法尼基转移酶抑制剂在制备易化胆碱能神经系统药物中的应用的制作方法

本发明属于抗痴呆药物领域，具体涉及一种法尼基转移酶抑制剂在制备易化胆碱能神经系统药物中的应用。

背景技术：

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)是一种以进行性认知障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。随着世界人口进入老龄化，AD的发病率快速上升，几乎每7秒钟就有一人患病，预测到2050年将增加到9000万人。由于缺乏有效的预防和治疗措施，AD已被列为第四位死亡原因。血管性痴呆(VD)是指由缺血性卒中、出血性卒中和造成记忆、认知和行为等脑区低灌注的脑血管疾病所致的严重认知功能障碍综合征。我国血管性痴呆的患病率为1.1％～3.0％，年发病率在5～9/1000人。帕金森病(PD)为老年期常见的神经系统变性疾病，≥65岁人群中的发病率约2％。帕金森病是一种缓慢发生的选择性的中脑黑质多巴胺能神经元丧失和纹状体多巴胺含量显著减少，导致锥体外系的一系列症状。帕金森病的非运动障碍症状，特别是帕金森病患者中痴呆的发生率高达24％～31％，是普通老年人群痴呆发生率的2～6倍。但是，迄今仍然缺乏疗效高、副作用少、长期使用不产生耐药性的抗痴呆药物。

有一些胞内蛋白翻译后需经法尼基化修饰，才能结合于细胞膜并发挥其传导信号的作用。法尼基化修饰就是在法尼基转移酶的作用下，把法尼基基团加到蛋白质分子上。法尼基转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitors，FTI)是一类正在试验中的靶向抗肿瘤药物。

技术实现要素：

解决的技术问题：本发明提供一种法尼基转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitors，FTI)在制备易化胆碱能神经系统药物中的应用。

技术方案：法尼基转移酶抑制剂在制备易化胆碱能神经系统药物中的应用。

所述法尼基转移酶抑制剂为

(1)FTI-276，trifluoroacetate salt(三氟乙酸盐)

N-[4-[2-(R)-Amino-3-mercaptopropyl]amino-2-phenylbenzoyl]methionine trifluoroacetate salt

经验分子式(希尔表示法)C₂₁H₂₇N₃O₃S₂·C₂HF₃O₂，分子量547.61

(2)FTI-277trifluoroacetate salt(三氟乙酸盐)

N-[4-[2(R)-Amino-3-mercaptopropyl]amino-2-phenylbenzoyl]methionine methyl ester trifluoroacetate salt

经验分子式(希尔表示法)C₂₂H₂₉N₃O₃S₂·xC₂HF₃O₂，，分子量447.61(free base basis)

MDL number MFCD06795840

(3)Lonafarnib(Sch66336)

(4)Tipifarnib

易化胆碱能神经系统药物，包括上述的法尼基转移酶抑制剂。

法尼基转移酶抑制剂在制备抗痴呆药物中的应用。

上述痴呆病症为老年性痴呆、阿尔茨海默病痴呆、血管性痴呆和帕金森病痴呆。

抗痴呆药物，包括上述的法尼基转移酶抑制剂。

有益效果：法尼基转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitors，FTI)对老年性痴呆，阿尔茨海默病认知障碍，血管性痴呆和帕金森病认知功能减退都具有明显的改善作用。具体的说，在老龄小鼠、阿尔茨海默病模型小鼠、脑缺血的痴呆模型小鼠和帕金森病认知功能减退模型小鼠，FTI经口腔、腹腔注射、脑室内注入或细胞孵育等途径处理都能剂量依赖地(1)增强神经细胞乙酰胆碱受体α7亚型(α7nACh)的活性和表达，(2)改善痴呆行为，(3)恢复海马脑区的突触传递效应和长时程增强诱导。

附图说明

图1为法尼基转移酶抑制剂FTI-277和SCH66336增强海马脑组织的α7nACh受体活性和表达的试验结果图，(A和B)分别为2-4小时用FTI-277和SCH66336处理海马脑片后，乙酰胆碱(ACh)诱导的α7nACh受体内向电流(I_ACh)的密度曲线。(C和D)分别为FTI-277和SCH66336连续5天进行小鼠腹腔注射后，海马α7nACh受体蛋白水平。α7nAChR：α7nACh受体；FTI：FTI-277；SCH：SCH66336。(E和F)分别为FTI-277和SCH66336连续5天进行小鼠腹腔注射后，海马α7nACh受体mRNA水平。*P<0.05和**P<0.01vs.对照组。

