用于治疗眼疾的方法与流程

本发明有关于一种用于治疗眼疾的方法。

背景技术：

糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy，dr)和糖尿病黄斑水肿(diabeticmacularedema，dme)是成人失明的主因，且是糖尿病最常见的并发症。(aiellolpetal.diabeticretinopathy.diabetescare21:143-156,1998)。其影响超过30％有糖尿病的人，最终导致许多患者的视网膜水肿、血管新生(neovascularization)和视力丧失。糖尿病视网膜病变中已广泛记录血管改变，包括血-视网膜屏障(brb)的分解、毛细管基底膜的增厚、和外被细胞数量减少与非细胞毛细管数目的增加。(yanglpetal.baicaleinreducesinflammatoryprocessinarodentmodelofdiabeticretinopathy.inv.opthalmol.vis.sci50:2319-2327,2009)。毛细管细胞并不是在糖尿病中经历凋亡性死亡的唯一视网膜细胞。据报告，在患有糖尿病的人和动物的视网膜中，新生血管细胞的频率超过正常变为tunel(brdu-reddna片段)阳性。虽然视网膜血管分布是糖尿病视网膜病变发展的中心，有越来越多的证据表明神经视网膜功能在疾病期间也受波及，经常在明显血管改变之前。(barbeajetal.neuralapoptosisintheretinaduringexperimentalandhumandiabetes.earlyonsetandeffectofinsulin.j.clininvest.102:783-791,1998)。

例如，在诊断出糖尿病之后和在侦测到临床上明显的血管视网膜病变之前，已迅速地在病患身上记录到视觉功能不足，如色觉丧失，对比敏感度和视网膜电图异常。(phippsjaetal.paired-fflashidentificationofrodandconedysfunctioninthediabeticrat.invophthalmolvissci45:4592-4600,2004)。早期的神经元变化在糖尿病的实验性啮齿动物模型的视网膜中也是明显的，包括类似于人类糖尿病中所描述的神经生理缺陷。由于神经视网膜变化发生在疾病过程的早期阶段，有人已提出其可能在与糖尿病视网膜病变相关的血管病变的发生和进展中起到致病或贡献的角色。(wardmmetal.glutamateuptakeinretinalglialcellsduringdiabetes.diabetologia48:351-360,2005)。

在过去的研究中，越来越多的证据证实了一个概念，视网膜的发炎，其特征在于小神经胶质细胞和星形胶质细胞的活化，其参与了糖尿病视网膜病变的发病机制。糖尿病视网膜病变是一种慢性、低度发炎性的疾病。(fanjwetal.pharmacologicinductionofhemeoxygenase-1playsaprotectiveroleindiabeticretinopathyinrats.invophthalmolvis.sci.53:6541-6556,2012)。糖尿病症状导致视网膜内促炎细胞激素表达的升高，其活化小神经胶质细胞。回应于活化刺激，静止小神经胶质细胞经历了一系列的刻板形态、表型和功能变化。活化的小神经胶质细胞因此刺激了吸收白血球的循环发炎，导致血管分解，并通过释放细胞毒性物质直接诱导神经胶质功能障碍和神经元细胞死亡。(steinlejjetal.intra-ophthalmicarterychemotherapytriggersvasculartoxicitythroughendothelialcellinflammationandleukosasis.invophthalmolvissci53:2439-2445,2012)。缪勒(müller)细胞是视网膜的主要胶质细胞。其跨越视网膜从内界膜到感光层的整个厚度，并且这些过程与大多数神经细胞接触。(bringmanna&wiedemannp.müllerglialcellsinretinaldisease.ophthalmologica227:1-19,2012)。其也在内部和外部视网膜血管床的大血管与毛细管上均形成终枝(endfeet)。(distlercanddreherz.gliacellsofthemonkeyretian-ii.müllercells.visionres36:2381-2394,2012)。缪勒神经胶质对于维持视网膜的正常神经元和血管功能至关重要。过去二十年来的一些研究已提供证据，在糖尿病过程早期缪勒神经胶质细胞受到不利影响。人类和实验性糖尿病的缪勒神经胶质细胞均获得反应性表型，是以细胞增生和胶质原纤维酸性蛋白(gfap)上调为特征。(yong,phetal.evidencesupportingaroleforn’-(d-formyl-3,4-dehydropiperidino)lysineaccumulationinmüllergliadysfunctionanddeathindiabeticretinopathy.molecularvision16:2524-2538,2010)。在糖尿病动物中，这些生物变化伴随着几种功能失调的反应，包括在细胞外空间中调节钾和谷氨酸盐的能力的改变、γ-氨基丁酸的累积、促炎细胞激素的上调、和血管生成生长因子的增加表达，如血管内皮生长因子(vegf)。(ferraran.vascularendothelialgrowthfactor.arteriosclerthrombvascbiol.29:789-791,2009)。

然而，仍期望找到一些新方法以治疗眼疾。

技术实现要素：

本发明中意外地发现，一些新化合物是有效的抗氧化剂和眼血流促进剂，其有效防止血眼屏障的破坏，其是由于糖尿病视网膜病变的糖尿病黄斑水肿和生成vgef和gfap所引起。意外的发现导致这些化合物作为用于治疗眼疾的有效药物，特别是老年性黄斑病变(agerelatedmaculardegeneration，amd)和与糖尿病有关的眼疾，如糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy，dr)、糖尿病黄斑水肿(diabeticmacularedema，dme)或青光眼。

