抑制nadph氧化酶活性的组合物的制作方法

专利名称：抑制nadph氧化酶活性的组合物的制作方法
技术领域：
0001本发明涉及用于预防或治疗与NADPH氧化酶活性相关 或有关的医学状况的组合物和方法。更具体地，本发明涉及这样的组 合物和方法，其应用藻胆素作为前体药物并且在其施用给哺乳动物对 象以抑制NADPH氧化酶活性时转化为藻玉红素(phycorubin)。
背景技术：
0002NADPH氧化酶将电子从NADPH传递给氧，导致产生活 性氧种类(ROSs)，包括02—和^02。 NADPH氧化酶在嗜中性粒细 胞中表达，其中利用活性氧种类裂解来杀死病原体。NADPH氧化酶表 达和活性也可在哺乳动物身体的其它细胞和组织中观察到，其中 NADPH氧化酶起着细胞内信号转导通路的调节剂作用。
0003遗憾的是，在高比例的非感染性病理中，NADPH氧化酶 在受到侵袭的组织中过量表达和/或过度活化，并且导致的氧化剂产生 经常介导或加剧病状。实际上，在大多数病理性病症中，活化的NADPH 氧化酶表现为过度氧化应激(oxidant stress)的主要来源。NADPH氧化酶 的过度活性可以刺激促炎机制，促进组织纤维化和骨吸收，并且，在 血管系统中拮抗一氧化氮的重要保护活性。由NADPH氧化酶产生的 氧化剂也可能诱导包括DNA的关键细胞靶标的结构损害，并且可能增 强癌症的生长因子活性(Meyer JW等人，FEBS Lett 2000: 472: 1-4; ZalbaG等人，Hypertension 2001; 38: 1395-9; InoguchiT等人，J Am Soc Nephrology 2003; 14: S227-32; LiJM等人，Hypertension 2002; 40: 477-84; BatellerR等人，J Clin Invest 2003: 112: 1383-94; Darden AG等人，J Bone Mineral Res 1996; 11: 671-5; OhshimaH等人，ArchBiochem Biophys 2003 ;417:3-11; Mander P等人，J Neuroinflammation
2005; 2: 20; Brar SS等人，Am J Physiol Cell Physiol 2002; 282:C1212-24;以及下面的其它引用)。因而，在医学科学家中普遍的观点是实现NADPH氧化酶活性的部分抑制的安全策略会具有预防和/或治疗许多病症的显著效用。
0004实际上，现在认为某些常用药物一一包括他汀类和ACE抑制剂——的有益效果在某些组织中部分地是由间接抑制NADPH氧化酶活性进行介导的。然而，到目前为止，现在没有药物或植物营养素(phytonutrient)可用于能够在大多数或所有组织中直接抑制NADPH氧化酶活性的临床或饮食用途。
0005因此，所需要的是NADPH氧化酶抑制剂，其能够被容易地大量生产，能够用于抑制NADPH氧化酶活性并且可以用于防止或治疗与NADPH氧化酶活性有关的状况。
发明简述
0006本发明的一个方面涉及用于施用给哺乳动物对象的藻化学(phycochemical)组合物。所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性。该藻化学组合物包括溶解或悬浮在药学上可接受载体中的分离的藻胆素和具有用于容纳所述分离的藻胆素的凝胶包装的胶囊。所述分离的藻胆素在被施用到所述哺乳动物对象以用于抑制NADPH氧化酶活性时转化为藻玉红素。在优选的实施方式中，所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素(phytochromobilin)，每一种藻胆素任选地包括结合到其.l:的藻蓝蛋白肽片段。在进一步优选的实施方式中，药学.匕可接受的载体是干的，并且胶囊任选地是硬凝胶。在进一步优选的实施方式中，所述药学上可接受的载体是液体，并且所述胶囊任选地是软的。在其它优选的实
施方式中，所述藻化学组合物进-一步包括选自下述的--种或多种成分
叶酸、L-精氨酸、普利醇(policosanol)、大豆异黄酮、绿茶提取物、牛磺酸、辅酶Q10、钾盐、镁、鱼油、维生素C、硒、叶黄素、玉米黄质(zeathanthin)、锌、苯磷硫胺(benfotiamine)和吡哆胺。本发明的该方面，即，含有溶解或悬浮在药学上可接受载体中的分离的藻胆素的胶囊可以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、通过改良本领域内己知的传统方法容易地制造。
0007本发明的另一方面涉及用于施用给哺乳动物对象的另一
藻化学组合物。同样，所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性。然而，在本发明的此方面，藻化学组合物包括与药学上可接受载体物质或食品级填料混合并被压成片剂的分离的藻胆素。所述分离的藻胆素在施用给哺乳动物对象以用于抑制NADPH氧化酶活性时转化为藻玉红素。在优选的实施方式中，所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。在其它优选的实施方式中，所述藻
化学组合物进一步包括选自下述的一种或多种成分叶酸、L-精氨酸、
普利醇、大豆异黄酮、绿茶提取物、牛磺酸、辅酶QIO、钾盐、镁、鱼油、维生素c、硒、叶黄素、玉米黄质、锌、苯磷硫胺和吡哆胺。
本发明的该方面，g卩，通过压制与药学上可接受的载体物质或食品级填料混合的藻胆素制成的片剂，可以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、通过改良本领域内己知的传统方法容易地制造。
0008本发明的另一方面涉及用于肠胃外施用给哺乳动物对象的进一步的藻化学组合物。同样，所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性。然而，在本发明的此方面，藻化学组合物包括溶解或悬浮在适合注射的生理学上可接受的无菌溶剂中的分离的藻胆素。所述分离的藻胆素在施用给哺乳动物对象以用于抑制NADPH氧化酶活性时转化为藻玉红素。在优选的实施方式中，所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。适合注射的生理学上可接受的无菌溶剂通过本领域普通技术人员已知的传统方法和本文所描述的方法来制造。本发明的该方面，即，溶解或悬浮在适合注射的生理学上可接受的无菌溶剂中的分离的藻胆素可以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、通过改良本领域内己知的传统方法容易地制造。
0009本发明的另一方面涉及用于局部施用给哺乳动物对象的
8藻化学组合物。同样，在本发明的此方面，所述藻化学组合物具有抑
制NADPH氧化酶活性的前体药物活性。然而，所述藻化学组合物包 括溶解或悬浮在皮肤病学上可接受的润肤载体中的分离的藻胆素。所 述分离的藻胆素在局部施用给哺乳动物对象以用于抑制NADPH氧化 酶活性时转化为藻玉红素。在优选的实施方式中，所述分离的藻胆素 选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每 j巾藻胆素任选地包括 结合到其.匕的藻蓝蛋白肽片段。在另一优选的实施方式中，所述藻化 学组合物作为防晒剂起作用。本发明的该方面，即，从溶解或悬浮在 皮肤病学上可接受的润肤载体中的分离的藻胆素制成的局部组合物可 以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、通过改良本领域内已 知的传统方法容易地制造。
0010本发明的另一方面涉及营养食品(nutraceutical)组合物。 所述营养食品组合物包括与分离的藻胆素混合的营养物质。在优选的 实施方式中，所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色 胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其-.,.h的藻蓝蛋白肽片段。本发 明的该方面，即，具有与分离的藻胆素混合的营养物质的营养食品组 合物可以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、通过改良本领 域内己知的传统方法容易地制造。
0011本发明的另一方面涉及药用化妆品(cosmeceutical)组合
物。所述药用化妆品组合物包括与分离的藻胆素混合的化妆品物质。 在优选的实施方式中，所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、 植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白的肽 片段。本发明的该方面，即，药用化妆品组合物包含与分离的藻胆素 混合的化妆品物质，可以由本领域普通技术人员根据本文提供的说明、 通过改良本领域内己知的传统方法容易地制造。
0012本发明的另一方面涉及预防或治疗对象的与NADPH氧 化酶活性相关或有关的医学状况的方法。所述方法包括步骤以预防 或治疗有效量给对象施用一种或多种分离的藻胆素，用于预防或治疗 与NADPH氧化酶活性相关或有关的医学状况。所述医学状况可以选 自缺血性心脏病、心肌梗死、中风、外周动脉粥样硬化、脑血管硬化、左心室肥厚、充血性心力衰竭、高动脉压、肺动脉高压、勃起机能障碍、代谢综合症、糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病变、肾小球硬化症、肺气肿、哮喘、变态反应、骨质疏松、骨关节炎、胃溃疡、败血症性休克、纤维化、肺纤维化、肝纤维化、帕金森氏病、阿尔茨海默病性痴呆、对皮肤的紫外损害、癌症、类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎、硬皮病、病理性血管发生、移植排斥和慢性疼痛综合症/痛觉增敏。在本发明的此方面的优选方式中，藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。所述藻胆素可以口服、肠胃外或局部施用。
附图简述
0013

图1A和1B说明了藻胆素提取物对人动脉内皮细胞中的NADPH氧化酶的抑制。源自动脉内皮的人细胞培养物与NADPH温育，以通过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物产生。通过光泽精化学发光(lucigeninchemiluminescence)量化过氧化物的产生。光泽精是过氧化物的特异检测剂。二亚苯基碘镛(Diphenyleneiodonium)——一种已知的NADPH氧化酶抑制剂——显示完全抑制由加入的NADPH诱导的过量过氧化物产生。以300 nM至20 范围的浓度将藻蓝胆素(PCB,图1A)或胆绿素(BVD，图1B)加入到NADPH处理的细胞培养物中。胆绿素是另一已知的NADPH氧化酶抑制剂。藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物产生的剂量依赖性抑制。20 pM藻蓝胆素对人动脉内皮细胞中的NADPH氧化酶活性的抑制效果与DPI的抑制效果相当。