图2为FTI-277增强老龄小鼠空间认知功能——改善老年性认知功能减退的试验结果图；为FTI-277连续10天进行老龄(14月龄)小鼠腹腔注射后，(A)Morris水迷宫隐蔽平台的逃避潜伏期；(B)Morris水迷宫空间探索时的各象限游泳时间百分比(PQ：站台象限；R-AQ：站台右侧象限；L-AQ：站台左侧象限；OQ：站台对侧象限；FTI：FTI-277)；(C)“Y“迷宫的进臂交替率；(D)海马CA1区的输入–输出(input-output relationship，I/O)曲线。*P<0.05和**P<0.01vs.4月龄小鼠；#P<0.05和##P<0.01vs.14月龄小鼠；+P<0.05和++P<0.01vs.FTI-277处理的14月龄小鼠。

图3为FTI-277和SCH66336改善阿尔茨海默病模型(APP/PS1转基因)小鼠的认知功能——抗阿尔茨海默病痴呆的试验结果图；分别为FTI-277连续20天进行APP/PS1小鼠腹腔注射后，(A-B)Morris水迷宫隐蔽平台的逃避潜伏期；(C)Morris水迷宫空间探索时的各象限游泳时间百分比；(D)“Y“迷宫的进臂交替率(％)；(E-F)海马CA1区的长时程增强(LTP)诱导。FTI：FTI-277；SCH：SCH66336，GAL：Galantamine hydrobromide。*P<0.05和**P<0.01vs.野生型小鼠；#P<0.05和##P<0.01vs.APP/PS1小鼠；+P<0.05和++P<0.01vs.DMXB处理的APP/PS1小鼠。

图4为SCH66336改善阿尔茨海默病模型(Aβ_25-35)小鼠的认知功能——抗阿尔茨海默病痴呆的试验结果图；分别为SCH66336连续20天进行Aβ_25-35小鼠腹腔注射后，(A-B)Morris水迷宫隐蔽平台的逃避潜伏期；(C)Morris水迷宫空间探索时的各象限游泳时间百分比；(D)“Y“迷宫的进臂交替率(％)；(E)海马CA1区的长时程增强(LTP)诱导。SCH：SCH66336。*P<0.05和**P<0.01vs.对照组小鼠；#P<0.05和##P<0.01vs.Aβ_25-35小鼠；+P<0.05和++P<0.01vs.DMXB处理的Aβ_25-35小鼠。

图5为FTI-277改善局部脑缺血小鼠的认知功能——抗血管性痴呆的试验结果图；(A)Morris水迷宫隐蔽平台的逃避潜伏期。(B)Morris水迷宫空间探索的各象限游泳时间百分比。(C)“Y“迷宫的进臂交替率(％)。FTI：FTI-277，*P<0.05和**P<0.01vs.sham-op小鼠(假手术组作为对照组小鼠)；#P<0.05和##P<0.01vs.MCAO小鼠。

图6为SCH66336改善帕金森病痴呆小鼠的认知功能——抗帕金森病痴呆的试验结果图；“Y“迷宫的进臂交替率(％)。*P<0.05vs.对照组小鼠；#P<0.05vs.MPTP小鼠。

具体实施方式

本发明结合附图和实施例作进一步的说明(1)法尼基转移酶抑制剂能增强α7nACh受体的活性和表达；(2)采用多种认知障碍(痴呆)的动物模型，抑制法尼基转移酶对老年性认知功能减退、阿尔茨海默病认知障碍、血管性痴呆和抗帕金森病痴呆都有显著的抗痴呆作用及其相关机制。

实施例1：法尼基转移酶抑制剂能增强α7nACh受体的活性和表达

实验主要材料：

30-35天龄的ICR小鼠购自南京医科大学实验动物中心。动物饲养在南京医科大学实验动物中心，并且维持在温度23±2℃，湿度55±5％，12:12h光/暗循环的环境下。它们可以自由的取食食物和水。

药物和试剂

法尼基转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitors，FTI)：①Farnesyl transferase inhibitor(FTI,FTI-277)从美国Calbiochem公司购买(Cat#344555)，在5％Tween 80产生乳液或溶解于dimethyl sulfoxide(DMSO)，进行腹腔注射(50mg/kg)或脑片孵育(1μM)。②Lonafarnib(SCH66336)从美国Medchemexpress公司购买(Cat#HY-15136)，溶解于dimethyl sulfoxide(DMSO)，进行灌胃给药(50mg/kg)或脑片孵育(5μM)。

