钒化合物的应用

钒化合物的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药领域，尤其涉及的是钒化合物的新应用。
【背景技术】
[0002] 现有的阿尔茨海默症（俗称老年痴呆症，缩写为AD)治疗药物，包括乙酰胆碱酯酶 抑制剂、谷氨酸受体（NMDA)调控剂、Y-氨基丁酸（GABA)类促智药、钙离子拮抗剂、抗炎药 物等，并未以磷酸化tau蛋白为革巴点。而以磷酸化tau蛋白为作用革巴点是现今抗AD研宄的 热点，也是最有希望发展抗AD药物的研宄方向。但是，现有的AD治疗药物不能改善患者 脑内神经纤维缠结（NFT)，治标不治本，而且易造成腹部不适、恶心、呕吐、腹泻、厌食等副作 用。
[0003] 钒化合物作为抗糖尿病药物进入临床研宄阶段，但至今未有任何关于钒化合物抗 AD的报道。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供钒化合物的新应用，是将钒化合物用于制备预防或治疗阿 尔茨海默症的药物或保健品或食品添加剂，旨在提供一种钒化合物的新应用。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种钒化合物的应用，其中，将所述钒化合物用于制备预防或者治疗阿尔茨海默 症的药物或保健品或食品添加剂。
[0007] 所述的钒化合物的应用，其中，所述钒化合物为可用于治疗糖尿病的钒化合物。
[0008] 所述的钒化合物的应用，其中，所述钒化合物为乙基麦芽酚氧钒。
[0009] 所述的钒化合物的应用，其中，所述药物或保健品中钒化合物含量范围为 0? 001-10mol/kg/ 天。
[0010] 所述的钒化合物的应用，其中，作为食品添加剂时钒化合物用量范围为 0? 001-10mol/kg/ 天。
[0011] 本发明的有益效果：钒化合物能够阻止AD重要病理特征--神经纤维缠结的形 成或逆转AD病理过程，同时钒化合物也能抵御神经细胞凋亡或发挥神经细胞保护作用。通 过阻止AD病理过程的形成和保护神经细胞，钒化合物发挥抗AD的作用。用钒化合物（如 BE0V)预防及治疗AD，其治疗剂量范围用于人体为0. 001-10mol/kg/天钒化合物。AD小鼠 给予0.l-100m〇l/kg/天剂量，能显著降低AD相关病理指标。因此，钒化合物可发展为预防 和治疗AD的食品添加剂或药物或保健品。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例中小鼠脑部海马CA3区免疫荧光染色图，对照组（左）、低剂 量组（中）、高剂量组（右）。
[0013] 图2是本发明实施例中小鼠颞叶神经纤维原Bielschowsky银染图，对照组（左）、 低剂量组（中）、高剂量组（右）。
[0014] 图3是本发明实施例中对小鼠海马总tau(HT5)和磷酸化tau(pS396、pS404)水平 免疫印迹检测结果图，对照组（-)、低剂量组（+)、高剂量组（++)。
[0015] 图4是本发明实施例中对小鼠海马总tau(HT5)和磷酸化tau(pS396、pS404)水平 测试结果图（*P< 〇? 05,**P< 0? 005, ***P〈0. 001)。
[0016] 图5是本发明实施例中对小鼠海马GSK3 0及磷酸化GSK3 0 (pY216)水平免疫印 迹检测结果图，对照组（-)、低剂量组（+)、高剂量组（++)。
[0017] 图6是本发明实施例中对小鼠海马GSK3 0及磷酸化GSK3 0 (pY216)水平测试结 果图（*P< 0? 05,**P< 0? 005, ***P〈0. 001)。
[0018] 图7是本发明实施例中对小鼠海马Akt、磷酸化Akt(pS473)水平免疫印迹检测结 果图，对照组（-)、低剂量组（+)、高剂量组（++)。
[0019] 图8是本发明实施例中对小鼠海马Akt、磷酸化Akt(pS473)水平测试结果图（*P < 0. 05, < 0. 005, ***P〈0. 001)。