据此，在一方面，本发明的特征在于用于治疗眼疾的方法，包含向有其需要的个体施用有效量的具有式a1结构的化合物：

其中

r¹为氢、烷基、烯基、c5-c6环烷基、5元或6元不饱和碳环或5元或6元杂环，或(ch2)mr⁴

x为c、-o-、-n-或-s-；

y为-o-、-nh或-o-c1-c4烷基；

n为0至10的整数；

m为0至5的整数；

r²和r³独立地为c1-c6烷基；

r⁴为可被卤素、-cf3、-or⁷或-nr⁷r⁸取代的c5-c6环烷基或5元或6元不饱和碳环或杂环，其中r⁷和r⁸独立地为氢或c1-c6烷基；

r⁵为oh、nh2或c5-c6环烷基、5元或6元不饱和碳环或杂环，其中环烷基、碳环和杂环可任意地被卤素、nh2、no2、c1-c6烷氧基、c1-c6烷硫基、or^7”、nr⁷r⁸或cf3取代；以及

r⁶为h、可被羟基或c2-c10烯基取代的c1-c10烷基，或与r1一起为-c2h2-；

或药学上可接受的盐、立体异构物、对映异构物、前药或其溶剂化物。

另一方面，本发明提供具有式1a结构的化合物用于制备治疗眼疾，具体而言是治疗与糖尿病有关的眼疾的药物的用途。

又一方面，本发明提供用于治疗眼疾的药物组合物，具体而言是与糖尿病有关的眼疾，其包含具有式a1结构的化合物和药学上可接受的载体。

本发明的一具体实施例中，眼疾为增生性玻璃体视网膜病变(proliferativevitreoretinopathy，pvr)、葡萄膜炎(uveitis)、青光眼(glaucoma)或老年性黄斑病变(agerelatedmaculardegeneration，amd)。

本发明的一具体实施例中，糖尿病相关眼疾为糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy，dr)或糖尿病黄斑水肿(diabeticmacularedema，dme)。

应理解的是，前面一般性描述和下面详细描述都是例示性和说明性，而不是对本发明的限制。

附图说明

图1a显示化合物i(以下称为“bmx”)对arpe-19细胞增生的影响。以bmx培养arpe-19细胞72小时。

图1b显示bmx对huvec增生的影响。以bmx培养huvec72小时。数据表示为平均值±sem，每组n＝6。**,p<0.01bmx组对比载体对照组。

图2a显示bmx对arpe-19细胞中缺氧诱导损伤的影响。以bmx培养arpe-19细胞72小时。

图2b显示bmx对huvec中缺氧诱导损伤的影响。以bmx培养huvec72小时。对照组在缺氧条件下(1％o2，5％co2和94％n2)以载体处理72小时。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.01对比对照组。

图3a显示bmx对arpe-19细胞中naio3诱导损伤的影响。以bmx和naio3培养arpe-19细胞72小时。

图3b显示bmx对huvec中naio3诱导损伤的影响。以bmx和naio3培养huvec72小时。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.01对比naio3组。

图4a显示bmx对arpe-19细胞中h2o2诱导损伤的影响。以bmx和h2o2培养arpe-19细胞24小时。

图4b显示bmx对huvec中h2o2诱导损伤的影响。以bmx和h2o2培养huvec24小时。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.01对比h2o2组。

图5a显示bmx对arpe-19细胞中nan3诱导损伤的影响。以bmx和nan3培养arpe-19细胞72小时。

图5b显示bmx对huvec中nan3诱导损伤的影响。以bmx和nan3培养huvec72小时。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.01对比nan3组。

图6a显示bmx对arpe-19细胞中t-bhp诱导损伤的影响。以bmx和t-bhp培养arpe-19细胞12小时。

图6b显示bmx对huvec中t-bhp诱导损伤的影响。以bmx和t-bhp培养huvec12小时。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.01对比t-bhp组。

图7显示1％bmx对患有实验性眼高血压的兔的眼血流的影响。数据表示为平均值±sem。每组n＝6；*,p<0.05和**,p<0.05对比对照组。

图8显示与正常动物相比链佐霉素(streptozotocin)注射后体重的变化。数据表示为平均值±sem和**,p<0.01与对照组比较。

图9显示与正常动物相比链佐霉素注射后血糖水平的变化。数据表示为平均值±sem和**,p<0.01与对照组比较。

图10显示0.5％bmx对链佐霉素诱导糖尿病水肿的影响。0.5％bmx显著抑制糖尿病动物的伊文思蓝渗漏(evansblueleakage)(100％)至68％(p<0.01)，较接近于正常动物的54％浓度。数据表示为平均值±sd，在0.5％bmx组n＝18，而糖尿病组n＝26，与正常组相比*,p<0.01，与糖尿病视网膜病变组相比**,p<0.01且##,p<0.01与正常组比较。

图11显示1.0％bmx对链佐霉素诱导糖尿病黄斑水肿的影响。bmx在剂量-反应关系中显著抑制糖尿病动物的伊文思蓝渗漏。1％bmx将伊文思蓝渗漏(56％)完全抑制到正常动物浓度(56％)。数据表示为平均值±sd，在1％bmx组n＝16，而糖尿病组n＝26。与正常组相比*,p<0.01，**,p<0.01与糖尿病动物相比，且##,p>0.05与正常对照动物相比。

图12显示0.5％bmx对用蛋白印迹(westernblot)法实验的链佐霉素诱导糖尿病视网膜病变(dr)中gfap浓度的影响，表示以0.5％bmx的糖尿病视网膜病变中的gfap上调为剂量相关模式。糖尿病视网膜病变动物中gfap的上调(100％)被0.5％bmx显著抑制至70％浓度，并较接近糖尿病视网膜病变动物53％的正常动物的gfap浓度。数据表示为平均值±sd，在所有组n＝6。*,p<0.01与正常组相比，**,p<0.01与糖尿病视网膜病变组相比，且##,p<0.01与正常组相比。

图13显示1.0％bmx对用蛋白印迹法实验的链佐霉素诱导糖尿病性视网膜病变(dr)中gfap浓度的影响，表示1.0％bmx的糖尿病视网膜病变中的gfap上调为剂量相关模式。糖尿病视网膜病变大鼠中gfap的上调(100％)被1.0％bmx显著抑制至46％浓度，且与正常大鼠的41％非常接近。数据表示为平均值±sd，在所有组n＝5。*,p<0.01与正常组相比，**,p<0.01与糖尿病组相比，且##,p>0.05与正常组动物相比。