实验操作

电生理的检测和分析：(1)海马脑片制备：乙醚麻醉后快速断头取脑，置于0-4℃冰冻ACSF中1分钟备用。ACSF使用前通混合气(95％O₂，5％CO₂)使PH值稳定在7.4。鼠脑稍加修饰后移至振动切片机浴槽内，在0-4℃ACSF中切取包含海马的冠状脑片3-6片(厚度350μm)。将切好的脑片迅速转移至持续通混合气的氧饱和ACSF中，在28℃左右孵育至少60分钟后移至记录浴槽。浴槽为浸润式灌流系统，灌流速度2mL/min，灌流液为持续通95％O₂/5％CO₂混合气体的ACSF。微电极的拉制：选用长10cm，外径为1.5mm，内径为0.86mm标准硼硅酸盐玻璃毛细管，在水平拉制仪上用四步拉制法拉制成记录用微电极。充灌电极内液后电极尖端入水阻抗为4-6MΩ。电极无需抛光即可直接进行实验。循环灌流系统：实验中ACSF用作灌流液进行循环灌流。溶液置于一定容积的刻度管中，并持续给95％O₂/5％CO₂混合气，通过恒流泵的动力作用将氧饱和ACSF泵入记录槽。溶液灌流速度由调节阀进行控制，通常为2-3mL/min，需要特殊冲洗的实验，可将流速调至5-8mL/min，以使药物快速而有效的作用于脑片细胞或者将残留的药物迅速冲洗干净。灌流液温度通过恒温水浴锅控制在28-30℃，使得记录槽温度维持在室温附近。保持实验室封闭透光，室内常温(22-25℃)，并具备较好的隔离噪音等条件。灌流系统所用的灌流管定期(两周)更换，以免被污塘堵塞。

(2)全细胞膜片钳记录：实验在室温(22-25℃)下进行。将孵育好的脑片，转移到记录糟内，并用铂金丝网固定，置于正置显微镜载物台(配有40×的水镜)上。在40×水镜下，通过CCD(EvolutuonQE)采集图象并可在显示器上进行实时观察。实验过程中，选取脑片上CA1或CA3区胞体饱满均匀，边界清晰的神经元为记录对象。在电压钳模式下用MP-225微型操纵仪引导充有电极内液的玻璃微电极靠近细胞，记录电极入水前要先给予一正压(将1mL注射器向前轻推1/10的体积)，以防止电极尖端被污染。待电极靠近细胞，细胞出现小凹陷，并能观察到电极阻抗上升3-5MΩ，释放正压并用给予适当负压进行封接，同时逐步将钳制电压调节到–70mV，形成高阻封接(>1GΩ)。待形成稳定的封接后，给予强烈而短促的负压打破电极尖端下的小片细胞膜，从而形成稳定的全细胞记录模式。全细胞膜片钳所用放大器为EPC-10，数据采集使用2.9kHz低通滤波，并在10kHz采样。在电流记录时，通过实时监控窗口，监测串联电阻(Rs)的变化，防止破膜的回封引起电流动力学参数如幅度和衰减时间(decay time)的变化。其中Rs或者电容值的变化不应超过原值的20％，同时保持Rs<30M，Ra>200M。所采集数据中统计时舍去未补偿的串联电阻导致的电压钳误差超过5mV的神经元数据。采样后数据用PulseFit(HEKA公司)进行数据分析。记录α7nACh受体电流(I_ACh)时，钳制为–60mV，乙酰胆碱(ACh)溶解到灌流液中，通过快速喷药系统局部对目标神经元胞体进行加药。同时浴槽循环灌流液中加入1μM strychnine，10μM bicuculline，10μM NBQX和0.1μM TTX。电生理结果用pClamp软件(Axon公司)或PulseFit软件(HEKA公司)进行数据处理。膜片钳记录数据分析：相关量效曲线用Hill方程进行拟合，n为Hill系数，EC₅₀为半数有效剂量。