0014图2A和图2B说明了藻胆素提取物对人动脉平滑肌细胞中NADPH氧化酶的抑制。源自动脉平滑肌的人细胞培养物与NADPH温育，以通过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物的产生。通过光泽精化学发光量化过氧化物的产生。光泽精是过氧化物的一种特异检测剂。二亚苯基碘絲、——- -种已知的NADPH氧化酶抑制剂——显示完全抑制由加入的NADPH诱导的过量过氧化物的产生。以300 nM至20 (iM
10范围的浓度将藻蓝胆素(PCB，图2A)或胆绿素(BVD,图2B)加入到NADPH处理的细胞培养物中。胆绿素是另一已知的NADPH氧化酶抑制剂。藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物产生的剂量依赖性抑制。20 |iM藻蓝胆素对人动脉平滑肌细胞中的NADPH氧化酶活性的抑制效果与DPI的抑制效果相当。
0015图3A和图3B说明了藻胆素提取物对人肾系膜细胞中NADPH氧化酶的抑制。源自肾系膜组织的人细胞培养物与NADPH温育，以通过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物的产生。通过光泽精化学发光量化过氧化物产物。光泽精是过氧化物的一种特异检测剂。二亚苯基碘絲、—一种已知的NADPH氧化酶抑制剂——显示完全抑制由加入的NADPH诱导的过量过氧化物的产生。以300 nM至20 |aM浓度的范围将藻蓝胆素(PCB,图3A)或胆绿素(BVD,图3B)加入到NADPH处理的细胞培养物中。胆绿素也起抑制NADPH氧化酶的作用，因为其在细胞内被转化为胆红素。藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物的产生的剂量依赖性抑制。20 )aM藻蓝胆素对人肾系膜细胞中的NADPH氧化酶活性的抑制效果小于DPI的抑制效果，但具有统计学意义。
0016图4A和图4B说明了由胆绿素还原酶介导的胆绿素和藻胆素到胆红素和藻玉红素的转化。图4A描述了胆绿素和主要的藻胆素藻蓝胆素、植物生色胆素和藻红胆素的同源化学结构。图4B描述了胆红素和藻玉红素藻蓝玉红素(phycocyanombin)、植物生色玉红素(phytochromombin)和藻红玉红素(phycoerythrorubin)的同源化学结构。箭头代表存在于哺乳动物细胞中的胆绿素还原酶的催化活性。
发明详述
0017本文公开了藻玉红素直接并有效地抑制NADPH氧化酶，以及当藻胆素被施用给哺乳动物对象或以另外的方式被放置与胆绿素还原酶接触时被转化为藻玉红素。因此，藻胆素起前体药物或藻玉红素的前体的作用并且可以用于预防或治疗与NDPH氧化酶活性相关或有关的医学状况。
0018藻胆素是在植物、藻类和蓝细菌中发现的发色团化合物 家族。在此应用的优选的藻胆素包括藻蓝胆素、藻红胆素和植物生色 胆素。实际上，藻胆素共价结合到脱辅基蛋白质_匕；得到的全蛋白质， 称为藻青蛋白，其具有获取光能的作用。
1.定义
0019NADPH氧化酶是指将还原形式的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 磷酸(NADP)氧化，同时使分子氧还原为过氧化物的酶复合物。
0020如本文所定义的，术语"分离的"表示目标化合物(一种 或多种)已经基本上从其实际存在的周围环境中纯化出来。例如，实 际..匕，藻胆素结合到脱辅基蛋白质上，其中所述脱辅基蛋白结合形式 是指藻青蛋白，因此，在本文的一个实施方式中，分离的表示将藻胆 素连接到藻青蛋白脱辅基蛋白的硫醚键已经断裂，并且得到的游离藻 胆素被提取和浓縮，以使得到的浓縮物基本上不含藻青蛋白全蛋白或 脱辅基蛋白。
0021如本文所定义的，术语"藻化学组合物"表示源自植物或 果实的组合物。
0022如本文所定义的，术语"营养食品组合物"表示要求对人 的健康具有医学作用的已加工食品，或可选地，具有传统食品中存在 的化学成分的组合物。
0023如本文所定义的，术语"营养物质"表示存在亍传统食品 并且具有营养价值的化学成分。
0024如木文所定义的，术语"药用化妆品组合物"表示要求对 人的健康具有医学作用或药物样益处的化妆品。
0025如本文所定义的，术语"化妆品物质"表示存在于传统化 妆品的任何功能性化学成分，其赋予了化妆特性。
0026如本文所定义的，术语"局部施用"表示其中生物活性物 质被应用于皮肤的任何输送方式。
0027如本文所定义的，术语"润肤载体"表示能够运送物质并且外部应用于皮肤从而软化或缓和皮肤的任何载体或软膏。通常，"润 肤载体"通过防止或降低水分损失来软化或缓和皮肤。大多数天然油执 行该功能。对于制造能用于本发明的润肤载体的传统技术的评述，参
见Nair B. "Cosmetic Ingredients Review Expert Panel. Final report ..." /她m加'owa/ 7oi^"<3/Jbx/co/ogy. 22 Suppl 2: 11-35， 2003 。
0028如本文所定义的，术语"防晒剂"表示可通过反射、吸收 和/或散射紫外线A和B辐射来帮助保护皮肤免于阳光的有害射线的任 何物质。
0029如本文所定义的，术语"胶囊"表示这样的任何结构，所 述结构在药品的制造中使用，用于将生物活性物质封装进相对稳定的 壳中，使它们例如口服或用作栓剂。两种主要类型的胶囊是硬壳胶囊， 其通常用于干的、粉末状成分，和软壳胶囊，其主要用于油或用于溶 解或悬浮在油中的活性成分。这两种胶囊都具有凝胶包装，其或从明 胶或从基于植物的凝胶化物质制备，如角叉藻聚糖和/或改性形式的淀 粉、纤维素和功能相当的物质。对于能用于实践本文公开的本发明的 传统包封技术的评述，参见Bill Bennett和Graham Cole (2003). 尸/zarm〃ceM"c"//Vo^/mC/o"， Ewg/ween'wg Gw/cfe. IChemE， 126-129。
0030如本文所定义的，术语"片剂"表示通过传统手段以粉末 被挤压或压紧成固体的活性物质和赋形剂的任何混合物。赋形剂包括 确保有效制片的粘结剂、助流剂(流动辅助剂)和润滑剂；保证片剂 在消化道中分解的崩解剂；掩盖具有不良味道的活性成分的味道的甜 味剂或香料；以及使未包衣的片剂具有视觉吸引力的颜料。可以应用 包衣以隐藏片剂成分的味道，使所述片剂更光滑并且更容易吞咽，并 且使其更耐环境，延长其储存期限。
0031如本文所定义的，术语"适合注射的生理学上可接受的无 菌溶液"表示任何这样的溶液，所述溶液在被注射到人类对象时是无害 的并且能够携带并递送感兴趣的生物活性物质。
0032在--种实施方式中，藻青蛋白被消化或部分消化(例如， 用胰蛋白酶或其它蛋白酶)，形成游离肽和结合到藻胆素上的肽，其 中基本纯化的结合藻胆素的肽用于本发明的实施方式。在本实施方式中，分离的意味着分离的藻胆素组合物不包括结合到脱辅基蛋白—— 发现藻胆素天然地结合到其上——的完整多肽的藻胆素(除了在--种 实施方式中以痕量存在以外)。在关于肽藻胆素结合物的一种实施方 式中，所述肽的长度为100个氨基酸或更短。在关于肽藻胆素结合物 的 种实施方式中，所述肽的长度为75个氨基酸或更短。在关于肽藻
胆素结合物的一种实施方式中，所述肽的长度为50个氨基酸或更短。 在关于肽藻胆素结合物的一种实施方式中，所述肽的长度为25个氨基 酸或更短。在关于肽胆氮素结合物的一种实施方式中，所述肽的长度 为0个氨基酸或更短。
0033基本纯化表示目标化合物(-- 种或多种)占含有所述目 标化合物(一种或多种)的组合物的千重的至少15%或以上。在一种 实施方式中，基本纯化表示目标化合物(一种或多种)占含有所述目 标化合物(一种或多种)的组合物干重的至少25%或以上。在-一种实 施方式中，分离的表示目标化合物(一种或多种)占含有所述目标化 合物(一种或多种)的组合物干重的50%或以.匕在一种实施方式中， 分离的表示目标化合物(一种或多种)占含有所述目标化合物(一种 或多种)的组合物千重的75%或以上。在--种实施方式中，分离的表 示目标化合物(一种或多种)占含有所述目标化合物(-一种或多种) 的组合物千重的90%或以上。在一种实施方式中，分离的表示目标化 合物(-一种或多种)占含有所述目标化合物(一种或多种)的组合物 干重的95%或以上。在一种实施方式中，分离的表示目标化合物(一 种或多种)是基本上纯的。
0034在一种实施方式中，治疗有效量是抑制5%或以.h的 NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，治疗有效量是抑制10% 或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，治疗有效量 是抑制15%或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中， 治疗有效量是抑制20%或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实 施方式中，治疗有效量是抑制25%或以—t:的NADPH氧化酶活性的量。 在一种实施方式中，治疗有效量是抑制30%或以上的NADPH氧化酶 活性的量。在 -种实施方式中，治疗有效量是抑制40%或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，治疗有效量是抑制50% 或以一 匕的NADPH氧化酶活性的量。
0035在一种实施方式中，治疗有效量是每天施用1 mg至 5000mg的一种或多种藻胆素或-一种或多种肽-藻胆素结合物。在一种实 施方式中，治疗有效量是每天施用1 mg至2000mg的 种或多种藻胆 素或一种或多种肽-藻胆素结合物。在一种实施方式中，治疗有效量是 每天施用1 mg至lOOOmg的一种或多种藻胆素或一种或多种肽-藻胆素 结合物。在一种实施方式中，治疗有效量是每天施用100mg至5000mg 的一种或多种藻胆素或一种或多种肽-藻胆素结合物。在一种实施方式 中，治疗有效量是每天施用100 mg至2000mg的一种或多种藻胆素或 一种或多种肽-藻胆素结合物。
0036在一种实施方式中，预防量是抑制5%或以上的NADPH 氧化酶活性的量。在一种实施方式中，预防量是抑制10%或以—匕的 NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，预防量是抑制15%或以 匕的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，预防量是抑制20% 或以.匕的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，预防量是抑 制25%或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中，预防 量是抑制30%或以上的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方式中， 预防量是抑制40%或以—匕的NADPH氧化酶活性的量。在一种实施方 式中，预防量是抑制50%或以上的NADPH氧化酶活性的量。
