的协同效应强，Penh值降低，潮气量增加，嗜酸细胞活化趋化因子的血液水平降低，在作为用本发明的电动产生的流体(例如Rev 60)单独或与布地奈德组合处理结果的刺激后6小时的两种主要关键抗炎细胞因子ILlO和干扰素γ的血液水平显著提高，并且Rantes的全身水平降低。数据显示布地奈德750 μ g/kg与本发明的电动产生的流体(例如Rev 60)有相当的协同效应。图115显示本发明的电动产生的流体(例如Revera 60和Solas)将DEP诱导的TSLP受体在支气管上皮细胞(BEC)中的表达分别减少了大约90%和50%，而生理盐水 (NS)只有边际效应。图116显示本发明的电动产生的流体(例如Revera 60和Solas)将支气管上皮细胞中的DEP诱导的细胞表面结合的MMP9水平分别抑制了大约80%和70%，而生理盐水 (NS)只有边际效应。图117A-C显示系列膜片钳实验的结果，该实验在两个时间点(15分钟(左图)和 2小时(右图))和不同的电压方案下评定电动产生的流体(例如RNS-60和Solas)对上皮细胞膜极性和离子通道活性的影响。图118A-C针对涉及图117A-C的实验显示在三种电压方案(A，从OmV阶跃；B， 从-60mV阶跃；C,从-120mV阶跃)和两个时间点(15分钟(空心圆)和2小时(实心圆)) 下由RNS-60电流数据减去Solas电流数据所得到的图。图119A-D显示系列膜片钳实验的结果，该实验利用不同的外部盐溶液和在不同的电压方案(图A和C显示从OmV的阶跃；图B和D显示从-120mV的阶跃)下评定电动产生的流体(例如Solas (图A和B)和RNS-60 (图C和D))对上皮细胞膜极性和离子通道活性的影响。图120A-D针对涉及图119A-D的实验显示对于Solas (图A和B)和RNS-60 (图C 和D)来说，在两种电压方案(图A和C，从OmV阶跃；图B和D，从-120mV阶跃))下由20mM CaCl2 (菱形)和40mMCaCl2 (方块)电流数据减去CsCl电流数据(示于图119中)所得到的图。图 121A显示对RNS60-l(rns60-l Ium 3D. jpg)的 lmm2AFMAFM扫描。小峰(“1") 表示 20nm宽且 1. 5nm高或更小的疏水性纳米气泡。图 121B显示对PNS60-l(pp60-llum 3d. jpg)的 1_2扫描。此扫描显示峰(〃 2") (疏水性纳米气泡)，其基本上大于( 60nm宽和 5nm高)RNS60-1可见的峰。图122A-B显示荧光激活细胞分选(FACS)分析的结果，其中使用生理盐水或 RNS-60来比较白细胞上的细胞表面受体⑶193(CCR!3)的表达水平。X轴表示样本荧光的对数，Y轴表示样本中发生荧光的事件。图123A-C显示荧光激活细胞分选(FACS)分析的结果，其中使用生理盐水或 RNS-60来比较白细胞上的细胞表面受体⑶154(⑶40L)(图A)、CDlIB (图B)和CD3 (图C) 的表达水平。X轴表示样本荧光的对数，Y轴表示样本中发生荧光的事件。图124A-C显示检验RNS60对MBP引发的T细胞中的NF κ B激活的影响的两组凝胶迁移实验(图A和B)和荧光素酶活性(报告基因)测定(图C)的结果。发明详述本文所公开的某些实施方案涉及通过对受试者施用包含富含气体的流体的治疗组合物来提供治疗胰岛素抗性和/或糖尿病性病症或疾患或其至少一种症状的组合物和方法。在某些特定实施方案中，富含气体的流体包括富氧的水。
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糖尿病件疾患或病症本文的某些实施方案涉及通过预防或缓解胰岛素抗性和/或糖尿病相关病症或疾病的至少一种症状来治疗受试者的治疗组合物和治疗方法。本文进一步的实施方案涉及预防或缓解与胰岛素抗性和/或糖尿病相关病症有关的并发症的治疗组合物和治疗方法，包括缓解例如糖尿病性视网膜病的症状。电动产牛的流体如本文所用，“电动产生的流体"是指出于本文工作实施例的目的，通过本文详细描述的示例性混合装置(还参见US200802190088和W02008/052143，两者以引用的方式全文并入本文)而产生的申请人发明的电动产生的流体。如本文公开和呈现的数据所示， 电动流体表示相对于现有技术的非电动流体(包括相对于现有技术的氧合非电动流体，例如压力罐氧合流体等)为新颖的且本质上不同的流体。如在本文各方面中所公开的那样， 电动产生的流体具有独特且新颖的物理和生物特性，包括但不限于以下在特定方面，电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液， 所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地形成，其量足以在所述流体接触活细胞时对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一种提供调节。