Western blot检测

乙醚麻醉小鼠，断头取脑，分离海马局部组织。加入RIPA蛋白裂解液，匀浆后低温高速离心(4℃，12000r/min，15分钟)，取上清液，BCA法测定蛋白浓度，上清液置于-80℃保存。将蛋白样品与上样缓冲液混合，100℃加热5分钟，离心3分钟，取上清加样后进行蛋白电泳。蛋白经SDS-PAGE电泳、转至PVDF膜、5％脱脂牛奶封闭后，加α7nACh受体特异性一抗4℃孵育过夜。第二天，TBST洗脱3遍之后，再与辣根过氧化物(HRP)标记的相应二抗室温反应2h，经适当洗涤，ECL化学发光显色，X光片压片曝光。之后将PVDF膜用抗体洗脱液洗涤15分钟，重新封闭后加β-actin一抗及相应二抗体再次显色曝光。用凝胶成像系统对胶片进行薄层密度扫描，并用Image J分析软件反映蛋白含量。

实时定量RT-PCR

小鼠麻醉后断头取脑，冰上快速分离海马和皮层置于离心管中，加入TRIzol RNA提取液，超声粉碎裂解后，静置15分钟。加入氯仿混匀后离心15分钟(12000rpm，4℃)。转移上层无色水相至新的离心管中，加入异丙醇充分混匀后离心10分钟(12000rpm，4℃)，弃上清，RNA沉淀于管底。加入75％乙醇振荡后离心5分钟(7500rpm，4℃)，弃上清，用DEPC处理水溶解RNA沉淀。核酸蛋白检测仪测定样品OD260、OD280和RNA的浓度，使OD260/OD280比值在1.8-2.0左右的RNA作为反转录模板。运用PCR扩增仪和RT Master Mix试剂盒进行逆转录(10μL体系)，反应条件：37℃15分钟，85℃5秒终止反应。转录后的cDNA加DEPC水稀释10倍。PCR扩增体系(5μLPremix Ex TaqTM，0.2μL Primer Forward，0.2μL Primer Reverse，1μL cDNA，3.6μL ddH2O)加入到96孔板中，每个样品的目的基因和内参基因都设三个平行反应管。扩增条件：预变性90℃30秒，40个循环(95℃5秒，60℃30秒，72℃30秒)，总延伸72℃10分钟。实时定量PCR反应结束后输出Ct值，根据以下公式计算实验组和对照组之间目的基因的相对表达差异。(Fold：实验组与对照组目的基因拷贝数的比值；Ct11：实验组目的基因Ct值；Ct10：实验组内参基因Ct值；Ct01：对照组目的基因Ct值；Ct00：对照组内参基因Ct值。)Fold＝2^-ΔΔCt；ΔΔCt＝(Ct11–Ct10)–(Ct₀₁–Ct00)。α7nACh受体的引物序列为：5′-CACATTCCACACCAACGTCTT-3′和5′-AAAAGGGAACCAGCGTACATC-3′。GAPDH的引物序列为：5′-TGGGTGTGAACCACGAG-3′和5′-AAGTTGTCATGGATGACCTT-3′。

实验结果

(1)海马脑片进行FTI-277(1μM)或SCH66336(5μM)2-4小时孵育，能增加乙酰胆碱(ACh)诱导的α7nACh受体内向电流(I_ACh)的密度(FTI-277：P<0.05，n＝10小鼠；图1-A，SCH66336：P<0.05，n＝10；图1-B)。

(2)给与小鼠连续5天的FTI-277(50mg/kg)或SCH66336(50mg/kg)腹腔注射，引起小鼠海马组织α7nACh受体的蛋白水平增加(FTI-277：P<0.01，n＝10；图1-C，SCH66336：P<0.01，n＝10；图1-D)。

(3)给与小鼠连续5天的FTI-277(50mg/kg)或SCH66336(50mg/kg)腹腔注射，引起小鼠海马组织α7nACh受体的mRNA水平(FTI-277：P<0.01，n＝10；图1-E，SCH66336：P<0.01，n＝10；图1-F)。

结论：抑制法尼基转移酶能增强α7nACh受体的活性和表达。

实施例2：法尼基转移酶抑制剂改善老龄小鼠的认知功能——抗老年性痴呆。

实验主要材料

4月龄和14月龄的雄性ICR小鼠(体重27-30g，SPF级)由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，许可证号：SCXK(沪)2007－0005，合格证号：2007000517888。清洁级动物房饲养，温度22－25℃，使用SPF级专用大小鼠颗粒饲料和SPF级消毒垫料(南京安立默科技有限公司提供)。12小时(6:00-18:00)明暗周期，自由进食水(南京医科大学动物中心)。所有接触动物的操作器械和材料均经紫外消毒灭菌，实验动物操作人员经专门培训，有实验动物使用上岗合格证，试验用液体的配制在医用净化工作台中进行。动物抵达实验室后，适应性饲养一周后开始试验。动物活杀或处死均在麻醉条件下进行。