0037在一种实施方式中，预防量是每天施用1 mg至5000mg 的- 种或多种藻胆素或--种或多种肽-藻胆素结合物。在-- 种实施方式 中，预防量是每天施用1 mg至2000mg的一种或多种藻胆素或一种或 多种肽-藻胆素结合物。在一种实施方式中，预防量是每天施用1 mg 至1000mg的一种或多种藻胆素或一种或多种肽-藻胆素结合物。在一 种实施方式中，预防量是每天施用100 mg至5000mg的-"种或多种藻 胆素或--种或多种肽-藻胆素结合物。在一种实施方式l:l::l，预防量是每 天施用100 mg至2000mg的---种或多种藻胆素或一种或多种肽-藻胆素 结合物。
0038状况是任何医学疾病、病症、综合症等。
152.胆红素是NADPH氧化酶活性的抑制剂并且在与NADPH氧化 酶活性产生的氧化应激有关的状况的治疗和/或预防中有用
0039NADPH氧化酶的生理抑制剂是胆红素(Lanone S等人， FASEB J 2005; 19: 1890-2; Mats翻to H等人，Mol Cell Biochem 2006; Apr20epub; Jiang F等人，Hypertension 2006; 48: 1-8)，其在体内 通过胆绿素还原酶由胆绿素还原产生。胆绿素又通过血红素加氧酶的 活性产生，所述血红素加氧酶将血红素转变为胆绿素、 一氧化碳和游 内tf、J I- ij^、 r勾丁 o
0040胆红素对NADPH氧化酶的有效抑制活性——以纳摩尔 细胞内浓度观测——在众多的流行病研究中得到反映，所述流行病研 究将增加的血清游离胆红素水平与降低的动脉粥样硬化疾病和癌症的 风险联系起来(Schwertner HA等人，Clin Chem 1994; 40: 18-23; NovotnyL等人，Exp Biol Med 2003; 228: 568-71; Temme EH等人， Cancer Causes Control 2001; 12: 887-94; Zucker SD等人，H印atology 2004; 40: 827-35; ChingS等人，JNutr2002; 132: 303-6)。例如， 在称为吉耳伯综合症(Gilbert syndrome)的人遗传性变型中，1A1型 肝UDP-葡萄糖醛酸转移酶(胆红素结合的主要介质)的表达降低导致 血清游离胆红素数倍增力卩，这与冠状动脉风险的显著降低相关(VitekL 等人，Atherosclerosis 2002; 160: 449-56; VitekL等人，Cerebrovascular Dis2006; 21: 408-14)。而且，血红素加氧酶-1基因(HO-l，血红素 加氧酶的可诱导形式)的高表达多态现象与其中氧化剂起关键发病作 用的病症的风险降低相联系，这反映了在包括血管疾病、癌症和炎症 相关病理的病症中升高的胆红素组织水平提供的保护(Shibahara S, Tohoku J ExpMed2003; 200: 167-86; ExnerM等人，Free Radical Biol Med 2004; 37: 1097-1104; Kikuchi A等人，Hum Genet 2005; 116: 354-60)。引入注意的是，己经将HO-l的高表达多态现象与日本人口 的总体寿命增加相联系(Yamaya M等人，J Med Genet 2003; 40.-146-80)。这些观测结果表明NADPH氧化酶活性的部分抑制在治疗和 /或预防与由NADPH氧化酶活性产生的氧化应激有关的状况中是有用 的。
10041胆绿素比胆红素更可溶，并且在体内可以被到处表达的
胆绿素还原酶有效地转变为胆红素(Baranano DE等人，Proc Natl Acad Sci2002; 99: 16093; SedlakTW等人,Pediatrics 2004; 113: 1776-82)。 由于其溶解性，在口服施用后，胆绿素比胆红素具有更大的生物利用 率，并且实际上，在可能由NADPH氧化酶的抑制介导的啮齿动物研 究中，口服胆绿素已经显示出强有力的生理作用(Nakao A等人， Circulation 2005; 112: 587-91; Sarady-Andrews JK等人，Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2005; 289: LI 131-7; RodellaL等人，Free Radic Biol Med 2006; 40: 2198-205; YamashitaK等人，FASEBJ2004; 18: 765- 7; NakaoA等人，Gastroenterology 2004; 127: 595-606; Fondevila C等人，Hepatology 2004; 40: 1333-41; Nakao A等人，Am J Transplant 2005; 5: 282-91; Berbemt PO等人，Inflamm Bowel Dis 2005; 11: 350-9; OllingerR等人，Circulation 2005; 112: 1030-9)。
0042胆红素的每日内源产量为大约300-400 mg (Meyer UA, Schweiz Med Wochenschr 1975; 105: 1165-8)。除在内源胆红素和/或 胆绿素观测到的抑制之外，施用外源胆红素和/或胆绿素可以用于进一 步抑制NADPH氧化酶活性，并且因此能够用于治疗或防止与NADPH 氧化酶活性有关的状况。然而，胆红素和胆绿素的商业供应是有限的， 因为胆红素通常来源于牛胆汁，而胆绿素由复杂又昂贵的有机合成产 生。也就是说，胆绿素或者通过从头合成或者通过氧化在先存在的胆 红素来生产。后一策略对胆绿素在商业上可行不起作用，因为其依赖 于稀有的胆红素。
0043本发明人己经注意到，藻胆素是胆绿素的近似结构类似 物，反映了这样的事实藻胆素在生物合成上衍生自胆绿素或通过胆 红素的氧化产生(见图4)。进一步，本发明发现了这样的证据藻胆 素是胆绿素还原酶的良好底物，所述胆绿素还原酶将它们转变为称为 藻玉红素的化合物，所述藻玉红素是胆红素的近似类似物(TerryMJ等 人，JBiolChem 1993; 268: 26099-106)。
0044本发明人发现，部分地，以它们的藻胆素前体被施用给 哺乳动物细胞(其含有胆绿素还原酶)的藻玉红素抑制细胞的NADPH氧化酶活性。这种发现由图l、 2和3中的细胞培养研究所提供的数据 证明。
045因此，藻胆素在本发明的 一个实施方式l:::'用于抑制哺乳动 物细胞和组织中的活性氧种类的产生，并且在本发明的某些实施方式 中用于防止和/或治疗与NADPH氧化酶活性有关的任何状况。
0046而且，由于藻胆素占某些蓝细菌如螺旋藻干重可达1% (PatelA等，Protein Express Purification 2005; 40: 248-55)，因此大
量生产它们是可行的。
0047如同胆红素、胆绿素和数百种其它的藻化学物质，已经 报道藻胆素在无细胞体系中起通用氧化剂清道夫的作用(Hirata T等 人，J ApplPhycology2000; 12: 435-9)。然而，以前没有藻胆素能够 抑制NADPH氧化酶的报道或暗示。实际上，就发明人所知，没有这 样的在先研究，其中分离的藻胆素被施用给人类、动物或哺乳动物细 胞培养物。同样，也没有分离的藻胆素能被用在膳食补充剂、功能食 品或化妆品|::::户的在先暗示。
0048植物没有胆绿素还原酶。哺乳动物细胞和组织广泛表达 胆绿素还原酶。
3.藻胆素组合物
0049藻胆素组合物可以本领域内已知的任何方式(包括，例 如通过传统的混合、溶解、粒化、糖衣制造、乳化、胶囊化、封装、 冻千或悬浮方法)制造。优选的是，制造是根据Good Manufecturing Practice进行的，其程序和规则在本领域内是已知的。在一种实施方式 中，藻胆素是食品级。在--- 种实施方式中，藻胆素是人类食品级。
0050在某些实施方式中，藻胆素组合物被制造为进一步包括 药学上可接受的载体、赋形剂、助剂、防腐剂或其它成分(本文总称 为"药学上可接受的载体")。术语"载体"于此是指"药学上可接受的载 体"，并且包括食品级填充剂。优选地，药学上可接受的载体适合施 用给人或非人哺乳动物。用于配制和施用药物组合物的技术的进 步 详细资料可'以在Remington's Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Easton, PA)的最新版本中发现。
180051流体载体可以包括水溶液，优选地为在生理相容的缓冲 液(例如，汉克斯液、林格溶液或生理缓冲盐水)中。流体载体也包 括非水的和油性悬浮液。合适的亲脂性溶剂或载体可以包括脂肪油(例 如，芝麻油、合成的脂肪酸酯、油酸乙酯、甘油三酯或脂质体)。有 用的脂质体包括阳离子脂质体、阴离子脂质体和带有中性电荷密度的 脂质体。粘度增强剂可以被包括(例如，羧甲基纤维素钠、山梨醇或 葡聚糖)。稳定剂、粘合剂或增加溶解度的剂也可以被包括。另外的 惰性成分可以包括阿拉伯树胶、糖浆、羊毛脂或淀粉的任一种或全部。
可以使用的另一种赋形剂是聚乙二醇(PEG) 。 PEG可以与所述制剂 混合或连接到藻胆素分子本身。PEG可以用作例如脱水剂或浓縮剂。 从而，载体可以是水性的、非水性的(疏水的)或两性的。缓释和/或 持续释放载体和其药物制剂在本领域内是已知的并且可以按照本公开 内容用于本文的实施方式。
0052藻胆素组合物可以作为盐提供，并且可以用酸(例如， 盐酸、硫酸、乙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸和类似物)形成。 在另一实施方式中，藻胆素组合物可以是冻千的粉末，其在使用前优 选地与缓冲液结合。
0053藻胆素可以掺入洗液基质、面膜基质、洗发精基质、调 理剂(conditioner)基质、润肤齐U (skintoner)基质或其它的化妆品基 质中，以形成包含藻胆素(或分离的藻胆素)的化妆品。含有藻胆素的 化妆品用于例如减轻头发、皮肤和类似物的氧化损伤。
4. 施用藻胆素组合物
0054可以通过任何期望的途径施用藻胆素组合物，所述期望 的途径包括但不限于，口服、静脉内、肌肉内、鼻的、气管内、关节 内、动脉内、髓内、鞘内、心室内、经皮、皮下、腹膜内、鼻内、瘤 内、肠内、局部、舌下、阴道或直肠施用途径。根据本发明，本领域 普通技术人员能够选择适合的将藻胆素组合物施用给对象的途径。
5. 藻胆素组合物的剂量
0055根据本发明和本领域知识，藻胆素组合物的有效剂量的 确定完全在本领域技术人员的能力之内。0056治疗有效剂量或范围最初可以在细胞培养分析或在动物 模型中进行估计；通常在小鼠、大鼠、兔、狗、猪或非人灵长类中进 行估计。动物模型也可以用亍确定优选的浓度范围和施用途径。然后 这种信息可以用于对人类选择优选的剂量和施用途径。
