对冰冻环境下运动主体TGF‑β1有调控作用的组合物的制作方法

文档序号:11872926阅读:205来源:国知局
本发明属于保健领域,涉及一种对冰冻环境下运动主体TGF-β1有调控作用的组合物,具体地说,涉及一种对低温雨雪冰冻环境下运动主体TGF-β1有多靶点调控作用的组合物。
背景技术
:低温雨雪冰冻灾害属全球性重大气候灾害。近10年来我国南北方几乎每年均遭受低温雨雪冰冻天气的袭扰,冰冻灾害在我国亦属重大气候灾害。低温雨雪冰冻灾害属典型的凝冻灾害,由于低温雨雪冰冻灾害凝冻持续时间长,救援队伍进驻时冰冻环境持续存在,作业环境寒冷湿滑,暴露作业极为艰辛,应急作业存在诸多安全隐患,加之体能消耗严重,作业能力难以长时间维持,凝冻环境下应急作业能力受阻是亟待解决的实际问题,因此,客观上需要为低温雨雪冰冻灾害应急救援队伍健康管理提供相应技术支撑。TGF-β1是经典的促纤维化因子,肌肉组织TGF-β1过表达与组织纤维化存在因果关系已达共识。我们前期的基础研究证实低温雨雪环境下暴露运动主体骨骼肌TGF-β1表达显著增加,证明凝冻环境下肌肉变性纤维化倾向明显。纤维化属典型的退行性病理改变,纤维化的持续进展可致器官结构破坏、功能减退甚至衰竭。骨骼肌是运动的执行器官,肌肉变性纤维化是运动主体作业能力受阻不可忽视的关键因素,应急作业维持视角下减轻骨骼肌纤维化将成为最主要的干预靶点。TGF-β1对骨形成具有明显促进作用,是骨组织中表达最丰富的生长因子,骨组织TGF-β1的合理表达是促进骨形成重要前提条件。我们前期的基础研究发现低温雨雪环境下暴露运动主体骨组织TGF-β1含量急剧减少,说明凝冻环境下运动骨组织成骨过程受阻是亟待解决的实际问题。骨骼也属运动的执行器官,成骨受阻、骨量下降是严重制约运动主体作业能力的关键因素,应急作业维持视角下保持或增加骨量应成为该领域保健品开发的一个关键切入点。TGF-β1的合理表达对神经元存活和脑组织修复有支持作用,是神经组织中重要的修复因子。我们前期的基础研究还发现低温雨雪环境下暴露运动主体脑组织TGF-β1含量也有减少倾向。因而,低温雨雪冰冻环境下尽可能保持脑组织的修复能力和神经元的活性应成为该领域保健品开发的另一个切入点。综上所述,低温雨雪环境下暴露作业或运动的确需要给予多重保护,应急救援领域迫切需要一种对低温雨雪冰冻环境下运动主体TGF-β1有多靶点调控作用的外源性补充剂。骨骼肌和骨骼是运动的执行器官,脑是运动的调控器官,这些组织器官TGF-β1的合理表达及其对运动能力的维持产生的叠加效应是本发明追求的主要开发目标。技术实现要素:针对应急救援领域保健需求和技术现状,本发明提供了一种对低温运动主体TGF-β1有调控作用的组合物,该组合物可以下调骨骼肌TGF-β1表达,增加骨骼和脑组织TGF-β1表达,实现了对低温雨雪冰冻环境下运动主体TGF-β1多靶点调控,减轻了骨骼肌纤维化、增强了骨组织的成骨作用,并尽可能保持了脑组织的修复能力和神经元的活性,使骨骼肌、骨骼和脑组织的TGF-β1进行合理表达,对低温雨雪冰冻环境下运动主体(作业主体)的运动能力维持具有多重作用。本发明是这样实现的,一种对冰冻环境下运动主体TGF-β1有调控作用的组合物,其特征在于,按质量计,包括如下原料:伸筋草140g,山茱萸140g,茯苓130g,杜仲100g,天麻90g,苏木110g,鸡血藤90g,当归12g。