药物和试剂

同实施例1。

α7nACh受体拮抗剂methyllycaconitine(MLA,Sigma Research Biochemicals,Natick,MA)溶解在生理盐水中进行腹腔注射(5mg/kg)。

实验操作

空间认知行为的评价：

Morris水迷宫试验:水迷宫水温保持(23±2)℃，池壁上标有东南西北四个入水点，将水池等分为四个象限(E、S、W、N)，迷宫上方安置带有显示系统的摄像机，用以同步记录小鼠运动轨迹。训练期间迷宫外参照物保持不变，以供鼠定位平台。此实验主要由隐蔽平台试验和探索试验。(1)隐蔽平台试验(hidden platform trial)。试验时平台位置固定不变(第四象限)，分别从四个象限的入水点入水，训练时将动物面朝池壁标示轻轻放入水中。记录鼠从入水至找到平台的游泳路线的长度及找到平台的时间(逃避潜伏期，escape latency)，然后让鼠在平台上停留10秒。如果60秒内找不到平台，潜伏期记为60秒，并将鼠置于平台上休息10秒。训练结束后，将鼠置于笼中，并注意保暖、用吹风机烘干鼠毛。每天在4个入水点各训练1次，以四次潜伏期的算术均值作为这一天的成绩进行统计分析。每天每只动物入水点顺序保持一致，同一组内不同动物不同，以排除组内动物信息交流。空间探索试验(probe trial)。隐蔽平台试验结束24小时后，撤除平台。然后从平台的同一对角入水点入水，记录鼠在60秒内的游泳路径，对小鼠原平台所在象限停留时间％进行统计分析。观察受试鼠的空间定位能力，及在空间探索过程中的变化规律。

“Y”迷宫试验：自发性的交替行为可以用Y-maze实验来评估。Y-maze即黑色Y形三等分辐射式迷路箱，由3个支臂和一个连接区组成，三臂互相间夹角120°，每臂长38.5厘米，上宽8厘米，下宽3.5厘米，高12厘米，三个臂可任选一臂为起始臂。每只小鼠从固定一臂的末端释放，让小鼠自由活动8分钟，记录每次进臂的次序。三次连续进入不同的三个臂被定为交替进臂(如：ABC，ACB，BAC，BCA，CAB，CBA)。交替进臂率的计算为：1－(错误次数/总次数－2)×100％。另外，总的进臂次数也可以确定。

海马突触传递功能检查

脑片制备：小鼠在乙醚麻醉下快速断头取脑，置于0–4℃冰冻人工脑脊液(artificial cerebrospinal fluid，ACSF)中2min左右备用。ACSF成分为(mM)：124.0NaCl，4.5KCl，2.0CaCl₂，1.0MgCl₂，26.0NaHCO₃，1.2NaH₂PO₄，10.0D-glucose。使用前通混合气(95％O₂，5％CO₂)使PH值稳定在7.4。鼠脑经稍加修饰后移至振动切片机浴槽内，在0–4℃ACSF中切取包含海马的冠状脑片2–4片(厚度400μm)。将切好的脑片迅速转移至持续通饱和氧混合气的ACSF中，在室温(22–25℃)下孵育至少60min后移至恒温记录浴槽，浴槽为浸润式灌流系统，灌流速度1ml/min，温度30±1℃，并持续通氧。记录电极使用标准硼硅酸盐玻璃管经P-97拉制仪拉制，冲灌2M NaCl溶液后电极阻抗为4–5MΩ。刺激电极为自制双极钨丝电极，直径50μm，极间距为100–150μm，尖端裸露40–60μm。刺激电极为双极钨丝电极置于海马脑片CA2或CA1区的谢弗侧支处，进行顺向刺激，距离刺激电极约2–3mm，其尖端位于脑片表面下50–200μm处，记录兴奋性的突触后电位EPSP。记录信号经放大器放大，Bridge模式，滤波5kHz，经A/D卡进行数模转换后用Clampex软件(Axon Inc.，USA)显示并保存。使用SEN-3301刺激器，刺激波宽0.1ms，刺激强度约为0.1–1.0mA，刺激间隔为15秒，每4个刺激进行一次叠加平均获得标准EPSP。每次实验时，刺激强度从阈值开始直至诱发最大EPSP，测定输入–输出(input-output relationship，I/O)曲线。每一个刺激强度取5个反应，以刺激强度为横坐标，以平均的EPSP斜率为纵坐标得到I/O曲线。根据I/O曲线，选择最大反应的刺激强度一半作为测试刺激强度进行稳定记录。