0057治疗功效和毒性可以通过在细胞培养、实验动物或其它 移植模型系统中的标准药物程序来测定。例如，可以在模型系统中测 定ED50 (在50%的群体中治疗有效的剂量)和LD50 (对50%的群体 致死的剂量)。毒性和治疗效果之间的剂量比是治疗指数，其可以被 表示为比率L:D50/ED50。具有大治疗指数的藻胆素组合物是优选的。 得自模型系统(一个或多个)的数据被用于获得用于人使用的剂量范 围。包含在这种组合物中的剂量优选地在循环浓度范围之内，该循环 浓度包括具有低毒性或更优选地基本上没有毒性的ED50。因此，在对 象中使用的藻胆素组合物的剂量优选地由专业人员根据与需要治疗的 对象有关的因素来确定。
0058对剂量和给药进行调节，以提供足够量的活性部分(例 如循环浓度和/或局部浓度)或维持期望的效果。可以考虑的因素包括 疾病状态的严重性、对象的总体健康状态、年龄、体重、性别、饮食、 给药的时间和频率、药物联合(一种或多种)、反应灵敏度、治疗耐 受性以及治疗反应。
0059下列实施例意在进一步解释本发明的实施方式，而不是 限制本发明。
剂量考虑因素与螺旋藻和藻蓝胆素比较
0060藻蓝蛋白占螺旋藻总干重的大约14%;藻蓝胆素(PCB) 提供了大约4,7。/。的藻蓝蛋白质量(Padyana AK等人，Crystal structure of a light-harvesting protein C-phycocyanin from Spirulina platensis. Biochem Biophys Res Commun 2001 April 13; 282(4): 893-8)。可理解 螺旋藻干重的大约0.66%为PCB。也就是说，15 g螺旋藻——接近- 大汤匙——含有大约100mgPCB。
0061假定在啮齿动物和人类中螺旋藻-结合的PCB的吸收和代 谢相似，那么，临床上有用的螺旋藻(和也许是PCB)的剂量用法可
20以通过显示啮齿动物中抗氧化功效的用法进行推断来估计。这种剂量 推断可以直接基于mg/kg进行。然而，在临床实践中，剂量通常通过 相对的身体表面积来调节，其与体重比的2/3次幂对应。该后一标准显 然产生低得多的校正因子。 一般使用的在这两个标准之间的折中方法 是按照体重比的3/4次幂调节剂量；已经发现当推断哺乳动物种之间的
各种可定量代谢参数时，这提供了"最佳匹配"(Travis CC. Interspecies extrapolation in risk analysis.爿朋Sw/ er 6""w/to 1991; 27(4): 581-93; Darveau CA,等人，Allometric cascade as a unifying principle of body mass effects on metabolism.淑脏2002 May 9; 417(6885): 166-70; i)ndstedt L 等人，Use of allometry in predicting anatomical and physiological parameters of mammals.丄a6 Jm>w 2002 January; 36(1): 1-19)。如果将200 g大鼠与70 kg人比较，所述3/4次幂标准产生大 约80的校正因子；或如果将20g小鼠与70kg人比较，产生450的因 子。(也就是说，如果大鼠接受x mg某剂，对应的人剂量将是80x mg。) 在大量的研究中，Romay和同事已经报道，在50-300 mg/kg/天的剂量 范围内，口服施用给小鼠和大鼠的口服藻蓝蛋白产生了许多剂量-依赖 性抗炎作用(Romay C等人，Antioxidant and anti-inflammatory properties of C-phycocyanin from blue-green algae， /"/7函w / es 1998 January; 47(1): 36-41; Romay C等人，Effects of phycocyanin extract on tu鹏.r necrosis factor-alpha and nitrite levels in serum of mice treated with endotoxin.」r2w< /w//te^bryc/2i/"g 2001 September; 51 (9): 733-6; Romay C等人，C-phycocyanin: a biliprotein with antioxidant, anti-inflammatory and neuroprotective effects. Cw/r iVo e/w尸e/^ Sc/ 2003 June; 4(3): 207-16; Rimbau V等人，Protective effects of C-phycocyanin against kainic acid-induced neuronal damage in rat hippocampus. ./Vewasa'丄e〃 1999 December 3; 276(2): 75-8)。这等于2.35-14.1 mg/kg的PCB摄入量。 如果基于mg/kg进行推断，这对应于70 kg的人每日摄入165-9卯mg。 根据3/4次幂标准的推断给出了 21.2-127mg (采用小鼠)和37.6-226 mg (采用大鼠)的人每日摄入量。
0062近来的研究——其中完整螺旋藻被口服施用给啮齿动物 ——也显示出在150-1,000mg/kg/天的剂量范围内具有抗炎作用(Remirez D禽夸人，Inhibitory effects of Spirulina in zymosan-induced arthritis in mice. vVfed/ato^s /w/7"ww 2002 April; 11(2): 75-9; Rasool M 等人，Antiinflammatory effect of Spirulina fusiformis on adjuvant-induced arthritis in mice.肠/泡r附5w〃 2006 December; 29(12): 2483-7; Chamorro G等人，Spirulina maxima pretreatment partially protects against 1-methyl-4-phenyl-l,2,3,6-tetrahydropyridine neurotoxicity. A^/r iVew7,oscz' 2006 October; 9(5-6): 207-12; Khan M等人，Protective effect of Spirulina against doxorubicin-induced cardiotoxicity./V^to/Zzer /Jes 2005 December; 19(12): 1030-7; Mohan IK等人，Protection against cisplatin-induced nephrotoxicity by Spirulina in rats. Cawcer CTzemo/Zzer i^/zarmaco/ 2006 December ; 58(6) : 802-8 ; Khan M, 等人，Spirulina attenuates cyclosporine-induced nephrotoxicity in rats. / J/ p/ 7b;c/co/ 2006 September; 26(5): 444-51)。这等于1-6.6 mg/kg/天的PCB摄入量。 基于相对体重进行推断，这对应于70 kg的人摄入70-462 mgPCB。基 于3/4次幂标准进行推断，其对应于9-59mg(小鼠研究)禾n 16-106 mg (大鼠研究)的摄入量。螺旋藻在其中显示出保护功效的综合症包括佐剂 性关节炎(a4juvantarthritis)、 MPTP-诱导的帕金森病、阿霉素诱导的心 肌病以及由顺铂和环孢霉素介导的肾病；NADPH氧化酶的活化被显示 是每一种这些综合症的重要调制剂不可能是巧合(BartBA等人，The newly developed neutrophil oxidative burst antagonist apocynin inhibits joint-swelling in rat collagen arthritis. Jgewte ^c"cws SMpp/ 1991; 32: 179-84; van Lent PL 等人，NADPH-oxidase-driven oxygen radical production determines chondrocyte death and partly regulates metalloproteinase-mediated cartilage matrix degradation during interferon-gamma画stimulated immune complex arthritis. 77ze/-2005; 7(4): R885-R895; Miesel R等人，Antiinflammatory effects of NADPH oxidase inhibitors, /"y/awmaf/ow 1995 June; 19(3): 347-62; Hougee t亭人，Oral administration of the NADPH-oxidase inhibitor apocynin partially restores diminished cartilage proteoglycan synthesis and reduces inflammation in mice.五wr J PAarmaco/ 2006 February 15; 531(1-3): 264-9)。
0063如注意到的， 一大汤匙的螺旋藻包含大约100mgPCB。因而，每天两大汤匙的用法——可论证地，这是对良好动机患者可行
的长期最高摄入量——将提供每日大约200mgPCB。该摄入量因而在
——并在一些情况下稍微超过——上述推断的剂量范围之内。应该理
解一一假定人类如啮齿动物一样消化和代谢螺旋藻结合的PCB——对 于人，每日2大汤匙螺旋藻的日摄入量应该在临床上具有有益的抗氧 化活性。尽管可能证明使用完整螺旋藻作为抑制NADPH氧化酶的策 略在临床.匕是可行的，但是由于需要的高剂量螺旋藻的大体积以及恶 臭的气味和味道，这带来了实际困难。因此，需要提供分离的藻胆素 的补充剂。
实施例
1.藻胆素组合物的制备
0064如以前所述，采用热甲醇萃取，从20g千的螺旋藻海藻 中制备藻蓝胆素(OCarraP等人，Phytochemistry 1966; 5: 993-7)。
在室温，用甲醇萃取海藻三次以除去叶绿素和类胡萝卜素。过滤后， 固体——其仍然保留了蛋白结合的藻蓝胆素一一被转移到250ml的烧 瓶屮，悬浮在含有抗坏血酸(1.6g)的甲醇(160ml)中，并且在60t: 搅拌。在这些条件下，甲醇分解作用逐步使连接藻蓝胆素与藻蓝蛋白 脱辅基蛋白的硫醚键裂解。在8小时后，过滤的萃取物在40'C在减压 条件下蒸发。残余物溶解在小量的甲醇中并且加入到醋酸乙酯/己烷
(1/1)中；用O.lNHCl萃取有机相三次。用醋酸乙酯/己烷(1/1)洗 涤组合的酸萃取物并且用固体乙酸钠中和；蓝色颜料被萃取三次，进 入到醋酸乙酯/己烷中，并且用1%乙酸钠洗涤组合的萃取物。然后从有 机相中再萃取蓝色颜料，进入到o.l N HC1中并且最后萃取到氯仿