[0020] 图9是本发明实施例中对小鼠海马PP2A、磷酸化PP2A(pY307)水平免疫印迹检测 结果图，对照组（-)、低剂量组（+)、高剂量组（++)。
[0021] 图10是本发明实施例中对小鼠海马PP2A、磷酸化PP2A(pY307)水平测试结果图 (*P< 0? 05,#P< 0? 005, *#P〈0. 001)。
[0022] 图11是本发明实施例中PI3K/Akt/GSK3f3信号通路示意图。
[0023] 图12是本发明实施例中对Caspasel2蛋白水平免疫印迹检测结果图，对照组 (-)、低剂量组（+)、高剂量组（++)。
[0024] 图13是本发明实施例中对Caspasel2蛋白水平测试结果图（*P< 0.05,**P < 0. 005, ***P〈0. 001)。
【具体实施方式】
[0025] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对 本发明进一步详细说明。
[0026]AD与糖尿病的发病具有明显的相关性。因为糖尿病患者体内的糖脂代谢障碍， 能够引发神经元中线粒体氧化呼吸功能受损，产生过多的活性氧物种（ROS)和活性氮物种 (RNS)，引发脑神经元退行性病变。而占据糖尿病患者总量90%的II型糖尿病患者，由于神 经细胞表面胰岛素受体的不敏感造成胰岛素抵抗（insulinresistant)，将会抑制蛋白激 酶B(PKB/Akt)的活性，使糖原合成酶激酶3 0 (GSK3 0 )的去活化过程被抑制，导致微管结 合蛋白tau的过度磷酸化，使细胞骨架难以维持正常的细胞形态。在tau蛋白过度磷酸化 后，使其更易发生异常糖基化修饰，tau蛋白的异常糖基化导致分子间广泛交联，从而引起 脑神经细胞出现神经纤维缠结（NFT)。因此，可用于治疗糖尿病的钒化合物从理论上推测均 应该具有预防或治疗AD的作用，可用于制备预防或者治疗AD的药物或保健品或食品添加 剂。
[0027]本发明中以乙基麦芽酷氧f凡（bis(2-ethyl-3_hydroxy-4-pyronato) oxovanadium(IV),缩写BEOV)为例，对f凡化合物的新应用进行详细说明。
[0028] 乙基麦芽酚氧钒分子量345. 20,分子式（C7H703) 20V，外观深绿色结晶性粉末。具 有良好的水溶性，流动性良好，具有愉悦的麦芽香气，主要用于食品添加剂。BEOV具有良好 的降糖效果，其药代动力学指标良好、吸收快，表现出较高的生物利用度，2000年已经顺利 完成一期临床试验。2008年，BE0V进入二期临床试验。对BE0V给药后空腹血糖、口服糖耐 量及糖化血红蛋白比例等为指标的测试表现出良好的类胰岛素效应。在临床实验中，口服 各剂量的BE0V均未发现肝肾毒性，展现出BE0V良好的用药安全性。BE0V的结构如下式所 示：
[0030] 下面通过实施例结合附图对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理 解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
[0031] 实施例
[0032] 本实施例中以BE0V为原料，将其溶于水，配制成浓度范围为2-20yg/mL的溶 液。采用不同月龄三转基因3XTg-AD小鼠作为AD模型，通过饮用水给药，药物剂量为 0. 1-100ymol/kg/天f凡化合物，给药时间范围为两个月。发现f凡化合物能逆转老年AD鼠的 tau蛋白神经纤维缠结，抑制tau相关通路信号传导，从而显示治疗AD的疗效。
[0033] 对老年AD小鼠（12月龄），通过饮水给药方式，分别给予2mol/kg/天低剂量BE0V 和20mol/kg/天高剂量BE0V，给药时间为两个月，小鼠饲养至14月龄，断颈处死AD小鼠， 解剖后取小鼠左侧半脑进行分区，提取和记忆以及学习功能相关的海马组织进行匀浆，检 测AD相关蛋白和PI3K/Akt/GSK3f3信号通路的蛋白表达水平，取右侧半脑进行多聚甲醛固 定和石蜡包埋，切片后使用免疫荧光、免疫组化和神经银染的方法，观察AD相关蛋白在脑 中的分布以及神经纤维缠结的情况，比较不同给药剂量组间AD相关指标，确定最佳给药剂 量。
