一种乙醛脱氢酶2的激动剂的制作方法

本发明涉及一种激动剂，尤其是一种乙醛脱氢酶2的激动剂。

背景技术：

乙醛脱氢酶2(aldehydedehydrogenase2，aldh2)是线粒体中一个关键的生物酶，aldh2是乙醇分解的重要酶，能分解4-羟基壬烯醛，具有抗心肌细胞氧自由基伤害、减少细胞死亡的作用，在多种心血管疾病中均发挥着不同的作用：①aldh2与心力衰竭：心肌细胞氧自由基伤害和死亡是引起心衰的关键因素。aldh2可以直接对醛类物质进行解毒和清除，缓解醛类物质对心肌细胞的毒害作用，还能调控功能失调或受损的线粒体发生自噬作用，减少ros释放对心肌细胞的氧化损伤。②aldh2与高血压：aldh2是硝酸甘油在体内代谢的重要酶，其能将硝酸甘油代谢为二硝酸甘油及no，no能经由各种通路起到扩张血管作用，二硝酸甘油能提高血管壁的弹力和扩张性，有利于解决老年纯粹性收缩期脉压升高的问题。③aldh2与冠心病：研究发现，aldh2变异型易导致冠脉血流缓慢、产生凝血块、加大突发性心梗发生率。此外，乙醇的分解物乙醛和脂质醇可因为产生蛋白副产物导致动脉粥样硬化血管伤害，而aldh2可使乙醛分解来产生作用。④aldh2与心肌纤维化：aldh2降低i、iii型蛋白的表达，减少心肌细胞外基质胶原的沉积，对保持心脏舒缩功能及正常构造具有重要意义。

aldh2不仅具有抗氧化的作用，保护心肌细胞，而且还能降低胶原蛋白的分泌，改善心肌纤维化。此外，我们的实验证实，aldh2活性升高介导着β-catenin、磷酸化gsk-3β、wnt-1和wisp-1水平的降低，下调胶原蛋白i、iii的基因表达，减少胶原蛋白的生成及沉积。说明aldh2在调控wnt/β-catenin通路中起着关键的功能。wnt/β-catenin信号通路是一个典型的通路，在生长、分化、代谢和干细胞维系等各种生理过程中位于关键的位置，更干预许多脏器纤维化的进展，如肾、肝、肺、皮肤、心脏等。因此，对于aldh2活性及药理研究是目前抗心肌纤维化治疗的新靶点。

厚朴酚(magnolol，mag)是厚朴的主要成分之一。厚朴作为一种常用中药，具有燥湿行气、消积、平喘的作用，传统主要用于治疗湿阻中焦、肠胃积滞、痰饮喘咳等病证。《本草纲目》提到厚朴“治肺气胀满，膨而喘咳”，故临床上治疗“胸痹”、“痰饮”、“喘证”、“水肿”等证时，常加入厚朴理气燥湿，行气宽胸，如茯苓厚朴汤、厚朴七物汤、苏子降气汤等。现代药理证实，厚朴具有抑菌、杀病毒、防氧化、抗肿瘤、缓解哮喘等多种药理学作用。现代研究表明，厚朴酚具有保护心血管的作用，特别是缺血/再灌注损害导致的心肌细胞损害及死亡。其具体作用如下：①厚朴酚的抗氧化作用：现代研究提示，厚朴酚可以抑制脂质过氧化过程，还能提高内源性抗氧化酶sod活血而减轻氧自由基对细胞组织的损伤。②厚朴酚的抗炎作用：动物实验表明，厚朴酚具有抑制中性粒细胞沉积和修复左室增厚部分作用。③厚朴酚对心血管的作用：厚朴酚可以促进冠脉舒张、抑制心肌细胞凋亡和抑制血管平滑肌细胞的增生。厚朴酚通过降低erki/2的活性，从而抑制由肿瘤坏死因子(tnf)-α引起的血管平滑肌细胞增生，预防再血管狭窄。④厚朴酚的抗心脏纤维化作用：有学者认为，厚朴酚是通过抑制erki/2活化和调控bcl-xl蛋白，减轻缺血/再灌注区域的心脏纤维化改变。目前未见厚朴酚是一种aldh2激动剂或者厚朴酚具有激活aldh2作用的报道。

技术实现要素：

本申请的发明人在研究厚朴酚的作用机制的过程中，意外地发现厚朴酚具有激活aldh2的作用，进而表明，厚朴酚具有成为激活aldh2激动剂药物的巨大潜力。

基于上述发现，本发明提供了以下技术方案：

一种乙醛脱氢酶2的激动剂，所述激动剂为厚朴酚。需要说明的是，厚朴酚是天然的中药成分，毒性较低，由此，厚朴酚具有作为一种天然的aldh2激动剂运用于临床的潜力。

优选地，所述厚朴酚与乙醛脱氢酶2的asp457氨基酸残基发生氢键相互作用。需要说明的是，本申请的发明人发现厚朴酚在空间上能够稳定的结合aldh2，可以升高重组aldh2激酶的活性，该效应具有浓度依赖性，是一种天然的aldh2抑制剂，ec50为5.79×10^-5m。