在特定方面，电动产生的流体是指在流体动力诱导的局部(例如相对于总的流体体积而言是非均勻的)电动效应(例如电压/电流脉冲)(如本文所述的装置结构局部效应)存在下产生的流体。在特定方面，所述流体动力诱导的局部化电动效应与本文中公开并讨论的表面相关双层和/或流动电流效应相结合。在特定方面，所施用的本发明的电动改变的流体包含电荷稳定的含氧纳米结构， 其量足以对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一种提供调节。在某些实施方案中，电动改变的流体为超氧合的(例如RNS-20、RNS-40和RNS-60，在标准盐水中分别包含20ppm、 40ppm和60ppm的溶解氧)。在特定的实施方案中，电动改变的流体为非超氧合的(例如 RNS-10或Solas，其含有IOppm(例如在标准盐水中大约环境水平的溶解氧)。在某些方面， 本发明的电动改变的流体的盐度、无菌度、PH等在流体的电动产生时建立，并通过适当的途径来施用无菌流体。或者，在施用流体之前适当地调节流体的盐度、无菌度、PH等中的至少一种(例如使用无菌盐水或适当的稀释剂)以使之与施用途径生理相容。优选地，用于对盐度、无菌度、PH等中的至少一种进行调节的稀释剂和/或盐水溶液和/或缓冲组合物也为电动流体，或以其它方式相容。在特定方面，本发明的电动改变的流体包括盐水(例如一种或多种溶解盐；例如基于碱金属的盐(Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+等)、基于碱土金属的盐(例如Mg++、Ca++)等，或基于过渡金属的阳离子(例如Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Si等)，在每种情况下均连同任意合适的阴离子组分，包括但不限于F-、Cl-、Br-、I-、P04-、S04-和基于氮的阴离子。特定方面包括基于混合盐的电动流体(例如Na+、K+、Ca++、Mg++、过渡金属离子等)，其具有多种组合及浓度，且任选具有抗衡离子的混合物。在特定方面，本发明的电动改变的流体包括标准盐水 (例如大约0. 9%的NaCl或约0. 15M NaCl)。在特定方面，本发明的电动改变的流体包括盐水,该盐水的浓度为至少0. 0002M、至少0. 0003M、至少0. 001M、至少0. 005M、至少0. 01M、至少0. 015M、至少0. 1M、至少0. 15M或至少0. 2M。在特定方面，本发明的电动改变的流体的电导率为至少10 μ S/cm、至少40 μ S/cm、至少80 μ S/cm、至少100 μ S/cm、至少150 μ S/cm、至少 200 μ S/cm、至少 300 μ S/cm 或至少 500 μ S/cm、至少 lmS/cm、至少 5mS/cm、10mS/cm、至少 40mS/cm、至少 80mS/cm、至少 100mS/cm、至少 150mS/cm、至少 200mS/cm、至少 300mS/cm 或至少500mS/cm。在特定方面，任何盐均可用于制备本发明的电动改变的流体，条件是这些盐能够形成本文所公开的生物活性的盐稳定的纳米结构(例如盐稳定的含氧纳米结构)。根据特定方面，包含电荷稳定的含气体的纳米结构的本发明的流体组合物的生物效应可以通过改变流体的离子组分和/或通过改变流体的气体组分予以调节(例如提高、 降低、调整等)。根据特定方面，包含电荷稳定的含气体的纳米结构的本发明的流体组合物的生物效应可以通过改变流体的气体组分来调节(例如提高、降低、调整等)。在优选的方面，将氧用于制备本发明的电动流体。在另外的方面，将氧与至少一种选自氮、氧、氩、二氧化碳、 氖、氦、氪、氢和氙的其它气体混合。如上所述，离子也可以有所不同，包括连同改变气体的成分。考虑到本文所公开的教导和测定系统(例如基于细胞的细胞因子测定、膜片钳测定等)，本领域的技术人员可容易地选择适当的盐及其浓度以实现本文所公开的生物活性。表1 示例性阳离子和阴离子。常见阳离子
名称A别名铝离子A1+3铵离子NH4+钡离子Ba+2钙离子Ca+2铬(Π)离子Cr+2二价铬离子铬Cin)离子Cr+3三价铬离子铜 离子Cu+一价铜离子铜(Π)离子Cu+2二价铜离子铁(Π)离子Fe+2二价铁离子铁(ΙΠ)离子Fe+3三价铁离子氢离子H+水合氢离子H30+铅贝)离子Pb+2锂离子Li+镁离子Mg+2锰(Π)离子Mn+2二价锰离子锰(ΙΠ)离子汞(I)离子汞(Π)离子硝离子钾离子4艮离子钠离子锶离子锡(Π)离子锡(IV)离子
锌离子常见阴离子简单离子
负氢离子氟离子氯离子溴离子
碘离子含氧阴离子
砷酸根离子
Mn+3三价锰离子
Hg2+2亚汞离子
Hg+2二价汞离子
N02+
K+
Ag+
Na+
Sr+2
Sn+2二价锡离子
Sn+4四价锡离子 Zn+2