统计学分析

定量资料表示为均值±标准误。Morris水迷宫原站台所在象限时间％和“Y”迷宫采用双因数和单因素方差分析。Scheffe`s检验测定两组间的差异显著性。将差异P<0.05定义为差异显著。

试验结果：

(1)Morris水迷宫—隐蔽平台试验：与4月龄小鼠相比，14月老龄小鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01，n＝10，图2-A)。FTI-277(5mg/kg)处理(10天)能减少14月龄小鼠的逃避潜伏期(P<0.01，n＝10)。α7nACh受体拮抗剂MLA(5mg/kg)能阻止FTI-277改善逃避潜伏期的作用(P<0.01，n＝10)。

(2)Morris水迷宫—空间探索试验：与4月龄小鼠相比，14月龄小鼠在站台象限的游泳时间显著减少(P<0.01，n＝10，图2-B)。FTI-277处理能恢复14月龄小鼠在站台象限的游泳时间(P<0.01，n＝10)。MLA能阻止FTI-277改善空间探索能力的作用(P<0.01，n＝10)。

(3)“Y“迷宫的检测：14月龄小鼠与4月龄小鼠比较进臂交替率有显著性减少(P<0.05，n＝10，图2-C)。FTI-277处理能明显增加14月龄小鼠的进臂交替率(P<0.05，n＝10)。MLA能阻止FTI-277改善进臂交替率的作用(P<0.05，n＝10)。

(4)电生理检测：14月龄小鼠的海马CA1区的突触传递斜率明显低于4月龄小鼠(P<0.05和0.01，n＝10，图2-D)。FTI-277处理能提高14月龄小鼠的突触传递斜率(P<0.05和0.01，n＝10)。MLA能阻止FTI-277改善突触传递斜率的作用(P<0.05和0.01，n＝10)。

结论：抑制法尼基转移酶通过增强α7nACh受体活性发挥抗老年性痴呆的作用。

实施例3：法尼基转移酶抑制剂改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能——抗阿尔茨海默病痴呆(1)

实验主要材料：

动物饲养在南京医科大学实验动物中心，并且维持在温度23±2℃，湿度55±5％，12:12h光/暗循环的环境下。它们可以自由的取食物和水。

药物和试剂

同实施例1和实施例2。

α7nACh受体激动剂3-(2,4-dimethoxybenzylidene)-anabaseine(DMXB，日本大昭制药公司提供，code name GTS-21,Taisho Pharmaceuticals,Tokushima,Japan)溶解在生理盐水中进行腹腔注射(0.2mg/kg)。乙酰胆碱酯酶抑制剂Galantamine hydrobromide(GAL，氢溴酸加兰他敏，99％，Melonepharma，MD1560,Dalian,P.R.China)溶解在生理盐水中进行腹腔注射(2mg/kg)。

阿尔茨海默病模型小鼠

APP/PS1小鼠：8月龄雄性和雌性APPswe/PS1dE9双转基因型小鼠(以下简称，APP/PS1小鼠)从Jackson实验室(Bar Harbor，ME，USA)购得，运用Jackson实验室推荐的PCR方法进行基因型鉴定。

实验操作

空间认知行为的评价：同实施例1。

海马突触传递功能检查：同实施例1。

长时程增强(long-term potentiation，LTP)的诱导是先用实验刺激强度刺激脑片作为条件测试，采集20分钟作为平均的基值(100％)，然后进行高频条件刺激(HFS，100Hz，1秒)，再施以相同实验测试，至少稳定记录1小时，以判断LTP的发生。

统计学分析方法：同实施例1。

试验结果：

(1)Morris水迷宫—隐蔽平台试验：与野生型小鼠相比，APP/PS1小鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01，n＝10，图3-A)。FTI-277(50mg/kg)处理(20天)能减少APP/PS1小鼠的逃避潜伏期(P<0.05，n＝10)。氢溴酸加兰他敏GAL(2mg/kg)或者α7nACh受体激动剂DMXB(0.2mg/kg)20天处理并不能明显改善APP/PS1小鼠的逃避潜伏期(P>0.05，n＝10，图3-B)。但是，DMXB与FTI-277联合使用能显著地降低APP/PS1小鼠的逃避潜伏期(P<0.01，n＝10)。

