青蒿烯的抗氧化应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种化合物的新应用，特别涉及青蒿烯的新应用。
【背景技术】
[0002] Keapl-Nrf2信号通路是高等生物最重要的抗氧化防卫反应（anti-oxidant defense response)系统.Keapl_Nrf2信号通路的激活可导致启动子上包含抗氧化反应 元件（antioxidant response element)的下游数百个基因的表达.这些基因的表达产物 可清除生物体内的活性氧种类，化学致癌原等有毒物质，维持生物体内的氧化还原平衡 [1]。 Keapl_Nrf2信号通路的失调会导致体内活性氧种类（ROS)的积累，即氧化应激（Oxidative stress)，损伤核酸、蛋白质、脂类等生物大分子，严重地影响着细胞的生理功能。大量的研 宄表明，癌症、炎症、神经退行性疾病、心血管疾病、糖尿病、衰老等无不与氧化应激相关，与 生物体失调的抗氧化防卫反应能力相关联 [1' 2]。Keapl-Nrf2信号通路的靶向疗法，对于预 防、延缓和治疗这些疾病有着非常重要的应用前景 [3]。随着环境污染的越来越严重，作为体 内清除自由基和有毒致癌物质的抗氧化防卫反应系统的主要调节子Nrf2的研宄越来越重 要，有关激活或抑制Nrf2的小分子药物的研发显得非常重要和迫切。
[0003] Keapl-Nrf2信号通路是受紧密调控的。Keapl是Nrf2的一个负性调节子，控制着 Keapl-Nrf2信号通路的激活或关闭。Keapl对Nrf2的调节主要是调节Nrf2的蛋白稳定性。 在正常情况下，作为Cul3-依赖的E3泛素（Ubiquitin)连接酶的底物接头蛋白，Keapl能特 异地作用于Nrf2,导致Nrf2的多聚UB修饰和细胞质的滞留。多聚UB修饰的Nrf2随即通 过26S Protasome降解途径降解，从而维持低水平Nrf2.然而当发生氧化应激时，Keapl 上一些半胱氨酸，比如Cysl51的修饰，导致Keapl与Nrf2的相互作用减弱，Nrf2的UB修 饰被抑制，从而稳定、积聚，输入核内，作为转录因子启动下游基因的表达 [45]。一个两点识 别模型已经被提出来来解释Keapl对Nrf2的调节机理。在这个模型中，两个Keapl分子形 成同二聚体，与一个Nrf2分子相互作用。在Nrf2氨基端的Neh2区域有两个KEAPl的结 合位点，DLG位点和ETGE位点，分别与Keapl二聚体的两个单体的KELCH结构相互作用。 ETGE与KELCH的结合力大约是DLG与KELCH结合力的100倍。当Nrf2的DLG和ETGE分 别与KEAPl二聚体中的两个单体结合时，Nrf2上DLG与ETGE之间的7个赖氨酸就被泛素 化修饰。在氧化应激时，Keapl上的一些Cys发生修饰反应，导致Keapl的构象变化，从而 破坏了 DLG与Keapl之间的相互作用，使Nrf2的泛素化修饰大大减弱，但Nrf2与Keapl并 没有分离，结果，Nrf2的蛋白水平增加，Nrf2的信号转导通路被激活 [6' 7]。
[0004] 总之，Keapl对Nrf2稳定性的调节决定着Nrf2依赖的抗氧化防卫反应的开关和 反应强度。在此基础上，影响Keapl-Nrf2信号通路的新的调节元件及其调节机理不断被 揭示。这些新发现的调节因子多是通过干扰或损坏了 Keapl与Nrf2的相互作用，从而提 升或减弱了细胞的抗氧化反应能力。比如，p21能与Nrf2的DLG结合，氧化应激情况下， p21表达上调，干扰了 Keapl介导的Nrf2的泛素化，增强了 Nrf2依赖的机体抗氧化防卫能 力[6]。另外，PALB2, BRCA复合物的一个成分，能与Keapl相互作用，促进Nrf2聚集在细胞 核内[8]。P21，PALB2上调Nrf2依赖的抗氧化防卫反应，有利于维持基因组的稳定性。
[0005] DJ-I (PARK-7)，一个癌症与帕金森病相关的蛋白，能促进Nrf2的稳定。帕金森病 等一些神经退行性疾病可能与DJ-I功能的丧失有关，DJ-I功能的缺失提升了脑细胞的氧 化应激，导致了细胞凋亡 [9]。最近发现，细胞的自噬（autophagy)缺陷会导致Nrf2过分表 达，细胞抗氧化能力上调，这是很多肿瘤细胞常见的现象，也是肿瘤耐药的重要原因之一。 细胞的自噬 (autophagy)缺限造成细胞内p62蛋白积累，而p62可特异地与Keapl相互作用，从而 激活Nrf2信号通路[1°' 11]。另一些肿瘤细胞特别是肺癌细胞通过Keapl或Nrf2突变，永久 地激活了 Nrf2的下游信号通路[12]。