H-氧离子02-
F-疏离子S2-
Cl-氮离子N3-Br-I-
As043- 磷酸根离子P043-亚砷酸根离子As033- 磷酸氢根离子 HP042-
磷酸二氢根离子 H2P04-
硫酸根离子硫酸氢根离子硫代疏酸根离子亚硫酸根离子
S042-HS04-S2032-S032-
硝酸根离子N03-
亚硝酸根离子 N02-
高氯酸4良离子氯酸根离子亚氯酸根离子次氯酸根离子
C104-C103-C102-OCl-
碘酸根离子103-
溴酸根离子Br03-
次溴酸根离子 OBr-
碳酸根离子
碳酸氢根离子或重碳酸根离子有机酸的阴离子乙酸根离子CH3C00-丨其它
氰离子
氰酸根离子
硫氰酸根离子氢氧根离子表2.示例性阳离子和阴离子。单原子阳离子
C032-铬酸根离子Cr042-
HC03-重铬酸根离子Cr2072-
酸根离子HCOO-
CN-酰胺离子NH2-
OCN- 过氧根离子022-
SCN-草酸根离子C2042-
OH-高锰酸根离子Mn04-
权利要求
1.一种治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的方法，所述方法包括对有需要的受试者施用治疗有效量的电动改变的含水流体，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗糖尿病或糖尿病相关的病症或疾患或至少其一种症状。
2.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述电荷稳定的含氧纳米结构是所述流体中主要的电荷稳定的含气体的纳米结构物质。
3.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述流体中作为电荷稳定的含氧纳米结构存在的溶解氧分子的百分比选自大于以下的百分比0.01%、0. 1%,1%>5%,10%,15%, 20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90% 和 95%。
4.根据权利要求1所述的电动流体，其中总的溶解氧基本上存在于所述电荷稳定的含氧纳米结构中。
5.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于选自以下尺寸的平均直径90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm ；以及小于 5nm。
6.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述离子水溶液包括盐水溶液。
7.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述流体是超氧合的。
8.根据权利要求1所述的电动流体，其中所述流体包括溶剂化电子的形式。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动改变的含水流体的改变包括使所述流体暴露于流体动力诱导的局部化电动效应。
10.根据权利要求9所述的方法，其中暴露于所述局部化电动效应包括暴露于电压脉冲和电流脉冲中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的方法，其中使所述流体暴露于流体动力诱导的局部化电动效应包括使所述流体暴露于用以产生所述流体的装置的诱导电动效应的结构特征。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述糖尿病相关病症或疾患包括选自以下中的至少一种糖尿病、胰岛素依赖型糖尿病或IDDM(1型)、非胰岛素依赖型糖尿病或NIDDMO 型)、胰岛素抗性；和糖尿病性视网膜病。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述糖尿病相关病症或疾患包括糖尿病和胰岛素抗性中的至少一种。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述糖尿病相关病症或疾患包括糖尿病。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述糖尿病相关病症或疾患的至少一种症状与至少一种选自以下的病症相关慢性炎症、急性炎症、胰岛素抗性。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动改变的含水流体调节一氧化氮的局部或细胞水平。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动改变的含水流体促进至少一种选自以下的细胞因子在施用部位的局部减少IL-1 β、IL-8、TNF-α和TNF-β。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括通过同时或辅助地用另外的抗炎剂治疗受试者来协同或非协同地抑制或减轻炎症。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述其它抗炎剂包括类固醇或糖皮质激素类固