(2)Morris水迷宫—空间探索试验：与野生型小鼠相比，APP/PS1小鼠在站台象限的游泳时间显著减少(P<0.01，n＝10，图3-C)。FTI-277处理能增加APP/PS1小鼠在站台象限的游泳时间(P<0.05，n＝10)。DMXB单独处理并不能明显改善APP/PS1小鼠在站台象限的游泳时间(P>0.05，n＝10)。但是，DMXB与FTI-277联合使用能显著地增加APP/PS1小鼠在站台象限的游泳时间(P<0.01，n＝10)。

(3)“Y“迷宫的检测结果显示，APP/PS1小鼠与野生型小鼠比较进臂交替率有显著性减少(P<0.01，n＝10，图3-D)。FTI-277处理能明显增加APP/PS1小鼠的进臂交替率(P<0.05，n＝10)。DMXB单独处理并不能明显改善APP/PS1小鼠的进臂交替率(P>0.05，n＝10)。但是，DMXB与FTI-277联合使用能显著地增加APP/PS1小鼠的进臂交替率(P<0.01，n＝10)。

(4)电生理检测结果显示，APP/PS1小鼠的海马CA1区的LTP不能诱导(n＝10，图3-E)。FTI-277处理能恢复APP/PS1小鼠的LTP诱导(n＝10)。DMXB单独处理并不能恢复APP/PS1小鼠的LTP诱导(n＝10，图3-F)。但是，DMXB与FTI-277联合使用能保护APP/PS1小鼠的LTP诱导(n＝10)。

结论：抑制法尼基转移酶能增强胆碱能受体激动剂的抗阿尔茨海默病痴呆作用。

实施例4：法尼基转移酶抑制剂改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能——抗阿尔茨海默病痴呆(2)

实验主要材料：

动物饲养在南京医科大学实验动物中心，并且维持在温度23±2℃，湿度55±5％，12:12h光/暗循环的环境下。它们可以自由的取食物和水。

药物和试剂

同实施例1，实施例2和实施例3。

阿尔茨海默病模型小鼠

Aβ_25-35小鼠：4月龄雄性ICR小鼠(南京医科大学实验动物中心)麻醉后俯卧固定于立体定位仪，行背侧颈正中切口，暴露颅骨，按Paxinos和Watson小鼠立体定位图谱，并切开，以前囟点为坐标，前囟点后0.3mm，右侧1mm，深2.5mm，为侧脑室注射点。Aβ_25-35(sigma公司)置于37℃水浴箱中孵育96小时，使其聚集(老化)。用微量进样器于单侧脑室内注射Aβ_25-35约3μl。5分钟内缓慢注射，留针分钟，保证溶液充分进入侧脑室。注射完毕后以局部软组织封闭针孔，缝合皮肤。建立AD小鼠模型。假手术组小鼠给予同容积的生理盐水的侧脑室注射。

实验操作

空间认知行为的评价：同实施例1。

海马突触传递功能检查：同实施例1和同实施例3。

统计学分析方法：同实施例1。

试验结果：

(1)Morris水迷宫—隐蔽平台试验，与对照组相比，Aβ_25-35小鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01，n＝10，图4-A)。SCH66336(50mg/kg)处理(20天)能减少Aβ_25-35小鼠的逃避潜伏期(P<0.05，n＝10)。DMXB(0.2mg/kg)单独处理并不能明显改善Aβ_25-35小鼠的逃避潜伏期(P>0.05，n＝10，图4-B)。但是，DMXB与SCH66336联合使用能显著地降低Aβ_25-35小鼠的逃避潜伏期(P<0.01，n＝10)。

(2)Morris水迷宫—空间探索试验：与野生型小鼠相比，Aβ_25-35小鼠在站台象限的游泳时间显著减少(P<0.01，n＝10，图4-C)。SCH66336处理能增加Aβ_25-35小鼠在站台象限的游泳时间(P<0.05，n＝10)。DMXB单独处理并不能明显改善Aβ_25-35小鼠在站台象限的游泳时间(P>0.05，n＝10)。但是，DMXB与FTI-277联合使用能显著地增加Aβ_25-35小鼠在站台象限的游泳时间(P<0.01，n＝10)。

(3)“Y“迷宫的检测结果显示，Aβ_25-35小鼠与对照组比较进臂交替率有显著性减少(P<0.05，n＝10，图4-D)。SCH66336处理处理能明显增加Aβ_25-35小鼠的进臂交替率(P<0.05，n＝10)。DMXB单独处理并不能明显改善Aβ_25-35小鼠的逃避潜伏期(P>0.05，n＝10)。但是，DMXB与SCH66336联合使用能显著地增加Aβ_25-35小鼠的进臂交替率(P<0.01，n＝10)。