进一步地,制备该组合物的方法包括如下步骤:取各个原料,均匀混合,加水1500mL,煎至500mL,取汁;再向原料混合物中加水1500mL,煎至500mL,取汁;再向原料混合物中加水1500mL,煎至500mL,取汁,将所得1500mL汁混合,得到水煎物;将水煎物蒸发水分得到粉状提取物,超低温状态下冻干,得到冻干粉,即制得对低温运动主体TGF-β1有调控作用的组合物。进一步地,组合物按用法不同,可制备为口服液或冲剂。本发明提供的对低温下运动主体TGF-β1有调控作用的组合物用于低温环境下,下调运动主体骨骼肌TGF-β1的表达、上调骨组织TGF-β1的表达和上调脑组织TGF-β1的表达。与现有技术相比,本发明的优点在于:1)本发明提供的组合物在最大程度上对低温雨雪冰冻环境下运动主体TGF-β1表达维持多靶点调控作用,骨骼肌、骨骼和脑组织TGF-β1的合理表达对运动能力的维持具有叠加效应,本发明对有效破解凝冻环境下应急作业能力受阻问题有实质性贡献;2)气候变暖背景下生物体对低温雨雪冰冻灾害适应有弱化趋势,生活舒适化将进一步凸显人类的脆弱性,人类对外源性干预物质有实际需求。本发明提供的对低温雨雪冰冻环境下运动主体TGF-β1表达具有多靶点调控作用的组合物,可在一定程度上满足暴露主体对外源性干预物质的实际需求;3)本发明提供的技术对克服气候变暖背景下生物体对低温冰冻灾害适应的弱化趋势提供新思路,对人类科学应对极端气候事件具有潜在应用价值。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。1、对冰冻环境下运动主体TGF-β1有调控作用的组合物的制备取如下原料:伸筋草140g,山茱萸140g,茯苓130g,杜仲100g,天麻90g,苏木110g,鸡血藤90g,当归12g。按如下步骤制备:取各个原料,均匀混合,加水1500mL,煎至500mL,取汁;再向原料混合物中加水1500mL,煎至500mL,取汁;再向原料混合物中加水1500mL,煎至500mL,取汁,将所得1500mL汁混合,得到水煎物;将水煎物蒸发水分得到粉状提取物,超低温状态下冻干,得到冻干粉,即制得对低温运动主体TGF-β1有调控作用的组合物。制备的组合物按用法不同,可制备为口服液或冲剂。2、对冰冻环境下运动主体TGF-β1有调控作用的组合物功能的确认按照0.2g.kg-1和0.6g.kg-1两种浓度配制组合物水溶液(与利用本组合物制备的口服液或冲剂相比,不含辅料)待用。1)动物准备和分组选取反应灵敏、8周龄昆明雄性种小鼠,平均体重在21.35±1.60克,购置沈阳医学院动物实验中心(SCXK(辽)2010-0001)。适应性喂养1周后进行一次适应性游泳,剔除不会游泳的小鼠,将纳入实验的小鼠按体重随机分为正常安静对照组、正常力竭对照组(每天定时补充等体积安慰剂)、低温高湿力竭对照组(暴露前1小时补充等体积安慰剂),组合物低剂量组(暴露前1小时按0.2g.kg-1补充组合物),组合物高剂量组(暴露前1小时按0.6g.kg-1补充组合物)每组10只。2)实验器材实验器材见表1。表1实验器材一览表3)模型制备将正常安静对照组和正常力竭对照组实验动物实验期间饲养在安静、无噪音、温度在21±1℃、相对湿度在45-50%的环境中。将低温高湿力竭对照组、组合物低剂量组和组合物高剂量组动物暴露间歇期饲养在安静、无噪音、温度在21±1℃、相对湿度在45-50%的环境中。