图14显示0.5％bmx对用蛋白印迹法实验的链佐霉素诱导糖尿病视网膜病变(dr)中vegf浓度的影响，表示0.5％bmx的糖尿病视网膜病变中的vegf上调为剂量相关模式。糖尿病视网膜病变动物中vegf的上调(100％)被0.5％bmx显著抑制至77％浓度，并在50％糖尿病视网膜病变动物中更接近正常动物中的vegf浓度。数据表示为平均值±sd，在所有组n＝6。*,p<0.01与正常组相比，**,p<0.01与糖尿病视网膜病变组相比，且##,p<0.01与正常组相比。

图15显示1.0％bmx对用蛋白印迹法实验的链佐霉素诱导糖尿病视网膜病变(dr)中vegf浓度的影响，表示1.0％bmx的糖尿病视网膜病变中的vegf上调为剂量相关模式。糖尿病视网膜病变大鼠中vegf的上调(100％)被1.0％bmx显著抑制至50％浓度，且与正常大鼠的34％非常接近。数据表示为平均值±sd，在所有组n＝3。*,p<0.01与正常组相比，**,p<0.01与糖尿病组相比，且##,p<0.05与正常组相比。

图16显示bmx对用pcr分析的链佐霉素诱导糖尿病视网膜病变(dr)中gfap基因表达的影响。糖尿病视网膜病变动物中gfap的mrna表达显著增加至正常对照浓度的3.0倍(作为100％)，其中0.5％bmx和1％bmx分别将其抑制至60％和51％。正常动物的gfap是糖尿病视网膜病变大鼠的34％。这些结果表示，bmx可以剂量反应的方式显著抑制糖尿病视网膜病变中gfap的mrna表达。数据表示为平均值±sd，正常组n＝9，糖尿病组n＝9，0.5％bmx组n＝7，1％bmx组n＝5。*,p<0.01与正常组相比，#,p<0.05和##,p<0.01与糖尿病视网膜病变动物相比，且**,p<0.01和*#,p<0.05与正常动物相比。

图17a显示载体组和bmx组之间泄漏面积的比较。

图17b显示第7天的鼠视网膜的光同调断层扫瞄(oct)图像。箭头：雷射损伤区域。

图18a显示第28天小鼠的基底摄影(fundusphotography，fp)和基底荧光素血管摄影(fundusfluoresceinangiography，ffa)图像。

图18b显示第28天鼠视网膜的oct图像。箭头：雷射损伤区域。

具体实施方式

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。

如本文所使用，除非上下文另有明确规定，单数形式“一”和“所述”包括复数指示。因此，例如，对“一样本”的引用包括多个这类样本和其对本领域技术人员已知的等同物。

根据本发明，提供一种治疗眼疾的新方法。美国专利号7,994,357中公开了用于本发明的化合物，其内容通过引用其整体并入本文。所述化合物具有式a1的结构：

其中

r¹为氢、烷基、烯基、c5-c6环烷基、5元或6元不饱和碳环或5元或6元杂环；(ch2)mr⁴

x为c、-o-、-n-或-s-；

y为-o-、-nh或-o-c1-c4烷基；

n为0至10的整数；

m为0至5的整数；

r²和r³独立地为c1-c6烷基；

r⁴为可被卤素、-cf3、-or⁷或-nr⁷r⁸取代的c5-c6环烷基或5元或6元不饱和碳环或杂环，其中r⁷和r⁸独立地为氢或c1-c6烷基；

r⁵为oh、nh2或c5-c6环烷基、5元或6元不饱和碳环或杂环，其中环烷基、碳环和杂环可任意地被卤素、nh2、no2、c1-c6烷氧基、c1-c6烷硫基、or⁷、nr⁷r⁸或cf3取代；以及

r⁶为h、可被羟基或c2-c10烯基取代的c1-c10烷基，或与r1一起为-c2h2-。

本发明的一具体实施例中，化合物为化合物i(也称为“bmx”)，其由蛇床子素(osthole)的半合成而获得，并在学习和记忆方面扮演新角色，报道于yangycetal。(yangycetal.evid.basedcomplementalternat.med.2013:articleid.514908(18pages),2013)：

如本文所用的术语“眼疾”是指与眼血流减少相关的疾病或病症，包括但不限于增生性玻璃体视网膜病变(pvr)、葡萄膜炎、青光眼和老年性黄斑病变(amd)。

如本文所用的术语“糖尿病相关的眼疾”是指一种疾病或病症，其是与糖尿病相关、由糖尿病所导致、或起因于糖尿病，包括但不限于糖尿病视网膜病变(dr)和糖尿病黄斑水肿(dme)，其可能与氧化压力(oxidativestress)和/或缺氧引起的对眼睛损害有关，或更具体地与视网膜色素上皮细胞(rpe)有关。

如本文所用，术语“有效量”是指足量的通式a的化合物，以提供所需的治疗效果，或诱导特定类型的回应。所需的有效量随个体的不同而有所不同，取决于个体的疾病状态、身体状况、年龄、性别、人种和体重等。然而，本领域一般技术人员仅使用常规实验即可确定适当的有效量。例如，通式a1的化合物可口服施用个体一天1-3次。对于每次口服施用，通式a1的化合物的量可为0.5至50mg，较佳2至25mg。通式a1的化合物也可透过眼科施用而给予个体，每天1-10次。例如，一人可每次使用一滴包含通式a1的化合物的制剂，每天3次。对于局部眼科施用来说，可使用0.01-10％通式a1的化合物，较佳可使用0.1-1.0％通式a1的化合物。

本发明的药物组合物可通过传统已知的方法用一或多种药学上可接受的载体来制备。如本文所用的术语“药学上可接受的载体”涵盖任何标准药学载体。如此载体可包括但不限于：盐水、缓冲盐水、右旋糖、水、甘油、乙醇、丙二醇、聚氧乙烯蓖麻油(cremophor)、纳米颗粒、脂质体、聚合物及其组合。