(8)电生理检测结果显示，Aβ_25-35小鼠的海马CA1区不能诱导LTP(n＝10，图4-E)。SCH66336处理能恢复Aβ_25-35小鼠的LTP诱导(n＝10)。

结论：抑制法尼基转移酶能增强胆碱能受体活化的抗阿尔茨海默病痴呆作用。

实施例5：法尼基转移酶抑制剂改善脑卒中小鼠的认知功能——抗血管性痴呆作用

实验主要材料：雄性ICR小鼠(体重25g～30g)购自南京医科大学实验动物中心

实验操作：

脑缺血动物模型的制备：根据Zea-longa改良线栓法制备大脑中动脉闭塞(MCAO)模型：将尼龙线(0.4号，d＝0.104mm)剪成20mm长，头端约4mm蘸少许硅胶，悬挂在通风处24小时以上晾干。在显微镜下筛选出前端光滑圆钝的尼龙线，尼龙线的顶端形成膨大的球形，可使阻塞血流的效果更佳。模型小鼠以2％水合氯醛腹腔麻醉(20ml/kg，i.p.)，仰卧位固定于手术台上，备皮行颈正中切口，分离右侧颈总动脉、颈外动脉及颈内动脉，结扎ECA与CCA，动脉夹夹闭ICA远心端，用眼科剪在CCA作一切口，用眼科镊夹住渔线经切口处插入，松开动脉夹，继续插入渔线至稍有阻力，插入深度为(12±0.5)mm左右，实现右侧大脑中动脉阻塞导致的局部脑缺血，入口处做一单结，防止线栓的滑脱，用浸有生理盐水的脱脂棉球盖住颈部切口，1小时后拔出渔线，将之前的单结处重新结扎，缝好切口，实现大脑中动脉再灌注。所有操作均在无菌条件下进行，皮肤切开处用青霉素抗菌。实验过程中将小鼠体温控制在37℃左右。动物清醒后，观察小鼠的行为和神经症状，根据Zea-Longa建立的神经功能缺损程度的五级四分法标准系统地评分。假手术组(sham-op)处理步骤同上，但渔线插入颈总动脉而不插入大脑中动脉。

空间认知行为检测：同实施例1。

实验结果

(1)Morris水迷宫—隐蔽平台试验，在MCAO后2周，MCAO小鼠的逃避潜伏期比对照组小鼠显著延长(P<0.01，n＝10，图5-A)。FTI-277(50mg/kg)处理(20天)能减少MCAO小鼠的逃避潜伏期(P<0.01，n＝10)。

(2)Morris水迷宫—空间探索试验：与假手术组小鼠相比，MCAO小鼠在站台象限的游泳时间显著减少(P<0.05，n＝10，图5-B)。FTI-277处理能增加FTI-277在站台象限的游泳时间(P<0.05，n＝10)。

(3)“Y“迷宫的检测结果显示，MCAO小鼠与假手术组小鼠相比进臂交替率减少(P<0.05，n＝10，图5-C)。FTI-277处理能改善MCAO小鼠的进臂交替率(P<0.05，n＝10)。

结论：抑制法尼基转移酶有抗血管性痴呆的作用。

实施例6：法尼基转移酶抑制剂改善帕金森病小鼠的认知功能——抗帕金森病痴呆作用

实验主要材料：4月龄雄性C57小鼠(SPF级)由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供。

实验操作：

帕金森病模型的制备：MPTP-MPTP(1-Methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶)是一种神经毒素。MPTP能够通过破坏黑质中产生多巴胺的神经细胞影响认知功能。MPTP(25mg/kg)进行小鼠皮下注射每周2次，共进行连续5周的MPTP处理。

空间认知行为的评价：同实施例1。

统计学分析方法：同实施例1。

实验结果

(1)“Y“迷宫的检测结果显示，在MPTP处理5周后，MPTP小鼠与对照组小鼠相比进臂交替率减少(P<0.05，n＝10，图6)。SCH66336(50mg/kg)处理(20天)处理能改善MPTP小鼠的进臂交替率(P<0.05，n＝10)。

结论：抑制法尼基转移酶有抗帕金森病痴呆的作用。

SEQUENCE LISTING

<110> 南京医科大学

<120> 法尼基转移酶抑制剂在制备易化胆碱能神经系统药物中的应用

<130>

<160> 4

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

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