暴露期间将动物置于天然低温雨雪冰冻环境下(在天然低温雨雪冰冻环境暴露过程中,实验环境最高气温为-7℃且平均气温为-16.5℃,故实验环境达到了低温雨雪冰冻天气要求),每天暴露1次,每次暴露1小时,连续暴露7天。4)一般状态观察暴露期间,观察各组小鼠每天的一般情况,包括体重、饮食、饮水、毛色和行为变化,暴露过程中用摄像仪记录小鼠行为活动。5)力竭游泳实验向小鼠恒温游泳池中注水,水深至50cm时停止注水,将水温设定在30℃,开始加热,水温恒定时即可执行力竭游泳实验。末次暴露结束即刻将暴露主体移至室内进行力竭游泳实验,当小鼠沉没入水中超过10s,捞出后不能完成翻正反射时预示体力已处于耗竭状态。6)取材小鼠处死后,取双侧下肢,用生理盐水清洗,去除血与脂肪,滤纸吸干,再将肌肉与骨骼分离,留取骨骼肌和股骨分别进行称重。留取全脑组织,用生理盐水清洗,滤纸吸干,称重。严格按照试剂盒操作要求保存股四头肌、股骨和脑组织。7)组织TGF-β1含量测定采用ELISA方法测定小鼠骨骼肌、骨骼及脑中TGF-β1含量,试剂盒由武汉博士德生物技术有限公司提供。8)结果表2各器官TGF-β1含量变化(ng/ml,)注:☆表示与正常安静对照组相比较,P<0.05,有显著性差异;*表示与正常力竭对照组相比较,P<0.05,有显著性差异;﹟表示与暴露力竭对照组相比较,P<0.05,有显著性差异。主要反映TGF-β1表达的多靶点调控特征。表3正常环境下各组织器官TGF-β1表达特征骨骼肌骨脑正常安静对照组---正常力竭对照组↑↓↓注:正常力竭对照组箭头表示与正常安静对照组相比,主要反映力竭运动对各组织器官TGFTGF-β1表达特征的影响。表4力竭状态下各组织器官TGFβ1表达特征骨骼肌骨脑正常力竭对照组---低温高湿力竭组↑↓↓组合物低剂量组↓↑↑组合物高剂量组↓↑↑注:低温高湿力竭组箭头表示与正常力竭对照组相比,主要反映环境应激和运动应激叠加作用对TGFβ1表达特征的影响;组合物补充组箭头表示与低温高湿力竭组相比,主要反映组合物对环境应激和运动应激叠加作用干预特征。a)骨骼肌TGF-β1表达特征分析由表2可知,与正常安静对照组比较,其余各组骨骼肌TGF-β1含量均有显著变化(P<0.05),说明力竭运动、低温高湿环境暴露、补充外源性组合物均可使骨骼肌中TGF-β1表达发生显著变化,提示骨骼肌中TGF-β1对运动应激、环境应激和外源性调控物质补充响应活跃,以TGF-β1为切入点寻找外源性调控物质是可行的。表2还显示,低温高湿力竭组骨骼肌TGF-β1显著高于正常安静对照组和正常力竭对照组,说明运动应激、环境应激有叠加作用;表3和表4结果进一步说明运动应激、环境应激对骨骼肌TGF-β1的表达特征是一致的,这种叠加作用使骨骼肌TGF-β1的表达显著增加。研究表明,骨骼肌TGF-β1过表达与肌肉退行性纤维化密切相关,如不能减轻肌肉纤维化势必影响骨骼肌功能的正常维持。本发明提供的组合物能逆转骨骼肌TGF-β1过表达趋势,组合物低剂量组已显著低于低温高湿力竭组,组合物高剂量组已接近正常力竭对照组,说明本发明提供的组合物具有确切的阻止低温雨雪冰冻环境下运动主体骨骼肌纤维化的作用。b)骨骼TGF-β1表达特征分析由表2可知,与正常安静对照组比较,其余各组骨骼TGF-β1含量均有显著变化(P<0.05),说明力竭运动、低温高湿环境暴露、补充外源性组合物均可使骨骼中TGF-β1表达发生显著变化,提示骨骼中TGF-β1对运动应激、环境应激和外源性调控物质补充响应也是非常活跃的,但其响应特征与骨骼肌完全不同(见表2、表3和表4)。