[0006] 由上可知，Nrf2介导的抗氧化防卫反应是把"双刃剑" [13]。对于肿瘤细胞而然， Nrf2信号通路的激活有利于癌细胞的生存，促进药物代谢，导致肿瘤耐药性问题 [13, 14, 15]; 对于正常细胞而然，Nrf2信号通路的适当的激活可以增强细胞的抗氧化应激能力，维持细 胞内的氧化还原平衡，减少自由基和化学致癌原对细胞的损伤，从而保持细胞正常的生理 功能。因此研发Nrf2小分子化学抑制子可以和癌症化疗药物结合使用，增强化疗的效果
[14];而Nrf2的小分子化学诱导子可预防或延缓氧化应激相关疾病的发生和发展[16_ 22]。近 年来中国一些地方出现了一些癌症乡县，这可能与环境污染，如地下水砷污染，化工废物的 污染相关。Nrf2是人体抵御环境污染伤害的最重要的调节子。Nrf2化学诱导子可有效减 轻这些化学致癌原等有毒物质对人体的伤害。大量流行病学和实验室研宄已经表明一些植 物性化学成分，能诱导Nrf2的激活，预防癌症的发生发展 [25]。
[0007] 老鼠试验表明。Nrf2化学诱导子可有效抑制重金属和其它化学药物对组织，如肺 和肾的损害；可有效抑制糖尿病模型鼠的发病进程和症状。另外，Nrf2化学诱导子可改善 肺泡巨噬细胞清除细菌的能力，治疗慢性阻塞性肺疾病。总之，Nrf2化学诱导子已经显示 出广阔的应用前景 [&22]。在美国，Nrf2化学诱导子Bardoxolone已经进入了三期临床试验
[16]。遗憾的，由于发现其与很多蛋白相互作用，特异性不够，临床试验被终止。现在已经发 现了一些Nrf2化学诱导子，如Sulforaphane, BHA等，但它们的作用机理还不完全清楚。
[0008] 青蒿稀（Artemisitene)来源于植物黄花蒿，其分子式为C15H 2(l05,化学结构式为
【主权项】
1. 青蒿烯或其类似物作为Nrf2激活子或体内抗氧化剂应用。
2. 青蒿烯或其类似物作为治疗或有益于氧化应激相关疾病的药物或食品添加剂的应 用。
3. 根据权利要求2所述的应用，其特征在于：氧化应激相关疾病选自慢性肾炎、肺病、 糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、有毒物质或致癌原导致的组织损伤。
4. 根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：青蒿烯的衍生物或类似物的结构通 式为：
式中，&~R3独立为H、烃基、羟基，R1位于1~3号位中的一个；R3位于4或5号位； &为11、烷基。
5. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于：R 3、R4独立为H。
6. 根据权利要求4所述的应用，其特征在于：R R 4中的烃基独立为Cl~C4的烃基， 含有至多一个烯键。
7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于：R R 4中的烃基独立为甲基或乙基。
8. -种具有治疗或保健作用的组合物，其特征在于：所述组合物中的有效成分为青蒿 烯或其活性衍生物。
【专利摘要】本发明公开了青蒿烯的抗氧化应用，发明人在世界上首次鉴定青蒿烯是Nrf2的激活子。在细胞水平上，青蒿烯激活Nrf2及其下游抗氧化保护效应。在老鼠模型上，青蒿烯显著抑制博来霉素诱导的肺损伤。作为Nrf2的化学激活子，青蒿烯及其具有功能的衍生物具有广阔的应用前景，作为食品辅助剂，可预防环境有毒物质或致癌原对人体组织器官的损害，可预防或抑制与氧化应激相关的疾病如糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、慢性肾病和肺病等的发生、发展和进程。
【IPC分类】A61P39-06, A61P13-12, A23L1-30, A61P11-00, A61P3-10, A61P25-28, A61K31-366, A61P9-00
【公开号】CN104825443
【申请号】CN201510206295
【发明人】陈为民, 徐洋, 刘博
【申请人】广东省中医院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月27日