[0034] 图1为BE0V对3XTG-AD小鼠脑部海马CA3区tau蛋白磷酸化（pS396)的作用测 试结果图，图2为BE0V对3XTG-AD小鼠脑部颞叶神经纤维原的作用测试结果图，从图1、2 可知，给药组小鼠脑内PS396的水平有着明显的下降，神经纤维缠结也得到了明显的缓解， 而且病理特征的缓解程度随着给药剂量的增高而提升。Westernblot结果分析如图3-10 所示，其中，图3和图4为BE0V对小鼠海马总tau(HT5)和磷酸化tau(pS396、pS404)水平 的影响测试结果，图5和图6为BEOV对小鼠海马GSK3 0及磷酸化GSK3 0 (pY216)水平的 影响测试结果，图7和图8为BE0V对小鼠海马Akt、磷酸化Akt(pS473)水平的影响测试结 果，图9和10为BE0V对小鼠海马PP2A、磷酸化PP2A(pY307)水平的影响测试结果。从图 3-10可知，不同浓度BE0V均能够非常显著地降低tau蛋白的磷酸化水平，分析其信号通路 关键蛋白（图11)的表达水平，发现BE0V能够显著地激活磷酸化Akt，抑制GSK3 0的活性、 升高PP2A的活性。从PI3K/Akt/GSK3 0信号通路水平上揭示了 BE0V减少磷酸化tau蛋白 的分子机制。
[0035] 另一方面，caspasel2是体内重要的蛋白水解酶，它和神经细胞凋亡直接相关。对 caspase12的Westernblot分析结果如图12-13所不，其中图12和图13为Caspase12蛋白 水平测试结果（*P<〇. 05，#P<0. 005，*#P〈0. 001)。从图 12 和图 13 可以看出，caspasel2 在给药组与对照组之间表现出明显的降低趋势，且随给药剂量增大而caSpaSel2降低值显 著增大。caspasel2的减少表明：BE0V具有抗海马神经细胞凋亡的作用，也进一步证明BE0V 具有保护神经元的作用，而且在较高浓度范围内这种保护作用更突出。
[0036] 综上所述，上述剂量钒化合物对AD小鼠的给药治疗结果表明：钒化合物能够阻止 AD重要病理特征一一神经纤维缠结的形成或逆转AD病理过程，同时钒化合物也能抵御神 经细胞凋亡从而发挥神经细胞保护作用。通过阻止AD病理过程的形成和保护神经细胞，钒 化合物发挥抗AD的作用。钒化合物的上述新应用及分子机理，为本发明技术方案首次发现 报道。
[0037] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可 以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保 护范围。
【主权项】
1. 一种钒化合物的应用，其特征在于，将所述钒化合物用于制备预防或者治疗阿尔茨 海默症的药物或保健品或食品添加剂。2. 根据权利要求1所述的钒化合物的应用，其特征在于，所述钒化合物为用于治疗糖 尿病药物的钒化合物。3. 根据权利要求1所述的钒化合物的应用，其特征在于，所述钒化合物为乙基麦芽酚 氧钒。4. 根据权利要求3所述的钒化合物的应用，其特征在于，所述药物或保健品中钒化合 物含量范围为〇? OOl-lOmol/kg/天。5. 根据权利要求3所述的钒化合物的应用，其特征在于，作为食品添加剂时钒化合物 用量范围为〇? OOl-lOmol/kg/天。
【专利摘要】本发明公开了一种钒化合物的应用，将所述钒化合物用于制备预防或者治疗阿尔茨海默症的药物或保健品或食品添加剂。钒化合物能够阻止阿尔茨海默症重要病理特征——神经纤维缠结的形成或逆转阿尔茨海默症病理过程，同时钒化合物也能抵御神经细胞凋亡或发挥神经细胞保护作用。
【IPC分类】A61P25/28, A61K31/555, A23L1/29
【公开号】CN104940210
【申请号】CN201510344531
【发明人】朱华璋, 卢琦莹, 黄景强, 刘琼, 倪嘉缵, 杨晓改
【申请人】深圳大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月19日