研究表明,TGF-β1是对骨有强大调节作用的生长因子,同时是骨中表达最丰富的生长因子,对骨形成具有明显的促进作用。由表2可知,正常安静状态下,骨骼的TGF-β1含量表达也是最高的,提示骨骼中TGF-β1稳定表达对骨形成具有重要支持作用。由表3和表4可知,力竭运动可使骨骼中TGF-β1表达下降,环境应激和运动应激叠加作用可使骨骼中TGF-β1表达严重不足,说明低温雨雪冰冻环境下运动对骨形成有显著阻碍作用。本发明提供的组合物能显著逆转低温雨雪冰冻环境下运动主体骨组织TGF-β1表达严重不足问题,无论是低剂量组还是高剂量组其骨骼TGF-β1含量均显著高于低温高湿力竭组和正常力竭对照组(P<0.05)。说明本发明提供的组合物对骨骼的TGF-β1表达有确切的调控作用,能有效破解低温雨雪冰冻环境下运动对骨形成的阻碍作用,保持骨量的稳定。c)脑TGF-β1表达特征分析由表2可知,与正常安静对照组比较,其余各组脑TGF-β1含量均有显著变化(P<0.05),说明力竭运动、低温高湿环境暴露、补充外源性组合物均可使脑TGF-β1表达发生显著变化,提示脑TGF-β1对运动应激、环境应激和外源性调控物质补充响应非常活跃的,其响应特征与骨骼像似。由表3和表4可知,正常力竭对照组和低温高湿力竭组脑TGF-β1含量下降趋势明显,说明环境应激和运动应激叠加作用可使脑TGF-β1表达严重不足。TGF-β1是参与组织修复的重要信号分子,被认为是神经元存活的标志,低温高湿力竭组脑TGF-β1含量下降说明低温雨雪冰冻环境下运动对脑修复有阻碍作用。本发明提供的组合物能显著逆转脑组织TGF-β1表达严重不足问题,无论是低剂量组还是高剂量组其脑组织TGF-β1含量不仅明显高于低温高湿力竭组,还显著高于正常力竭对照组。说明脑组织中TGF-β1对外源性补充物质响应敏感,本发明提供的组合物对脑TGF-β1表达有确切的调控作用,并尽可能保持了脑组织的修复能力和神经元的活性。如上所述,本发明提供的组合物能完全逆转低温雨雪冰冻环境下运动主体骨骼肌、骨骼和脑组织TGF-β1表达产生的特征性改变,实现了骨骼肌、骨骼和脑组织TGF-β1的合理表达。本发明提供的组合物对TGF-β1具有的多靶点干预无疑会对运动能力的维持产生叠加效应,这将对有效破解凝冻环境下应急作业能力受阻问题有实质性贡献。9)结论本发明提供的组合物对低温雨雪冰冻环境下运动主体骨骼肌、骨骼和脑组织TGF-β1表达特征有确切的干预作用,所提供的组合物具有多靶点调控特征。本发明所提供的组合物能够保证低温雨雪冰冻环境下运动主体骨骼肌、骨骼和脑组织TGF-β1的合理表达,进而对运动能力的维持产生叠加效应。本发明提供的产品和技术能有效阻止运动主体运动能力或作业能力下滑,此技术可为低温雨雪冰冻环境下应急救援队伍健康管理提供技术支持,本发明提供的产品具有远期广泛的应用空间。以上发明均为本发明典型实施案例,并不局限于本发明,凡在本发明的原则和意图之内做的任何修改、等同替换、改进均应包含在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3 
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