本发明的药物组合物可构成适合于所选施用模式的任何形式。例如，适用于口服施用的组合物包括固体剂型，如药丸、胶囊、颗粒、药片和药粉，以及液体剂型，如溶液、糖浆、酏剂和悬浮液。可用于局部施用的形式包括乳剂、软膏、凝胶、悬浮液、滴剂、乳液、皮肤贴剂。

除了标准载体之外，本发明的口服药物组合物可补充有一或多种赋形剂，通常用于口服制剂中，如表面活性剂、吸入剂、助溶剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂、着色剂、甜味剂、调味剂和防腐剂。此种赋形剂为本领域技术人员所熟知的。

根据本发明，药物组合物可透过任何途径施用至个体，如口服施用、肠胃外注射、眼部注射(例如，玻璃体内注射)、皮肤贴剂或眼部局部施用。用于眼睛局部施用的药物组合物可以眼膏、眼凝胶、眼霜或滴眼剂的形式配制。

通过以下实施例进一步说明本发明，这些实施例是为了说明而不是限制的目的而提供。

实施例

实施例1：氧化的影响

rpe的功能障碍或细胞死亡的机制可涉及各种因素，例如氧化损伤、bruch氏膜的退化性变化和对脉络膜血管系统的损伤。不同类型的氧化压力导致rpe细胞中蛋白质的氧化损伤的不同模式以及不同的存活丧失模式。

视网膜色素上皮(rpe)是位于视网膜感光器和脉络膜血管之间的单层细胞，其在感光器的机械和代谢支持中起关键角色。另外，rpe细胞是一些眼疾的主要成分，如增生性玻璃体视网膜病变(pvr)、葡萄膜炎和老年性黄斑病变(amd)。amd和其他疾病，如糖尿病视网膜病变(dr)，可能与由光或代谢反应所产生的氧自由基的影响有关。由于上皮很容易受到氧张力和氧自由基相关压力的变化，在缺血相关疾病期间，rpe中所产生的活性含氧物(reactiveoxygenspecies，ros)可能对rpe细胞有害。amd的一个重要“早期”事件是由于氧化损伤的rpe细胞损失。已认识到氧化压力涉及几种与年龄有关的慢性疾病的病因，如癌症、糖尿病、神经退化性和心血管疾病。

1.1材料

溴化噻唑蓝四唑(mtt，纯度≥97.5％)、杜尔贝科(dulbecco)磷酸盐缓冲盐水(dpbs)、过氧化氢(h2o2，50重量％水溶液)、第三丁基氢过氧化物(t-bhp，70重量％水溶液)、碘酸钠(naio3，纯度≥99.5％)、叠氮化钠(nan3，纯度≥99.5％)和杜尔贝科改良式eagle培养基/ham'sf12(dmem/f12，1：1)均购自西格玛奥瑞奇化学公司(sigma-aldrichchemicalco.)(st.louis，mo，usa)。人视网膜色素上皮(arpe-19)细胞、人脐静脉内皮细胞(huvec)、胎牛血清(fbs)、血管细胞基础培养基和内皮细胞生长试剂盒是购自atcc(manassas，va，usa)。

1.2细胞培养

arpe-19细胞在补充有10％fbs、100单位/ml青霉素g和100μg/ml硫酸链霉素的dmem/f12培养基中生长。huvec在补充有内皮细胞生长试剂盒的血管细胞基础培养基中生长。细胞于37℃，在5％co2和95％空气下的潮湿培养箱中培养。

1.3bmx对arpe-19细胞和huvec存活率的影响

使用mtt分析来测量arpe-19细胞和huvec的存活率。2×10⁵个arpe-19细胞或5×10⁴个huvec接种于96孔盘(100μl/孔)中并使其生长整夜。通过加入100μl不含细胞的培养基来制备阴性对照组。然后将细胞用具有化合物i(0.03、0.1、0.3、1、3和10μg/ml)和/或氧化剂(naio3、h2o2、t-bhp和nan3)的新鲜培养基处理12、24或72小时(200μl/孔)。载体对照组用载体处理。向孔中加入20μl的mtt(5mg/ml)，并再培养4小时。培养后，丢弃培养基并加入100μl的dmso，以通过活细胞将由mtt所产生的甲臜(formazan)溶解。使用酶标仪(microplatereaders)(bio-radlaboratories，inc.，ca)在570nm处测量吸光度。根据以下公式计算细胞存活率：细胞存活率(％)＝(测试样品的吸光度–阴性对照组的吸光度)/(载体对照组的吸光度–阴性对照组的吸光度)×100％。

1.4缺氧处理

使细胞附着整夜，然后在缺氧条件下暴露于化合物i或载体72小时。通过使用以o2和co2控制器(prooxmodel110和proco2model120,biospherixltd.,redfield,ny,usa)与n2和co2气体源的温度和湿度控制环境c室，而保持缺氧条件(1％o2、5％co2和94％n2)。

1.5统计分析

所有数据表示为平均值±s.e.m。统计分析使用学生t检验(student'st-test)进行。p<0.05的值被认为是统计学显著的。

1.6结果

1.6.1化合物i在arpe-19细胞和huvec中的细胞毒性

结果显示，bmx不影响arpe-19细胞和0.03μg/ml至1μg/ml的huvec中的细胞生长。然而，化合物i显著抑制浓度为10μg/ml的arpe-19细胞和huvec的增生分别为36％和47％(p<0.01，图1a和图1b)。

1.6.2化合物i对arpe-19细胞和huvec中缺氧诱导损伤的影响

除了3μg/ml外，化合物i(bmx)使arpe-19细胞的存活率提高了22％，化合物i对缺氧条件下的arpe-19细胞从0.03μg/ml到10μg/ml没有影响(p<0.05，图2a)。在10μg/ml的浓度下，化合物i使huvec在缺氧条件下的存活率显著降低了98％(p<0.01，图2b)。