优选地，所述厚朴酚与乙醛脱氢酶2的leu173、trp177、met174、phe459、phe170、phe296、phe292、met124和val120氨基酸残基存在范德瓦尔斯力相互作用。

在另一个方面，本发明提供了一种用于激活乙醛脱氢酶2的药物，所述药物含有厚朴酚。

作为上述方案的进一步优化，所述厚朴酚的浓度为5μm以上。

作为上述方案的进一步优化，所述厚朴酚的浓度为10μm以上。

作为上述方案的进一步优化，所述厚朴酚的浓度为10～20μm。

作为上述方案的进一步优化，所述厚朴酚的浓度为20μm以上。

综上所述，本发明的有益效果为：

本发明提供的aldh2的激动剂—厚朴酚，可以提高aldh2的活性。

附图说明

图1为aldh2与厚朴酚分子对接模型图；其中，a图是厚朴酚与aldh2蛋白分子对接最优构象的丝带模型，厚朴酚用绿色表示，氢键用红色表示；b图是厚朴酚与aldh2蛋白分子对接二维最优构象；c图是厚朴酚与aldh2蛋白分子在0ns、100ns的分子对接最优构象的表面模拟模型图；d图是aldh2和aldh2-厚朴酚的均方根偏差图，红色代表aldh2，蓝色代表aldh2-厚朴酚复合物；

图2是厚朴酚处理心肌成纤维细胞后，aldh2的活性检测结果图；

图3是厚朴酚与重组aldh2蛋白共同孵育后的活性检测结果图。

具体实施方式

本发明涉及的厚朴酚分子式为c18h18o2，分子量266.34，结构式如下所示：

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。本申请中的实验方法，如无特别说明，均采用本领域的通用方法，在本发明的实施例公开的数据的基础上结合本领域的公知技术，经过有限次试验均能得到本发明的实验结果。

实施例1分子动力学模拟

发明人采用分子对接软件autodockvina以及分子动力学软件yasara进行分子对接及分子动力学模拟。分子对接主要考察受体和配体的结合亲和力，配体和受体之间的相互作用细节和参与作用的重要氨基酸残基。对接结果表明，厚朴酚与aldh2的asp457氨基酸残基发生氢键相互作用，其键长为通过氢键的相互作用使得厚朴酚与aldh2结合得更加稳定。aldh2与厚朴酚之间的结合能为-7.91kcal/mol。

此外，厚朴酚还与aldh2的leu173、trp177、met174、phe459、phe170、phe296、phe292、met124和val120氨基酸残基存在范德瓦尔斯力(参见图1.a-b)。aldh2-厚朴酚复合物在0纳秒和100纳秒的表面可视化模型如图1.c所示，厚朴酚稳定地结合到aldh2的结合位点直到md模拟结束。将厚朴酚与aldh2的对接结构作为初始构象，进行了100纳秒的分子动力学模拟，对其进行重原子均方根偏差计算，结果如图1.d所示。

从图1中可见，aldh2-厚朴酚复合物的重原子均方根偏差在开始的8纳秒从上升到最后95纳秒在至之间波动。游离aldh2的重原子均方根偏差在开始的10纳秒从上升到在10纳秒到20纳秒下降至最后稳定在左右，体系达到平衡。结果提示aldh2和厚朴酚之间存在强有力的结合，说明厚朴酚可以直接靶向作用aldh2。

实验例2细胞实验

发明人用不同浓度的厚朴酚(5、10、20μm)处理心肌成纤维细胞24小时，并设立空白对照组，接着采用aldh2检测试剂盒(genmed公司产品)检测aldh2的活性。

结果显示(参见图2)不同分组之间的aldh2的活性比较有显著性差异(p<0.001)。与空白对照组对比，厚朴酚组aldh2的活性不同程度地升高，呈剂量依赖性。低剂量(5μm)厚朴酚组aldh2的活性与空白对照组比较，差异无统计学意义(p>0.05)。而中、高剂量(10、20μm)厚朴酚组的aldh2活性均有升高，与空白对照组差异有统计学意义(p<0.001)，其中高剂量(20μm)厚朴酚组与低、中剂量(5、10μm)厚朴酚组比较，差异具有统计学意义(p<0.001)，高剂量(20μm)厚朴酚组的aldh2活性升高更为显著。

实验例3体外酶活性实验

按不同浓度的厚朴酚与重组人aldh2蛋白(abcam公司产品)在室温下共同孵育1小时，接着检测aldh2的活性并绘制活性曲线图(参见图3)。结果显示厚朴酚能提高重组人aldh2蛋白的活性，呈剂量依赖性；厚朴酚对aldh2活性的ec50为5.79×10^-5m(参见图3)。

通过上述一系列实验最终得出结论：厚朴酚与aldh2有着较强的结合能力，具有稳定的结合性，能显著提高aldh2的活性，同时，体外酶活性检测发现，厚朴酚可有效地升高aldh2的活性，是一种天然的aldh2激动剂。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。