(50mlx2)中。所述氯仿萃取物在无水硫酸钠上千燥并且在40。C在减 压下蒸发。油性残余物溶解在小量的醋酸乙酯中，转移到小瓶(4ml) 中，并且用过量的己垸处理。将沉淀的颜料离心并将沉淀物重新溶解 在小量的醋酸乙酯中，并且再次用过量的己烷沉淀。在离心后，在高 寫空下干燥沉淀物。获得12mg基本上纯的藻蓝胆素。
0065用Waters 600E HPLC系统，对获得的藻蓝胆素样品进行
23分析C8柱(Varian),乙腈/磷酸铵(0.1 M， pH 2.5)为流动相，并 且在375nm进行检测。该分析显示出一种主要产物，藻蓝胆素。
2. 藻胆素提取物抑制人动脉内皮细胞中的NADPH氧化酶
0066源自动脉内皮的人细胞培养物与NADPH —起温育，以 通过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物的产生。通过光泽精化学发光 量化过氧化物的产生。光泽精是过氧化物的一种特定检测剂。二亚苯 基碘错——- 种已知的NADPH氧化酶抑制剂——显示完全抑制由加 入的NADPH诱导的过量过氧化物的产生。按300 nM至20 范围的 浓度将藻蓝胆素(PCB，图1A)或胆绿素(BVD，图1B)加入到NADPH 处理的细胞培养物中。胆绿素是另一已知的NADPH氧化酶抑制剂。 藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物产生的剂量依 赖性抑制。20 (iM藻蓝胆素对人动脉内皮细胞中的NADPH氧化酶活性 的抑制效果与DPI的抑制效果相当。
0067实验人动脉内皮细胞购自Clonetics (East Rutherford, NJ)。 在补充有hFGF-B、 VEGF、 IGF-1、抗坏血酸hEGF、氢化可的松和2% 胎牛血清的内皮细胞基础培养基(Clonetics)中培养内皮细胞。在实验 屮使用来自第二代至第五代的细胞。通过光泽精方法，测定过氧化物 阴离子的细胞产物。为了实验，用胰蛋白酶/EDTA分离细胞，并且将 细胞重悬在含有140 mM NaCl、 5 mM KC1、 0.8 mM MgCl2、 1.8 mM CaCl2、 1 mM Na2HP04、 25 mM HEPES和1°/。葡萄糖的改良HEPES 缓冲液(pH7.2)中，并且与或不与各种浓度的藻蓝胆素(PCB)或胆绿素 (BVD)温育1小时，所述浓度为300 nM至20 ^M。在记录前才将 NADPH (100 (iM)和适应暗光的光泽精(5 (iM)加入到细胞悬浮液中。每 分钟记录光发射，记录20分钟并且将光发射表示为平均任意光单位/ 分钟。实验重复三次。在具有NAD(P)H氧化酶抑制的实验中，在 NADPH加入前IO分钟加入氯化二苯碘错(DPI, 10-5 M)——NAD(P)H 氧化酶的抑制剂，并且记录化学发光。这是第-^个采用人动脉内皮细 胞观察纯化的藻蓝胆素对NADPH氧化酶活性作用的实验。
3. 藻胆素提取物抑制人动脉平滑肌细胞中的NADPH氧化酶0068源自动脉平滑肌的人细胞培养物与NADPH温育，以通过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物的产生。通过光泽精化学发光量 化过氧化物的产生。光泽精是过氧化物的一种特异检测剂。二亚苯基
碘错——一种已知的NADPH氧化酶抑制剂——显示完全抑制由加入 的NADPH诱导的过量过氧化物的产生。以300 nM至20 范围的浓 度将藻蓝胆素(PCB，图2A)或胆绿素(BVD,图2B)加入到NADPH 处理的细胞培养物中。胆绿素是另一己知的NADPH氧化酶抑制剂。 藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物产生的剂量依 赖性抑制。20 jaM藻蓝胆素对人动脉平滑肌细胞中的NADPH氧化酶活 性的抑制效果与DPI的抑制效果相当。
0069实验人动脉平滑肌细胞购自Clonetics (East Rutherford,
NJ)。在含有5%胎牛血清的平滑肌细胞生长培养基(Clonetics)中培养 平滑肌细胞。在实验中使用来自第二代至第五代的细胞。通过光泽精 方法测定过氧化物阴离子的细胞产物。为了实验，用胰蛋白酶/EDTA 分离细胞并且将细胞重悬在含有140 mM NaCl、 5 mM KCl、 0.8 mM MgCl2、 1.8mMCaCl2、 lmMNa2HP04、 25 mM HEPES禾ll 1%葡萄糖 的改良HEPES缓冲液(pH7.2)中，并且与或不与各种浓度的藻蓝胆素 (PCB)或胆绿素(BVD)温育1小时，所述浓度为300nM至20 MM。在 记录前才将NADPH (100 pM)和适应暗光的光泽精(5 [iM)加入到细胞 悬浮液中。每分钟记录光发射，记录20分钟并且将光发射表示为平均 任意光单位/分钟。实验重复三次。在具有NAD(P)H氧化酶抑制的实 验中，在NADPH加入前10分钟加入氯化二苯碘铩、((DPI, lCT5 M) — 一NAD(P)H氧化酶的抑制剂，并且记录化学发光。这是第一个采用人 动脉平滑肌细胞观察纯化的藻蓝胆素对NADPH氧化酶活性作用的实
4.藻胆素提取物抑制人肾系膜细胞中的NADPH氧化酶
0070源自肾系膜组织的人细胞培养物与NADPH温育，以通 过细胞NADPH氧化酶诱导过氧化物的产生。通过光泽精化学发光量 化过氧化物产物。光泽精是过氧化物的一种特异检测剂。二亚苯基碘 镎——一种己知的NADPH氧化酶抑制剂一一显示完全抑制由加入的 NADPH诱导的过量过氧化物的产生。以300 nM至20 |iM浓度的范围将藻蓝胆素(PCB,图3A)或胆绿素(BVD，图3B)加入到NADPH 处理的细胞培养物中。胆绿素是另一已知的NADPH氧化酶抑制剂。 藻蓝胆素和胆绿素都显示出对NADPH氧化酶过氧化物的产生的剂量 依赖性抑制。20 pM藻蓝胆素对人肾系膜细胞中的NADPH氧化酶活性 的抑制效果小于DPI的抑制效果，但具有统计学意义。
0071实验人系膜细胞购自Clonetics (East Rutherford, NJ)。 在含有5%胎牛血清的系膜细胞生长培养基(Clonetics)中培养系膜细 胞。在实验中使用来自第二代至第五代的细胞。通过光泽精方法测定 过氧化物阴离子的细胞产物。为了实验，用胰蛋白酶/EDTA分离细胞 并且将细胞重悬在含有140mMNaCl、 5mMKCi、 0.8mMMgCl2、 1.8 mM CaCl2、 1 mM Na2HP04、25 mM HEPES和1%葡萄糖的改良HEPES 缓冲液(pH7.2)中，并且与或不与各种浓度的藻蓝胆素(PCB)或胆绿素 (BVD)温育1小时，所述浓度为300 nM至20 |iM。在记录前才将 NADPH (100 nM)和适应暗光的光泽精(5 (iM)加入到细胞悬浮液中。每 分钟记录光发射，记录20分钟，并且将光发射表示为平均任意光单位 /分钟。实验重复三次。在具有NAD(P)H氧化酶抑制的实验中，在 NADPH加入前10分钟加入氯化二苯碘错((DPI, 10—5 M)——NAD(P)H 氧化酶的抑制剂，并且记录化学发光。这是第一个采用人肾系膜细胞 观察纯化的藻蓝胆素对NADPH氧化酶活性作用的实验。
与NADPH氧化酶活性有关或相关的医学状况
0072缺血性心脏病与NADPH氧化酶活性有关或相关。内皮细胞、 血管平滑肌细胞和内膜巨噬细胞|:=l，的NADPH氧化酶活性在作为这种 综合症的基础的冠状动脉粥样硬化的诱导中发挥了主要作用。已知许 多缺血性心脏病的危险因素——包括LDL胆固醇、C-反应蛋白和同型 半胱氨酸的血清水平升高以及高动脉压——可激活血管内皮细胞|::1:'的 NADPH氧化酶。引起的氧化应激增加促进了内膜发炎，部分地通过增 加内皮细胞中的NF-kB活化，并且也通过拮抗---氧化氮的保护性抗炎、 抗肥大和抗血栓形成活性来进行。血管氧化应激也促进LDL的氧化。 与藻胆素潜在的抗动脉粥样硬化活性相一致，已经报道，给胆固醇喂 养的仓鼠喂养藻蓝蛋白相当显著地抑制动脉脂肪条纹的产生。而且，
26在患有吉耳伯综合症(特征为升高的游离胆红素血浆水平的遗传变型) 的人中冠状动脉疾病显得相对少。对冠状动脉疾病，科学家专家之间 的普遍一致意见是NADPH氧化酶的药理学抑制对于预防和治疗这种
综合症具有相当大的潜能。(SoccioM等人，Eur J Clin Invest 2005; 35: 305-14; Cai H等人，7>ewA尸/2"rwac0/2003; 24: 471-8; Rueckschloss U等人，^ "oxWofojcS一a/2003; 5: 171-80; GriendlingKK等人， Oci &y2000; 86: 494-501; MeyerJW等人，FE5S丄e" 2000; 472: l陽4; RissJ等人，J」gn'cfboJO^m2007; 55: 7962-7; VitekL等人， Jj^era'sc/eras^ 2002; 160: 449-56; VitekL等人，Cere6rawwc i)^ 2006; 21: 408-14)。
0073心肌梗死与NADPH氧化酶活性有关或有关联。虽然 NADPH的活化通过促进这种综合症的先决条件的冠状动脉粥样硬化， 明显地加大心肌梗塞的风险，但是其也可以通过促进斑块的不稳定性
(部分地反映了由氧化剂引起的巨噬细胞-来源的蛋白水解酶的活化) 和血小板聚集来更剧烈地促成梗塞。血小板屮NADPH氧化酶的活化 有助于聚集过程，并且来自内皮的NADPH氧化酶源的过氧化物也较 少直接地通过拮抗一氧化氮的血小板稳定活性来促进血小板聚集。而 且，已知内皮和浸润炎症细胞中的NADPH氧化酶的活化是缺血-苒灌 注损伤的介质，所述缺血-再灌注促进了梗塞区域中的心肌细胞的死亡。
(Chan讓KM, Arterioscler Th麵b Vase Biol 2002; 22: 1751-2; Rupin A等人，Cardiovascular Res 2004; 63: 323-30; Chlopicki S等人，Antiox Redox Signal 2004; 6: 691-8; Herkert O等人，Antiox Redox Signal 2004; 6: 765-76)。
0074中风与NADPH氧化酶活性有关或有关联。尽管脑血管 动脉中NADPH氧化酶的活化大大地促成了这些动脉的结构重塑，所 述结构重塑促成缺血和可能的出血性中风的发生，但是在梗塞的脑组 织以及浸润白细胞内的NADPH氧化酶的活化也促进了脑神经元的损 失和其导致的功能不全。因而，在具有NADPH氧化酶活性遗传缺陷， 或用NADPH氧化酶抑制药物如夹竹桃麻素或他汀类(statin)预先处 理的啮齿动物中，在短暂的缺血诱导之后观察到的脑组织损伤不是特别严重。也有可能血小板中的NADPH氧化酶活化促成引发缺血性中
风的血栓的形成。(WalderCE等人，Stroke 1997; 28: 2252-8; Wang Q等人，Brain Res 2006; 1090: 182-9; Miller AA等人，Brain Res 2006; 1111: 111-6; HongH等人，Am J Physiol Heart Circ Physiol 2006; Jun
9电子版)。