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述糖皮质激素类固醇包括布地奈德或其活性衍生物。
21.根据权利要求1所述的方法，还包括联合疗法，其中对患者施用至少一种附加治疗剂。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述至少一种附加治疗剂选自双胍类，包括二甲双胍、丁双胍和苯乙双胍；胰岛素；α -葡糖苷酶抑制剂；双胍类；DPP-4抑制剂；氯茴苯酸类；磺脲类；噻唑烷二酮类；α -葡糖苷酶抑制剂，包括阿卡波糖和米格列醇；DPP-4抑制剂，包括维格列汀、西他列汀、沙格列汀、利拉利汀和阿格列汀；磺脲类，包括乙酰苯磺酰环己脲、氯磺丙脲、甲苯磺丁脲、甲磺吖庚脲、格列甲嗪、格列齐特、格列本脲(优降糖)、格列喹酮、格列吡脲和格列美脲；氯茴苯酸类，包括那格列奈、米格列奈和瑞格列奈；噻唑烷二酮类，包括曲格列酮、吡格列酮和罗西格列酮；MMP抑制剂，包括ΜΜΡ-9和ΜΜΡ-2的抑制剂； 短效β 2_激动剂、长效β2_激动剂；抗胆碱能类；皮质类固醇类、全身性皮质类固醇类；肥大细胞稳定剂；白三烯调节剂；甲基黄嘌呤；β 2_激动剂；沙丁胺醇、左旋沙丁胺醇；吡布特罗、阿福特罗、福莫特罗、沙美特罗；抗胆碱能类，包括异丙托铵和噻托溴铵；皮质类固醇类，包括倍氯米松、布地奈德、氟尼缩松、氟替卡松、莫米松、去炎松、甲基强的松龙、泼尼松龙、强的松；白三烯调节剂，包括孟鲁司特、扎鲁司特和弃白通；肥大细胞稳定剂，包括色甘酸和萘多罗米；甲基黄嘌呤类，包括茶碱；组合药物，包括异丙托铵和沙丁胺醇、氟替卡松和沙美特罗、布地奈德和福莫特罗；抗组胺剂，包括羟嗪、苯海拉明、氯雷他定、西替立嗪和氢化可的松；免疫系统调节药物，包括他克莫司和吡美莫司；环孢霉素；硫唑嘌呤；麦考酚酸酯；及其组合。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述至少一种附加治疗剂为TSLP和/或TSLPR 拮抗剂。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述TSLP和/或TSLPR拮抗剂选自对TSLP和 TSLP受体特异性的中和抗体、可溶性TSLP受体分子和TSLP受体融合蛋白，包括TSLPR-免疫球蛋白Fc分子或编码一个以上受体链的组分的多肽。
25.根据权利要求1所述的方法，其中治疗包括改变细胞膜结构或功能中的至少一者， 包括改变膜相关蛋白的构象、配体结合活性或催化活性中的至少一者。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述膜相关蛋白包括选自以下的至少一种受体、跨膜受体、离子通道蛋白、细胞内附着蛋白、细胞粘附蛋白和整联蛋白。
27.根据权利要求沈所述的方法，其中所述跨膜受体包括G-蛋白偶联受体(GPCR)。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述G-蛋白偶联受体(GPCR)与G蛋白质α亚单位相互作用。
29.根据权利要求观所述的方法，其中所述G蛋白质α亚单位包括选自以下的至少一种G α s、Ga ” Ga ^ 禾口 Ga 12。
30.根据权利要求四所述的方法，其中所述至少一种G蛋白质α亚单位为Ga,。
31.根据权利要求1所述的方法，其中所述电荷稳定的含氧纳米结构在所述离子含水流体中稳定地成形，其量足以在所述流体接触活细胞时对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节。
32.根据权利要求31所述的方法，其中调节细胞膜电导率包括调节全细胞电导。
33.根据权利要求33所述的方法，其中调节全细胞电导包括调节全细胞电导的至少一种电压依赖性贡献。
34.根据权利要求31所述的方法，包括调节钙依赖性细胞通信途径或系统。
35.根据权利要求31所述的方法，包括调节磷脂酶C活性。
36.根据权利要求31所述的方法，包括调节腺苷酸环化酶(AC)活性。
37.根据权利要求31所述的方法，包括调节与至少一种选自以下的病症或症状相关的细胞内信号转导慢性炎症、急性炎症和胰岛素抗性。
38.根据权利要求1所述的方法，包括施用至细胞网或细胞层，并且还包括调节其中的细胞间连接
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述细胞内连接包括选自紧密连接、间隙连接、 粘着带和桥粒中的至少一种。