1.6.3化合物i对arpe-19细胞和huvec中naio3诱导损伤的影响

在10μg/ml的浓度下，化合物i显著增强了arpe-19细胞和huvec中naio3诱导损伤的存活率(p<0.01，图3a和图3b)。然而，化合物i将在0.03μg/ml到1μg/ml的huvec中的300μg/ml的naio3诱导损伤逆转(p<0.01，图3b)。

1.6.4化合物i对arpe-19细胞和huvec中h2o2诱导损伤的影响

在3μg/ml和10μg/ml的浓度下，化合物i在arpe-19细胞中逆转400μm和600μm的h2o2诱导损伤(p<0.01，图4a)。然而，10μg/ml化合物i使huvec中200μm和400μm的h2o2诱导损伤分别增加41％和10％(图4b)。

1.6.5化合物i对arpe-19细胞和huvec中nan3诱导损伤的影响

化合物i显著逆转arpe-19细胞中的nan3诱导损伤(图5a)。然而，从0.03μg/ml，化合物i不影响huvec中nan3诱导损伤。10μg/ml化合物i使huvec中0.3、1和3mm的nan3诱导损伤分别增加65％、52％和72％(p<0.01，图5b)。

1.6.6化合物i对arpe-19细胞和huvec中t-bhp诱导损伤的影响

从0.03μg/ml到10μg/ml，化合物i在arpe-19细胞中逆转200μm的t-bhp诱导损伤(图6a)。在1μg/ml和3μg/ml的浓度下，化合物i使huvec中200μmt-bhp诱导损伤分别逆转26％和28％(p<0.01，图6a)。然而，10μg/ml化合物i使huvec中50、100和200μm的t-bhp诱导损伤分别增加40％、20％和51％(p<0.01，图6b)。

结论是，bmx逆转由全部氧化剂引起的rpe细胞的氧化损伤，氧化剂包括缺氧、h2o2、nan3和除了naio3以外的t-bhp，其被bmx增强。反之，高浓度(10μg/ml)的bmx增强全部诱导的氧化损伤，全部包括缺氧、h2o2、nan3和t-bhp，除了naio3以外，在huvec上。较低浓度的bmx对于被全部氧化剂(包括在huvec细胞的naio3)所诱导的氧化损伤显示无效果或轻微逆转。这些结果表明，bmx是对于除了在rpe细胞上的naio3之外的全部氧化剂的有效抗氧化剂。反之，逆转由氧化剂引起的损伤效果较差或无效，且甚至在高浓度(10μg/ml)时对huvec增加氧化损伤。

总结来说，bmx对眼部rpe细胞来说，是有效抗氧化剂，但对非眼部特异性huvec细胞并不是有效的，表示bmx是用于治疗眼睛相关疾病的优良药剂，所述疾病例如糖尿病视网膜病变和糖尿病黄斑水肿。

实施例2：增强眼血流(obf)

眼血流的改善在糖尿病视网膜病变、糖尿病黄斑水肿、青光眼和缺血性眼疾中是必要的，因为最需要的营养物质和氧气的供应可因此维持在正常或接近正常浓度。虽然在2-8ml/min/g组织时冠脉血流量相当高，在13ml/min/g组织时脉络膜的血流量更高。慢性眼内血流减少可能导致视野和视神经头的恶化，而急性缺血超过45分钟可能导致不可逆转的失明。

眼血流与多种眼疾密切相关，包括青光眼、缺血性视网膜病变、糖尿病视网膜病变和老年性黄斑病变(amd)。因此，正常眼睛血流的维持对于预防/治疗上述眼疾是至关重要的。

2.1材料

0.5％爱尔卡因(alcaine)是商业上购得。在实验室中制备20％无菌高渗压盐水溶液。彩色微球是购自e-ztrac(losangeles，ca)。以含有0.01％(v/v)吐温80的盐水稀释彩色微球，以防止微球黏在一起。在每个时间点注射0.4ml的2百万个微球。

重量2-3.0kg的雌性新西兰白兔是商业上购得。接着以机构指南进行动物照护和处理。

2.2方法

用35mg/kg氯胺酮(ketamine)和5mg/kg安耐宁(balanzine)(10％赛拉嗪(xylazine))通过肌内注射而麻醉兔子。此后每一小时给予一半的初始剂量。通过右侧颈动脉插入左心室以注射彩色微球，并插入股动脉以收集血液样本。用一滴盐酸丙美卡因眼用溶液(bausch&lomb,inc.,tampa,fl,usa)治疗左眼。将针头直接插入到与40mmhg盐水压力计连接的左眼前房中。眼高血压模型将眼血流减少至正常值的约三分之一。在建立眼高血压模型后，将50μl的10g/l化合物i或载体(30％hp-β-cd溶液)局部徐徐滴注到左眼30分钟。在用化合物i或载体治疗后，在0、30、60和120分钟通过彩色微球而测量眼血流。在每个时间点，注射2百万个微球作为参照，在注射微球后，从股动脉采取血液样本刚好1分钟。将血液样本收集在肝素化管(heparinizedtube)中并记录体积。在最后一次血液采样后，将兔子注射100mg/kg戊巴比妥钠以安乐死。将左眼摘除并切成虹膜、睫状体、视网膜和脉络膜。所有的组织均秤重。

e-ztrac(losangeles，ca，usa)提供样本处理和微球计数的细节。简而言之，将血液溶血试剂与血液样本加入到微量离心管中，然后涡旋并以6000rpm离心30分钟。除去上清液，接着加入组织/血液消化试剂i和ii。将试管上盖、涡旋并离心30分钟。除去上清液，并加入计数试剂、涡旋并离心15分钟。除去上清液，将微球重新悬浮在精确体积的计数试剂中。在显微镜下用血球计(hemocytometer)计算微球的数量。将组织/血液消化试剂i加入到具有组织样本的微量离心管中，密封，并在95℃下加热15分钟。然后将试管涡旋30秒，再加热，并再涡旋直到所有组织样本溶解。加入组织/血液消化试剂ii，同时组织样本仍热，然后将试管上盖，涡旋，并离心30分钟。此后的方案与用于处理血液样本的方案相同，并对微球进行计数。