0075外周和脑动脉硬化与NADPH氧化酶活性有关或有关联。 虽然NADPH氧化酶活化明显地是冠状动脉粥样化形成的重要介质， 但是也有可能是外周动脉——如在糖尿病患者和吸烟者中通常遇到的 ——和脑动脉中动脉粥样化形成的关键介质。(Meyer JW等人，FEBS Lett 2000; 472: 1-4)。
0076左心室肥厚(left ventricular hypertrophy)与NADPH氧
化酶活性有关或有关联。在左心室肥厚(LVH)的过程中，心肌细胞 以及血管内皮细胞中的NADPH氧化酶变得活化。有力的证据是所产 生的氧化应激在细胞内信号转导途径的活化中发挥了至关重要的作 用，所述信号转导途径促进心肌细胞肥大、间质纤维化以及产生的心 室重塑。(LiJM等人，Hypertension 2002; 40: 477-84; Byrne JA等 人，Circ Res 2003; 93: 802-5; Murdoch CE等人，Cardiovasc Res 2006; 71: 208-15)。
0077充血性心力衰竭与NADPH氧化酶活性有关或有关联。 氧化应激，其在很大程度上起源于NADPH氧化酶，也是心功能不全 ——收縮和舒张效率降低——的介质，其特征是LVH患者的心力衰竭 的失代偿相。(Murdoch CE等人，Curr Opin Pharmacol 2006; 6: 148-53; MacCarthyPA， Circulation 2001; 104: 2967-74; Takayama T等人，Circ J 2004; 68: 1067-75; Heymes C等人，J Am Coll Cardiol 2003; 41: 2164-710)。
0078高动脉压与NADPH氧化酶活性有关或有关联。通常在 高动脉压中观察到内皮细胞和血管平滑肌细胞中NAPDH氧化酶的活 化增加，并且所述NAPDH氧化酶的活化增加通过拮抗一氧化氮的血 管舒张作用来促使血压升高。这种氧化应激也是血管紧张素II信号转 导的介质，并且促进经常加重长时间高血压的内侧肥厚。在脑中，调
28节交感神经活性的中枢中NADPH氧化酶的活化促进了交感神经活性 ——与肥胖有关的高血压的关键介质——的升高。在患有吉耳伯综合
症的对象中高血压显得非常稀少(Touyz RM等人，Histochem Cell Biol 2004; 122: 339-52; Touyz RM等人，Clin Exp Pharmacol Physiol 2003; 24: 471-8; MorawietzH等人，Biochem Biophys Res Comm 2001; 285: 1130-5; JungO等人，Circulation 2004; 109: 1795-801; ZalbaG等人， Hypertension 2001， 38: 1395-9; WangHD等人，Circ Res 2001; 88: 947-53; VitekL等人，Atherosclerosis 2002; 160: 449-56)。
0079肺动脉高压与NADPH氧化酶活性有关或有关联。当慢 性组织缺氧诱导肺动脉高压时，肺部内动脉中的NADPH氧化酶的活 性和表达升高。这种氧化应激促成肺血压以及相关的肺动脉和右心室 肥大性重塑增加；因而，当具有NADPH氧化酶遗传缺陷的小鼠被暴 露于慢性组织缺氧时，这些现象基本上减少。用歧化过氧化物的药剂 处理在这方面也是保护性的。(Liu JQ等人，Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2006; 290: L2-10; BrennanLA等人，Circ Res 2003; 92: 683-91 )。
0080勃起机能障碍与NADPH氧化酶活性有关或有关联。血 管源的勃起机能障碍(ED)——最普通的形式——反映了一氧化氮介 导的血管舒张的相对失效。用于治疗ED的药物典型地通过抑制cGMP (- 氧化氮的血管舒张活性的关键介质)的分解代谢来补偿这种缺陷。 目前的证据是血管源的ED与阴茎脉管系统中增加的氧化应激有关，并 且NADPH氧化酶可能是这种应激的主要来源。而且，这种氧化应激 在很大程度上是脉管性ED中的一氧化氮的生物活性相对失效的原因。 该模型理论上解释了与血管风险因素如高脂血症、高血压和糖尿病相 关的ED风险大增。(Koupparis A等人，BJU Int 2004; 94: 257-8; Jeremy JY等人，J Urol 2006; 175-1175-6; Jeremy JY等人，Int J Impot Res 2006; Octl9电子出版)。
0081代谢综合症与NADPH氧化酶活性有关或有关联。NADPH 氧化酶的过度活化在代谢综合症的发生和病理并发症中起了关键的作 用。最近的证据是在肥大的脂肪细胞中发展的胰岛素抵抗——并且其 通过促进游离脂肪酸过度暴露和脂肪细胞因子的失调诱导系统性胰岛素抵抗 -一一依赖于由活化的NADPH氧化酶介导的脂肪细胞氧化应激 的增加。因此，夹竹桃麻素处理改善了在超重的脂肪喂养小鼠中的胰 岛素抵抗综合症。而且，作为胰岛素抵抗综合症特征的游离脂肪酸过
度暴露激活血管内皮中的NAPDH氧化酶，因而促进了与胰岛素抵抗 综合症有关的血管风险的显著增加。胰岛素抵抗对象中胰腺P细胞内 的NAPDH氧化酶的过度活化可能促成了可导致II型糖尿病的P细胞 功能障碍的发病。(Talior 1等人，Am J Physiol Endocrinol Metab 2005; 288: E405-ll; FumkawaS等人，J Clin Invest 2004; 114: 1752-61; InoguchiT等人，Curr Drug Targets 2005; 6: 495-501; DelboscS等人， Atherosclerosis 2005; 179: 43-9; Roberts CK等人，Metabolism 2006; 55: 928-34)。
0082糖尿病并发症——视网膜病、神经病、肾病与NADPH
氧化酶活性有关或有关联。葡萄糖和游离脂肪酸的同时升高——如在 糖尿病中特征性见到的——通过增加蛋白激酶C的各种亚型的活性， 促进葡萄糖可渗透细胞(包括血管内皮、视网膜周皮细胞和肾间充质 细胞)中的NAPDH氧化酶的慢性活化。所产生的氧化应激是糖尿病 的一些最重要长期并发症——包括视网膜病、神经病、肾病和致动脉 粥样硬化的血管疾病的关键介质。因而，已经显示，抑制NADPH氧 化酶的药剂——包括夹竹桃麻素——在糖尿病啮齿动物中可防止系膜 增生并且改善神经功能障碍。最近的流行病学研究显示，与没有患吉 耳伯综合症(与缓慢升高的游离胆红素水平有关)的糖尿病患者相比， 视网膜病、肾功能不全和冠状动脉疾病在患有该综合症的糖尿病患者 中少几乎80%。由于游离的胆红素在生理—...匕起抑制NADPH氧化酶的 作用，这构成了强有力的间接证据，即NADPH氧化酶活化是人类中 糖尿病并发症的主要介质。(InoguchiT等人，Curr Dmg Targets 2005; 6: 495-501; InoguchiT等人，J Am Soc Nephrol 2003; 14: S227-32; Manea A等人，Biol Cell 2005; 97: 123-34; Ushio-Fukai M等人， Mol Cell Biochem 2004; 264: 85-97; Cotter MA等人，Life Sci 2003; 73: 1813-24; CoppeyLJ等人，Free Radical Res 2003; 37: 33-400; LiJM等人，J Am Soc Nephrol 2003; 14: S221-6; XiaL等人，Am J Physiol Renal Physiol 2005; 290: F345-56; Lee HB等人，J Am SocNephrol 2003; 14: S241-5; InoguchiT等人，JAMA 2007; 298: 1398-400)。
0083肾小球硬化症与NADPH氧化酶活性有关或有关联。间 充质细胞中NADPH氧化酶的活化在与慢性高血压或自身免疫性疾病 有关的肾小球硬化症中起致病作用。这种肥大性反应主要由增加的转 化生长因子-|3活性介导；由NADPH氧化酶产生的氧化应激在TGF-卩 信号转导中起关键作用，并且也对增加这种激素的表达产生作用。而 且， 一氧化氮的抗肥大活性被氧化应激所拮抗。(ModlingerPS等人， Semin Nephrol 2004; 24: 354-65; Kondo S等人，J Am Soc Nephrol 2006; 17: 783-94; YangZZ等人，Kidney Int 2003; 63: 1012-20; McCarty MF, Med Hypoth 2006; 67: 1277-96)。
0084肺气肿与NADPH氧化酶活性有关或有关联。NADPH氧 化酶来源的氧化剂也在与长期吸烟有关的肺气肿中起致病作用。因而， 夹竹桃麻素阻止了香烟烟雾在人气道上皮tl暴露而诱导基质金属蛋白 酶-12的能力；已知这种蛋白酶是肺气肿啮齿动物模型中蛋白水解损伤 的关键介质。同样，在肺气肿仓鼠模型中——其通过气管内输入脂多 糖诱导，夹竹桃麻素处理可帮助保持分泌性白细胞蛋白酶抑制剂的活 性，其起控制肺蛋白水解活性的作用；这种现象反映了这样的事实 氧化剂能够使这种关键的蛋白酶抑制剂失活。(Stolk J等人，Am J RespirCrit Care Med 1994; 150: 1628-31; LavigneMC等人，Biochem Biophys Res Comm 2005; 330: 194-203)。
0085哮喘与NADPH氧化酶活性有关或有关联。NADPH氧化 酶活化在哮喘炎症的许多阶段中起介导作用肥大细胞的活化(使组 胺能够分泌并且使白三烯能够产生)，VCAM-介导的嗜曙红细胞到肺 组织中的迁移，嗜曙红细胞和嗜中性粒细胞的促炎活性以及在慢性哮 喘中促进肺重塑的气道平滑肌细胞的高增殖。臭氧暴露以刺激哮喘患 者中支气管收縮反应的能力主要地通过吸入夹竹桃麻素来改善。在患 有严重慢性哮喘的患者中，当血清胆红素水平由于急性乙型肝炎而增 加时，症状中的临时实质改善是显著的；当胆红素水平回到正常时， 肺功能再次恶化。(Hoidal JR等人，Antiox Redox Signal 2003; 5: 751-8;
31Brar SS等人，Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2002; 282: L782-95; Peters EA等人，Free Radic Biol Med 2001; 31: 1442-7; TailleC等人， JBiolChem2003; 278: 27160-8; CaramoriG等人，Thorax 2004; 59: 170-3; OhmiT等人，Tohoku J Exp Med 2003; 199: 193-6)。