40.根据权利要求38所述的方法，其中所述细胞网或层包括选自以下的至少一种CNS 血管中的内皮细胞、内皮星形胶质细胞紧密连接、血-脑脊髓液紧密连接或屏障、肺上皮细胞型连接、支气管上皮细胞型连接和肠上皮细胞型连接。
41.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动改变的含水流体是氧合的，并且其中在大气压下所述流体中氧的存在量为至少8ppm、至少15ppm、至少25ppm、至少30ppm、至少 40ppm、至少50ppm或至少60ppm氧。
42.根据权利要求1至41中任一项所述的方法，其中所述电动改变的含水流体包括溶剂化电子形式和电动改性或带电氧物质中的至少一种。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述溶剂化电子或电动改性或带电氧物质的存在量为至少0. Olppm、至少0. lppm、至少0. 5ppm、至少lppm、至少3ppm、至少5ppm、至少 7ppm、至少 lOppm、至少 15ppm 或至少 20ppm。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述电动改变的氧合含水流体包含至少部分地由分子氧稳定的溶剂化电子。
45.根据权利要求1所述的方法，其中所述改变能够足以对细胞内信号转导提供调节， 所述调节在封闭的气密容器中持续至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少5个月、至少 6个月、至少12个月或更长的时间。
46.根据权利要求1所述的方法，其中氧在所述电动改变的流体的电荷稳定的含氧纳米结构中的存在量在大气压下为至少8ppm、至少15ppm、至少20ppm、至少25ppm、至少 30ppm、至少40ppm、至少50ppm或至少60ppm氧。
47.一种配制适用于治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂的方法， 包括获得适用于治疗受试者的糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂；以及将所述治疗剂与一定量的电动改变的含水流体相组合，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约 100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗炎症或其至少一种症状，其中能够配制适用于治疗糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂。
48.根据权利要求48所述的方法，其中所述电荷稳定的含氧纳米结构在所述离子含水流体中稳定地成形，其量足以在所述流体接触活细胞时对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节。
49.一种药物组合物，包含适用于治疗受试者的糖尿病或糖尿病相关病症或疾患或其症状的治疗剂；一定量的电动改变的含水流体，所述电动改变的含水流体包括电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述电荷稳定的含氧纳米结构基本上具有小于约100纳米的平均直径，并且在离子含水流体中稳定地成形，其量足以治疗炎症或其至少一种症状。
50.按权利要求48所述的方法制备的药物组合物。
51.根据权利要求1所述的方法，其中治疗包括通过局部、吸入、鼻内和静脉内途径中的至少一种进行施用。
52.根据权利要求25所述的方法，其中所述膜相关蛋白包括CCR3。
53.根据权利要求1所述的方法，其中治疗包括调节细胞内NF-KB表达和/或活性。
全文摘要
本发明提供电动改变的流体(富含气体的电动流体)，其包括一定量的电荷稳定的含氧纳米结构的离子水溶液，所述量足以对细胞膜电位和细胞膜电导率中的至少一者提供调节，以及提供用于治疗糖尿病和与糖尿病相关的病症或疾患(例如胰岛素抵抗)或其症状的治疗组合物和方法。提供了任选与其它治疗剂组合的电动改变的离子含水流体。特定方面提供了通过调节细胞膜、膜电位、膜蛋白(如膜受体，包括但不限于G蛋白偶联受体(GPCR))和细胞间连接(例如紧密连接、间隙连接、粘着带和桥粒)中的至少一者来调控或调节与所述炎性反应相关的细胞内信号转导。其它实施方案包括电动改变的流体(例如，电动改变的富含气体的流体和溶液)和治疗组合物的特定施用途径或制剂。
文档编号A61K9/14GK102413817SQ201080018429
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者安东尼·B·伍德, 格雷戈里·J·阿咸宾, 理查德·L·华森 申请人:利发利希奥公司