根据下面的公式计算在某个时间点的每个组织的血流量：qm＝(cm×qt)/cr。qm是以μl/min/mg表示的组织的血流量，cm是组织的微球编号，qr是以μl/min表示的血液样本流速，而cr是参考血液样本中的微球数量。

2.3结果

药物滴注后，在120分钟时，所有组织中的血流均显著增加1％化合物i(图7)。然而，药物滴注后，在30分钟和60分钟时，睫状体和脉络膜的血流也显著增加(图7)。

眼血流减少导致许多眼疾；特别是在脉络膜、视网膜和虹膜。它们包括但不限于糖尿病视网膜病变、糖尿病黄斑水肿、青光眼、老年性黄斑病变、缺血性视网膜病变和其类似物。因此，眼血流增强对糖尿病视网膜病变和dme有益。本研究显示bmx有效增强眼血流，表明其可有效使用以治疗糖尿病视网膜病变或dme。

实施例3：化合物i对链佐霉素诱导的糖尿病黄斑水肿中的血-视网膜屏障破坏的影响

糖尿病黄斑水肿(dme)是已开发国家里50岁以上人口视力丧失的最常见原因。糖尿病，dme病因，由于无症状性发炎，在世界各地的发病率和盛行率不断上升，不仅在已开发国家，而且在未开发国家也成为流行病。这种并发症发生主要是因为糖尿病视网膜病变，糖尿病的血管并发症，经常被诊断和治疗晚于其应该的时间点，当损害视力的条件已经发生。糖尿病视网膜病变经由视网膜新生血管及黄斑水肿而破坏视力。dme的病理生理学涉及扩张的毛细管、视网膜微动脉瘤和周细胞的损失，最终损害血-视网膜屏障(brb)。brb的分解导致流体泄漏到细胞外空间，这破坏了细胞浓度上的黄斑结构和功能。

白细胞介素-1阻断化合物在抑制il-1诱导发炎是有效的，且在抑制眼科伤口愈合也是有效的。鉴于各种发炎介质似乎在促进dme中扮演角色，我们推测具有抗炎特性的化合物i可能发挥阻断糖尿病诱导dme的能力。

3.1材料和方法

禁食16小时后，秤重200-220g的史-道二氏(sprague-dawley)雌性大鼠，在10mm柠檬酸钠缓冲液(ph4.5；sigma-aldrich,st.louis,md)中接受单次60mg/kg腹膜内注射链佐霉素(stz；sigma-aldrich,st.louis,md)。对照组大鼠被禁食，并单独接受缓冲液。在接受stz后7天血糖浓度高于375mg/dl的大鼠被认为是糖尿病。每周检测体重和血糖。所有的实验均按照“实验动物的照护和处理指南”(nih出版物第85-23号)所指定的规则进行。对于治疗，大鼠被滴注0.5％和1％化合物i滴眼剂。在糖尿病产生后，所有大鼠的双眼均滴注1滴眼药水，每天3次，持续6周。葡萄糖浓度测定后，大鼠用0.5％和1％化合物i或载体溶液滴眼剂一天3次以治疗4周。动物照护和处理是遵循该机构指南。

在引导全身麻醉后，分别用0.28和0.58mm内径的聚乙烯管插管右颈静脉和右髂动脉，聚乙烯管填充有肝素化盐水(50iu肝素/ml盐水)。伊文思蓝(sigma-aldrich,st.louis,md)以45mg/kg的剂量经由颈静脉注射10秒。在伊文思蓝注射之后，大鼠立即变成可见的蓝色，确认其摄入和染料分布。随后，以15分钟的间隔，从髂动脉抽取0.1ml血液2小时，以获得时间平均的伊文思蓝血浆浓度。染料已循环120分钟后，打开胸腔，在37℃用0.05m的ph3.5柠檬酸盐缓冲的聚甲醛(paraformaldehyde)(sigma-aldrich,st.louis,md)经由左心室灌注大鼠2分钟。使用ph3.5以优化伊文思蓝与白蛋白的连结，并将灌注溶液升温至37℃以防止血管收缩。

在灌注之后，立即将双眼摘除并在赤道处解剖。在手术显微镜下仔细分离视网膜，并在真空设备中彻底干燥5小时。使用干重来将伊文思蓝渗漏的定量规则化。伊文思蓝通过将每个视网膜在150ml甲酰胺(sigma-aldrich,st.louis,md)中于70℃培养18小时而萃取。将上清液通过具有6000rpm的过滤器的离心管离心1小时，并将100μl滤液用于三次分光光度测量(smartspec,bio-rad)。每个测量发生在5秒钟的间隔内，且所有测量组均以已知的标准进行。减去背景的吸光度是通过在620nm和在740nm两处测量每个样本来确定，其中620nm是伊文思蓝在甲酰胺中的吸光度最大值，而740nm则是吸光度最小值。

从伊文思蓝在甲酰胺中的标准曲线计算萃取物中染料的浓度。使用以下等式计算brb分解，结果以brb分解抑制(％)表示：[(载体对照组中的浓度)-(非糖尿病组或化合物i处理组中的浓度)]/(载体对照组中的浓度)×100％。

3.2结果

非糖尿病大鼠的体重在3周期间内稳定增加，而糖尿病大鼠的体重无论药物治疗与否都逐渐下降(图8)。至于血糖浓度，无论药物治疗与否，糖尿病大鼠稳定增加(图9)。而非糖尿病者的血糖保持在100mg％的低浓度。

正常非糖尿病组和0.5％化合物i和1％化合物i治疗组中伊文思蓝渗漏的百分比分别为54％、68％和56％，与糖尿病载体对照组(100％)相比(图10和图11)。糖尿病载体对照组与所有其他组之间有显著差异(图10和图11)。然而，非糖尿病对照组与1％化合物i治疗组之间没有差异(图10和图11)。