0086变态反应与NADPH氧化酶活性有关或有关联。抗原引 起的组胺和白三烯从肥大细胞中释放——变态反应综合症的主要特征 ——在其中NADPH氧化酶活化起专门作用，从而使细胞内的游离钙 急剧增加的信号传导途径中是可能发生的。因而，NADPH氧化酶抑制 剂DPI阻止由暴露于抗原的肥大细胞释放组胺和白三烯。(Suzuki Y 等人，Chem Immunol Allergy 2005; 87: 32-42; Yoshimaru T等人， Clin Exp Allergy 2002; 32: 612-8; Suzuki Y等人，J Immunol 2003; 171: 6119-27)。
0087骨质疏松症与NADPH氧化酶活性有关或有关联。破骨 细胞，介导骨吸收的骨细胞，是具有高的通过NADPH氧化酶产生氧 化剂能力的改良巨噬细胞。已经显示NADPH氧化酶在体外在骨移植 体屮抑制骨吸收，显然是因为过氧化氢是骨吸收必需的信号转导的介 质。在切除卵巢的小鼠中，已经显示输入PEG化的过氧化氢酶(其具 有延长的半衰期)消除了骨吸收作用，表明过氧化氢在介导绝经后骨 损失中的关键作用。NADPH-来源的氧化剂似乎也在破骨细胞分化中发 挥作用。(Darden AG等人，J Bone Miner Res 1996; 11: 671 -5; Yang S等人，J Cell Biochem 2004; 92: 238-48; Steinbeck MJ等人，J Cell Physiol 1998; 176: 574-87; BaxBE等人，Biochem Biophys Res Comm 1992; 183: 1153-8; LeanJM等人，Endocrinology 2005; 146: 728-35)。
0088骨关节炎与NADPH氧化酶活性有关或有关联。骨关节 炎是低级的炎症状况，其中某些细胞因子——最显著的是白介素-l—— 千扰软骨细胞功能，阻止基质蛋白聚糖的合成，同时促进基质的蛋白 水解降解。对培养的软骨细胞的研究显示，NADPH-来源的氧化剂是白 介素-1对软骨细胞的这些作用的关键介质。过硝酸盐，由过氧化物和 一氧化氮自发反应形成，抑制蛋白聚糖合成同时促进白介素-1处理的 软骨细胞凋亡；氧化应激直接促进过硝酸盐产生并且也通过辅助可诱导的-'氧化氮合成酶的亚型的诱导来促进。(Biemond P等人，Ann Rhe薩Dis 1986; 45: 249-55; LoYY等人，J Cell Biochem 1998; 69: 19-29; MendesAF等人，J Cell Biochem 2003; 88: 783-93; JouzeauJY 等人，Biorheology 2002; 39: 201-14; OhM等人，J Rheumatol 1998; 25: 2169-74)。
0089胃溃疡与NADPH氧化酶活性有关或有关联。嗜中性粒 细胞-来源的氧化剂——取决于NADPH氧化酶的活性——是由NSAID 药物诱导的胃溃疡的关键介质。因而，用过氧化物歧化酶进行预处理 保护啮齿动物免于消炎痛(indomethacin)引起的对胃粘膜的损害。无 论在炎症细胞还是在胃粘膜细胞中的NADPH氧化酶的过度活化可能 在幽门螺旋杆菌(//./^/^/)的慢性感染过程中促成胃溃疡或胃癌的风险 是研究中的问题。(Vanaanen PM等人，Am J Physiol 1991; 261: G470-5; Park S等人，Antiox Redox Signal 2004; 6: 549-60)。
0090败血症性休克与NADPH氧化酶活性有关或有关联。内 毒素引起的休克——最坏情况是严重的血压过低和死亡——在Gurin 大鼠(具有组成型高血浆胆红素水平的遗传变型)、在接受持续的胆 红素输注的大鼠以及用口服藻蓝蛋白预处理的小鼠中被大大改善。这 些发现完全与NADPH氧化酶活化在败血症性休克中的关键作用一致。 实际上，已有证据表明诱导的氧化应激对于可诱导的一氧化氮合成酶 的血管诱导是至关重要的，其过度活跃导致循环崩溃。在内毒素暴露 的兔模型中，已经显示出同时用夹竹桃麻素处理可防止各种类型的组 织失常。(La廳eS等人，FASEBJ 2005; 19: 1890-2; Wang WW等 人，Hepatology2004; 40: 424-33; KadiA等人，FASEBJ 2005: 19: 685.19; LomnitzkiL等人，Toxicol Pathol 2000; 28: 580-7)。
0091肺纤维化与NADPH氧化酶活性有关或有关联。转化生 长因子-(3活性在纤维化综合症中起关键的介导作用，并且，如.....l:::指出 的，NADPH氧化酶活化是TGF-P信号转导的介质。因此，不惊讶的 是在啮齿动物中已经显示出胆红素施用或血红素加氧酶-l(其促进细胞 内胆红素产生)的诱导可抑制博来霉素(bleomycin)引起的肺纤维化。 此外，博来霉素在NADPH氧化酶活性遗传缺陷的小鼠中诱导肺纤维
33化的能力降低。在血清胆红素水平由于胆管阻塞而变得慢性升高的患
者中先天性肺纤维化消退的病例报告已经发表。(Mancmry B等人， Respir Res 2005; 6: 11; Thannickal VJ等人，J Biol Chem 1995; 270: 30334-8; Wang HD等人，Am J Respir Crit Care Med 2002; 165: 406-11; Morse D， Am J Respir Cell Mol Biol 2003; 29: S82-6; Ohrui T等人， TohokuJExpMed2001; 193: 245-9)。
0092肝纤维化与NADPH氧化酶活性有关或有关联。肝纤维 化反映了肝毒素介导的肝星状细胞的活化，其导致肝星状细胞的增殖 并转化为分泌胶原的肌成纤维细胞。由NADPH氧化酶产生的氧化剂 在星状细胞活化中发挥了专门作用并且也促进了这些细胞的增殖。在 NADPH氧化酶遗传缺陷的小鼠中肝纤维化的诱导被抑制并且血红素 加氧酶-1的诱导剂在体外抑制人肌成纤维细胞的增殖和胶原合成。 (AdachiT等人，Hepatology 2005; 41: 1272-81; BatellerR等人，J Clin Invest 2003; 112: 1383-94; Li L等人，Gastroenterology 2003; 125: 460-9)。
0093帕金森氏病与NADPH氧化酶活性有关或有关联。由活 化的小神经胶质细胞产生的过硝酸盐是与慢性神经变性状况如帕金森 氏病或阿尔茨海默氏病有关的神经元死亡和障碍的关键介质。由活化 的NADPH氧化酶产生的过氧化物与一氧化氮反应产生这种过硝酸盐。 在啮齿动物中，MTPT或鱼藤酮诱导的神经损伤被视为人帕金森氏病 的模型；在体外，与小神经胶质细胞共培养加剧了 MPTP或鱼藤酮诱 导的神经损伤；同时暴露于NADPH氧化酶抑制剂夹竹桃麻素或DPI 逆转这种作用。此外，最近的报道是在MTPT施用之前和之后，给小 鼠喂养螺旋藻可部分地保护纹状体多巴胺能神经元免于这种毒素的作 用。该研究特别引起注意，原因在于其暗示口服施用藻蓝胆素(PCB) 能够穿过血脑屏障，抑制脑小神经胶质细胞的NADPH氧化酶活性。
(TieuK等人，IUBMB Life 2003; 55: 329-35; GaoHM等，FASEB J 2003; 17: 1954-6; ManderP等人，J Neuroinflammation 2005; 2: 20; Gao HM等人，J Neurochem 2002; 81:1285-97; Gao HM等人，J Neurosci 2003; 23: 181-7; ChamorroG等人，Nutr Neurosci 2006; 9: 207- 12)。0094阿尔茨海黙氏病与NADPH氧化酶活性有关或有关联。(3-淀粉状蛋白——其被认为是阿尔茨海黙氏病中神经元退化的关键介质——能够活化小神经胶质细胞中的NADPH氧化酶。而且，组织学研究证明在这种病症中小神经胶质细胞NADPH氧化酶被活化。在神经元细胞培养物中，(3-淀粉状蛋白能够直接杀死神经元；这种现象与神经元中的NADPH氧化酶活化有关，并且反义抑制这种活性可防止神经元死亡。因此，有理由怀疑NADPH-来源的氧化剂——在小神经胶质细胞和神经元中产生——可以促进阿尔茨海黙氏病中的神经元退化。
(Zekry D等人,IUBMB Life 2003; 55: 307-13; Shimohama S等人，Biochem Biophys Res Comm 2000; 273: 5-9; Mander P等人，JNeuroinflammation2005; 2: 20; Jana A等人，J Biol Chem 2004; 279:51451-9)。
0095UV-介导的皮肤损害与NADPH氧化酶活性有关或有关联。与过多阳光暴露有关的皮肤光老化反映了 UV介导的对表皮角质化细胞的作用，其导致角质化细胞和黑色素细胞的增生，伴随着真皮基底物质的改变(胶原降解、弹性蛋白积聚)。角质化细胞行为的这种改变又可能发生在UV-引发的角质化细胞氧化应激的增加中，其现在已知是由NADPH氧化酶的活化所介导。氧化应激的这种增加也可能促成DNA诱发改变，所述:DNA诱发改变能引起皮肤癌(虽然UV也可以通过诱导胸腺嘧啶二聚体形成而更直接地使DNA突变)。因此，抑制NAPDH氧化酶活性的措施也使光老化过程减慢，提供保护免于晒伤，并且降低皮肤癌的风险。(BeakSM等人，Biochimie 2004; 86:425-9; Wang H等人，Free Radical BiolMed 2005; 38: 890-7)。
0096癌症与NADPH氧化酶活性有关或有关联。已经在许多癌症中鉴定出NADPH氧化酶活性，并且在-一些癌症中，长期的或刺激的NADPH氧化酶活性增强生长因子信号传导；部分地，这反映了氧化剂抑制酪氨酸磷酸酶的能力，酪氨酸磷酸酶与酪氨酸激酶生长因子受体的活性相反。所导致的生长因子活性的增加不仅促进了癌增殖增加，而且使癌症相对耐凋亡并且刺激它们产生生血管因子。
0097此外，内皮细胞中NADPH氧化酶的活化发生在血管生
35成过程中；这上调了某些生血管生长因子，如VEGF的作用并且更特
异地促进管内皮形成。而最近的证据是肌纤维中NADPH氧化酶的活化是与癌症恶病质有关的骨骼肌量损失的介质。因此，抑制NADPH氧化酶能够减缓某些癌症的生长和扩散，阻止支持癌症扩散的血管发生过程并且帮助防止肌肉量的恶性损失。
0098这种抑制也具有预防癌症的潜能。某些癌症的风险增加与慢性炎症有关可能部分反映了氧化剂介导的突变发生；过硝酸盐特别具有显著的诱变活性。NADPH氧化酶是活化白细胞中氧化剂的首要来源，所以其抑制可以降低发炎组织中的突变发生。同样，长期的氧化应激可以在通过扩增生长因子活性诱导癌症中具有促进作用。(KimHW等人，Carcinogenesis 2003; 24: 235-41; Ohshima H等人，ArchBiochem Biophys 2003; 417: 3-11; Teufelhofer O等人，Carcinogenesis2005; 26: 319- 29; Brar SS等人，Protoplasma 2003; 221: 1 17-27; Szanto1等人，J Pathol 2005; 207: 64-76; Vaquero EC等人，J Biol Chem 2004;279: 34643-54; Brar SS等人，Am J Physiol Cell Physiol 2003; 285:C353-69; Lim SD等人，2005; 62: 200-7; Brar SS等人，Am J Physiol CellPhysiol 2002; 282: C1212-24; Dong JM等人，Free Radic Res 2004; 38:629-379)。