这些结果表示dme的伊文思蓝渗漏可完全被1％化合物i和部分0.5％化合物i阻断，显示良好的剂量对应关系(图10和图11)。

brb分解引起血管渗透性或血管渗漏，这是糖尿病的早期并发症和dme的主要原因。brb有两个组分：外屏障和内屏障。外屏障通过视网膜色素上皮(rpe)细胞之间的紧密连接而形成，并包括闭合带和桥粒(desmosome)。内屏障通过视网膜血管内皮细胞与分化良好网络的神经胶质细胞(星形胶质细胞和缪勒细胞)之间的紧密连接错合物而形成。一些临床研究表明内屏障是导致dme的血管渗漏的主要位置。brb分解的机制是多因性的，且次要于紧密连接的变化、外被细胞和内皮细胞损失、视网膜血管扩张和白血球停滞(leukostasis)以及玻璃体-视网膜绷紧与牵引。视网膜血管紧密连接保护血管免于渗漏，但是持续的高血糖可能损害紧密连接，血管可能变成易渗漏，使液体或血液渗入视网膜，从而导致视网膜肿胀。在糖尿病诱导后6周，通过伊文思蓝渗漏法分析brb完整性。糖尿病动物的伊文思蓝渗漏比非糖尿病动物高得多，表明糖尿病组与非糖尿病组之间的显著差异(图10和图11)。在本实验室之前进行的实验中，蛇床子素(osthole)显示降低实验诱导眼部发炎中的血管通透性和抑制大鼠眼睛中的il-1诱导葡萄膜炎的功效。我们的研究表示，bmx显著降低stz诱导糖尿病动物模型中的血管通透性。此外，1％bmx将糖尿病brb分解完全恢复至非糖尿病浓度(图11)。

实施例4：化合物i对链佐霉素诱导糖尿病视网膜病变的影响

神经胶质纤维酸性蛋白(gfap)是已确立的视网膜压力指标。在正常的哺乳动物视网膜中，gfap在缪勒细胞中可以些微检测到。在压力下，活化的缪勒细胞表达高水平的gfap。在本研究中，在缪勒细胞中说明增加的gfap表达，表示缪勒细胞功能障碍是涉及stz诱导糖尿病视网膜病变，这与以前的研究一致。缪勒细胞功能障碍导致谷氨酸盐输送异常，对神经元细胞有毒性。神经元功能障碍或糖尿病视网膜细胞损失可能部分是由于缪勒细胞功能障碍。

由糖尿病视网膜病变的视力丧失和失明通常是血管渗漏或缺血的结果。血管渗漏涉及出血或形成硬性渗出物。由血管损伤的缺血和局部灌注中断导致血管生成和新血管形成。形成的新血管易碎，容易出血，其可损害视力，最终导致失明。vegf是血管形成和功能的主要调节。其控制内皮细胞中的几个过程，如增生、存活和迁移。视网膜vegf表达与动物和人类中的糖尿病血液-视网膜屏障分解和缺血相关的新血管形成相关。在本研究中，缪勒细胞中的vegf表达在糖尿病视网膜中显著上调，表示vegf的过度表达在stz诱导糖尿病中的视网膜血管异常中起关键角色。在这项研究中，我们试图调查由糖尿病引起的gfap和vegf上调是否可以被化合物i抑制。

4.1方法

4.1.1动物

禁食16小时后，秤重200-220g的史-道二氏(sprague-dawley)雌性大鼠，在10mm柠檬酸钠缓冲液(ph4.5；sigma-aldrich,st.louis,md)中接受单次60mg/kg腹膜内注射链佐霉素(stz；sigma-aldrich，st.louis，md)。对照组大鼠被禁食，并单独接受缓冲液。在接受stz后7天血糖浓度高于375mg/dl的大鼠被认为是糖尿病。糖尿病大鼠用1％化合物i、0.5％化合物i或载体滴眼剂一天3次以治疗6周。

4.1.2蛋白印迹分析

如上一节所述牺牲大鼠后，将眼睛摘除并切成两半。将视网膜从眼罩上剥离，并立即用0.3ml冰冷的裂解缓冲液(stz；sigma-aldrich,st.louis,mo)均质化，所述缓冲液包括1μl蛋白酶抑制剂混合物(stz；sigma-aldrich,st.louis,mo)。通过以12,000g离心20分钟除去不溶物质。根据制造商的说明，使用蛋白质测定试剂盒(bca,santacruzbiotechnology,santacruz,ca)确定最终的蛋白质浓度。均质物(80μg)用nupagebis-trismini凝胶(invitrogenlifetechnologies,grandisland,ny)分离，并通过iblot凝胶转移装置(invitrogenlifetechnologies,grandisland,ny)转移到硝化纤维膜。根据chromogenickit-抗兔(invitrogenlifetechnologies,grandisland,ny)的说明，硝化纤维膜通过benchpro4100卡片加工站(invitrogenlifetechnologies,grandisland,ny)处理。使用的初级抗体分别是抗gfap(1:200，santacruzbiotechnology,santacruz,ca)和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(gapdh)(1：100)。使用抗兔igg、ap连接的抗体作为第二抗体。为了定量评估蛋白印迹研究，扫描硝化纤维膜并用分析软件(pro-gelanalyzersoftware,mediacybernetics,rockville,md)定量光密度。

4.1.3定量实时pcr

如前所述牺牲大鼠后，将眼睛摘除并切成两半，将视网膜从眼罩上剥离，并立即在rna分离剂(plusminikit,qiagen,valencia,ca)均质化。通过使用根据制造商的方案(高容量逆转录试剂盒，ablifetechnologies,austin,tx)的商业试剂盒从mrna制备第一股cdna。表1中列出了引物的序列。在实时检测系统(icycler,bio-rad)中，使用荧光检测染料(greenpcrmastermix,ablifetechnologies,austin,tx)的标准方案，在96孔盘中进行实时pcr。所有pcr反应都是由荧光染料/pcr混合物、最终浓度为0.2μm的正向和反向引物以及1ng的cdna所组成的20μl最终体积。pcr循环参数如下：在90℃聚合酶活化15分钟，95℃15秒、60℃30秒和72℃1分钟进行40次循环。通过在相同样本中归一化β肌动蛋白持家基因的ct来计算mrna的量，根据以下公式：从平均目标基因ct中减去平均β肌动蛋白ct(每个多重pcr进行三次)；结果代表δct。此δct是特定的，且可与校准样本的δct进行比较。从目标基因的δct减去对照δct被称为δδct。目标基因表达的相对定量(与对照组相比)通过使用2^-δδct来确定。

用作引物的寡核苷酸的的序列表。

4.1.4统计分析

所有资料均以平均值±sd表示。两组正常分布的资料用学生t检验分析。对于两两比较，两组之间使用配对t检验。p<0.05的值被认为有统计学意义。

4.2结果

4.2.1蛋白印迹分析

将stz腹腔注射7周后，糖尿病对照组的视网膜中gfap的蛋白表达与非糖尿病组相比显著增加(p<0.05)。在糖尿病大鼠灌注1％化合物i和0.5％化合物i持续6周后，与糖尿病对照组相比，gfap蛋白在视网膜中的表达被显著抑制(p<0.05，图12和图13)。

这些结果清楚地表示糖尿病视网膜病变可通过化合物i以剂量依存的方式而治疗(图12和图13)。

与对照的正常眼相比，vegf是糖尿病视网膜病变中显著增加的另一种生物标志体，如可见糖尿病眼内vegf显著增加(图14和图15)。0.5％化合物i和1％化合物i显著抑制糖尿病眼中的vegf浓度(图14和图15)，表示糖尿病视网膜病变可以剂量依存的方式有效地治疗(图14和图15)。

4.2.2定量实时pcr

通过定量实时pcr侦测gfap的基因表达。结果表示非糖尿病视网膜表达低浓度的gfap(图16)。糖尿病发病六周后，gfap的基因表达显著上调。与糖尿病对照组相比，通过用0.5％和1％化合物i治疗，gfap表达显著下调(图16)。

这些结果与前面章节中呈现的蛋白印迹所获得的结果相似(图12和图13)。显著上调的gfap表达会被0.5％化合物i和1％化合物i以剂量依存方式显著抑制，并且更接近对照组浓度(图16)。

这些结果清楚地表示化合物i可以用于治疗糖尿病视网膜病变。

实施例5：化合物i(bmx)在cnv小鼠模型中的体内功效

5.1材料和方法

5.1.1动物

在台北医学大学(tmu)动物中心内饲养雄性c57bl/6j小鼠(biolascotaiwanco.)，并根据arvo声明进行cnv研究，实验方案由tmu机构动物照护和使用委员会(lac-2017-0130)批准。为了产生cnv，通过注射安耐宁(balanzine)(10％赛拉嗪(xylazine))(10mg/kg)和氯胺酮(ketamine)(80mg/kg)麻醉小鼠。bruch氏膜脉络膜破裂是通过雷射光凝(microniiisystem,phoenixresearchlaboratories,pleasanton,ca)使用cnv雷射烧四点(持续时间0.1秒，250mw)，距离视盘大约两个盘间直径而达成。将小鼠随机分为三组：(1)只接受载体治疗的小鼠；(2)接受cvn雷射烧并仅用载体治疗的小鼠；(3)接受cnv雷射烧并以25mg/kg/d的bmx经口服施用而全身性传递7或28天治疗的小鼠。在第-7天、第7天和第28天，在麻醉下在对小鼠腹膜内注射荧光素钠之后，立即进行基底摄影(fp)和基底荧光素血管摄影(ffa)，以获得视网膜血管造影资料，如下所述。

5.1.2基底摄影(fp)和基底荧光素血管摄影(ffa)

使用microniii视网膜成像显微镜(phoenixresearchlaboratories,pleasanton,ca)，以监测c57bl/6小鼠基底的形态和病理变化。简言之，通过ip注射氯胺酮(80mg/kg)和甲苯噻嗪(xylazine)(10mg/kg)将小鼠麻醉，并用0.125％阿托品使眼睛扩张。将每只老鼠放在显微镜平台的一边上，右眼用2％美多秀(methocel)凝胶(omnivision,sa,neuhausen,switzerland)冲洗。在进行彩色fp之后，透过ip注射使用荧光素(10％；0.05ml)进行ffa检查。然后使用steampix5^tm软件收集串行图像。

5.1.3光同调断层扫瞄(oct)成像和厚度分析

使用microniii(phoenixresearchlaboratories,pleasanton,ca)视网膜成像显微镜的oct模块，以从视网膜层获得图像。通过将沿同一垂直轴的5个单独b扫描加以平均和空间对齐，而获得高分辨率的视网膜横截面(右眼)的b扫描。使用insightxl(phoenixresearchlaboratories,sanramon,ca,sa)将视网膜层进行分割以用于进一步分析。在本研究中包含的c57bl/6小鼠中定义和测量三个视网膜层：包含视网膜神经纤维层(rnfl)、神经节细胞层(gcl)和内丛状层(ipl)的内层；包括内核层(inl)、外丛状层(opl)、外核层(onl)和外界膜(olm)的中间层；和包含感光器的内部和外部片段(is/os)和视网膜色素上皮的外层。

5.2结果

结果显示在图17a至图18b。bmx组的泄漏面积显著减少(图17a和图18a)。此外，根据fp和ffa图像，在bmx组(图17b(第7天)和图18b(第28天))中，由雷射损伤导致的组织增生得到改善。

本领域技术人员将会理解，可对上述具体实施例进行改变而不背离其广泛的发明构思。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定具体实施例，而是旨在覆盖由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的修改。