0099风湿性关节炎与NADPH氧化酶活性有关或有关联。NADPH氧化酶活性在从患有类风湿性关节炎和相关的脊椎关节病状况的患者的滑液中获得的嗜中性粒细胞中升高。怀疑这种氧化应激促进滑膜中的炎症过程是合理的。在小鼠中，在酵母聚糖诱导的关节炎中施用夹竹桃麻素具有保护性；特别是，其防止了关节软骨的降解。在大鼠中，夹竹桃麻素也减轻胶原诱导的关节炎中的关节肿胀。类似地，在小鼠中也显示口服施用螺旋藻对酵母多糖和佐剂诱导的关节炎的保护作用——可能反映由PCB引起的NADPH氧化酶的抑制作用。然而，负面影响嗜中性粒细胞NADPH氧化酶活性的小鼠中的几种突变与某些类型的诱导的关节炎的严重性增加有关。因此，NADPH氧化酶抑制对关节炎过程具有复杂并且对抗的效果，并且在能够进行确信的预测之前需要临床评价。(EI Benna J等人，Inflammation 2002; 26:273-8; HougeeS等人，Eur J Pharmacol 2006; 531: 264-9; 'tHartBA等人，Free Radic Biol Med 1990; 9: 127-31; Lafeber FP等人，Rheumatology 1999; 38: 1088- 93; Remirez D等人，Mediators lnflamm2002; 11: 75-9; Rasool M等人，Biol Pharm Bull 2006; 29: 2483-7;Hultqvist M等人，J Immunol 2007; 179: 1431 -7)。
0100溃疡性结肠炎与NADPH氧化酶活性有关或有关联。源
自患有溃疡性结肠炎或克罗恩病(Crohn's disease)的患者中的粘膜损伤的淋巴细胞具有升高的NADPH氧化酶活性。这种活性也在结肠上皮细胞中见到，且当然也在浸润这些损伤的其它淋巴细胞中见到。几个研究小组已经公开了氧化应激是炎症性肠病中组织损伤的关键介质；NADPH氧化酶是这种氧化应激的最可能来源。在小鼠中用l::=1服葡萄糖硫酸钠诱导的结肠炎可通过同时施用血红素加氧酶-1诱导剂或胆绿素来基本上缓解。(Szanto I等人，J Pathol 2005; 207: 164-76;Otamiri T等人，Dig Dis 1991; 9: 133-41; Berberat PO等人，InflammBowel Dis 2005; 11: 350-9)。
0101硬皮病与NADPH氧化酶活性有关或有关联。源自硬皮病损害的成纤维细胞比来自健康皮肤的成纤维细胞产生更多的氧化应激，并且NADPH氧化酶已经被鉴定为这种氧化应激的来源。而且，抑制这种氧化应激可压制硬皮病成纤维细胞在体外增殖，并且也减少它们产生胶原。这些考虑教导了皮肤成纤维细胞中的NAPDH氧化酶活化可以是硬皮病皮肤损害特有的成纤维细胞高增殖和过多胶原产生的重要介质。(Sambo P等人，Arthritis Rheum 2001; 44: 2653-64)。
0102病理性血管发生与NADPH氧化酶活性有关或有关联。刺激的血管发生在某些病症中发挥致病作用，所述病症包括癌症、黄斑变性、类风湿性关节炎和糖尿病性视网膜症。如上指出的，参与新血管形成过程的内皮细胞中NAPDH氧化酶的活化增强了这些细胞对某些关键生长因子的响应，同时促进内皮细胞迁移和管形成。因此，抑制NADPH氧化酶活性减缓了血管发生过程。(Ushio-Fukai M等人,Mol Cell Biochem 2004; 264: 85-97; Abid MR等人，FEBS Lett 2000;486: 252-6)。0103移植排斥与NADPH氧化酶活性有关或有关联。最近的研究说明施用血红素加氧酶-1诱导剂或胆绿素有助于防止大鼠中的心脏或肾脏同种异体移植排斥，并且还改善通常折磨移植器官的缺血再灌注损伤。因而，在移植医学中抑制NADPH氧化酶具有潜力。
(Yamashita K等人，FASEB J 2004; 18: 765-7; Bach FH， Hum Immunol2006; 67: 430-2; Nakao A等人，Am J Transplant 2005; 5: 282-91)。
0104慢性疼痛综合症/痛觉增敏与NADPH氧化酶活性有关或有关联。己经发现感觉神经元中过氧化物产物的缓慢升高是通常伴随着慢性炎症的痛觉增敏的关键介质。因此，已经显示有效歧化过氧化物的药物可防止在大鼠中引起疼痛综合症。虽然这种过多的氧化应激的来源还没有被明确确定，但NADPH氧化酶表达在神经元中并且可能是介导痛觉增敏的氧化应激的关键介质。(Chung JM， Mol Interv2004; 4: 248-50; Wang ZQ等人，J Pharmacol Exp Ther 2004; 309:869-78; Kim HK等人，Pain 2004; 111.. 116-24)。
权利要求
1.用于施用给哺乳动物对象的藻化学组合物，所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性，所述藻化学组合物包括分离的藻胆素，其溶解或悬浮在药学上可接受的载体中，和胶囊，其具有用于容纳所述分离的藻胆素的凝胶包装，所述分离的藻胆素在被施用到所述哺乳动物对象用于抑制NADPH氧化酶活性时被转化为藻玉红素。
2. 根据权利要求1所述的藻化学组合物，其中所述分离的藻胆素 选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括 结合到其......i::的藻蓝蛋白肽片段。2a.根据权利要求1所述的藻化学组合物，其中所述药学上可接受 的载体是干的，并且所述胶囊任选地是硬凝胶。2b.根据权利要求1所述的藻化学组合物，其中所述药学......tl可接受的载体是液体，并且所述胶囊任选地是软的。
3. 根据权利要求2所述的藻化学组合物，进一步包括---种或多种 选自F述的成分叶酸、L-精氨酸、普利醇、大豆异黄酮、绿茶提取 物、牛磺酸、辅酶QIO、钾盐、镁、鱼油、维生素C、硒、叶黄素、 玉米黄质、锌、苯磷硫胺和吡哆胺。
4. 用于施用给哺乳动物对象的藻化学组合物，所述藻化学组合物 具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性，所述藻化学组合物包 括分离的藻胆素，其与药学上可接受的载体物质或食品级填料混合， 并被压成片剂，所述分离的藻胆素在施用给所述哺乳动物对象用于抑 制NADPH氧化酶活性时被转化为藻玉红素。
5. 根据权利要求4所述的藻化学组合物，其中所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每 种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。
6. 根据权利要求5所述的藻化学组合物，进一步包括一种或多种选自下述的成分叶酸、L-精氨酸、普利醇、大豆异黄酮、绿茶提取物、牛磺酸、辅酶QIO、钾盐、镁、鱼油、维生素C、硒、叶黄素、玉米黄质、锌、苯磷硫胺和吡眵胺。
7. 用于肠胃外施用给哺乳动物对象的藻化学组合物，所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性，所述藻化学组合物包括分离的藻胆素，其溶解或悬浮在适合注射的生理学上可接受的无菌溶剂中，所述分离的藻胆素在施用给所述哺乳动物对象用于抑制NADPH氧化酶活性时被转化为藻玉红素。
8. 根据权利要求7所述的藻化学组合物，其中所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每 --种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。
9. 用于局部施用给哺乳动物对象的藻化学组合物，所述藻化学组合物具有抑制NADPH氧化酶活性的前体药物活性，所述藻化学组合物包括分离的藻胆素，其溶解或悬浮在皮肤病学上可接受的润肤载体中，所述分离的藻胆素在局部施用给所述哺乳动物对象用于抑制NADPH氧化酶活性时被转化为藻玉红素。
10. 根据权利要求9所述的藻化学组合物，其中所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。
11. 根据权利要求9所述的藻化学组合物，其中所述分离的藻胆素额外地起防晒剂作用。
12. 营养食品组合物，其包括与分离的藻胆素混合的营养物质。
13. 根据权利要求12所述的营养食品组合物，其中所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。
14. 药用化妆品组合物，其包括与分离的藻胆素混合的化妆品物质。
15. 根据权利要求14所述的药用化妆品组合物，其中所述分离的藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每-'种藻胆素任选地包括结合到其上的藻蓝蛋白肽片段。
16. 预防或治疗对象的与NADPH氧化酶活性有关或相关的医学状况的方法，所述方法包括步骤以预防或治疗有效量给对象施用一种或多种分离的藻胆素，用于预防或治疗与NADPH氧化酶活性有关或相关的医学状况。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述状况选自缺血性心脏病、心肌梗死、中风、外周动脉粥样硬化、脑血管粥样硬化、左心室肥厚、充血性心力衰竭、高动脉压、肺动脉高压、勃起机能障碍、代谢综合症、糖尿病性视网膜病、糖尿病性神经病、糖尿病性肾病变、肾小球硬化症、肺气肿、哮喘、变态反应、骨质疏松、骨关节炎、胃溃疡、败血症性休克、纤维化、肺纤维化、肝纤维化、帕金森氏病、阿尔茨海默病性痴呆、对皮肤的紫外损害、癌症、类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎、硬皮病、病理性血管发生、移植排斥和慢性疼痛综合症/痛觉增敏。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中所述藻胆素选自藻蓝胆素、藻红胆素、植物生色胆素，每一种藻胆素任选地包括结合到其......匕的藻蓝蛋白肽片段。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中所述藻胆素被口服、肠胃外或局部施用。
全文摘要
本发明公开了藻胆素具有作为NADPH氧化酶活性抑制剂的前体药物活性，并且公开了藻胆素用于预防和/或治疗与NADPH氧化酶活性有关或相关的医学状况。描述了包含藻胆素的组合物，其便于藻胆素的施用。
文档编号A61K31/40GK101677992SQ200780045897
公开日2010年3月24日 申请日期2007年11月13日 优先权日2006年11月13日
发明者D·M·罗尔维克, M·F·麦卡蒂, S·S·亨德勒, T·井口 申请人:M·F·麦卡蒂;S·S·亨德勒;D·M·罗尔维克;T·井口