专利名称：抗氧化剂用于基因调节的用途的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及调节衰老哺乳动物中的基因表达的方法，更具体的说涉及通过给予含抗氧化剂组合物调节衰老哺乳动物中的基因表达的方法。本发明还主要涉及调节衰老·哺乳动物中的基因表达和/或减少这些哺乳动物的氧化应激的含抗氧化剂组合物。
背景技术：
活细胞在其正常机能过程中不断地产生自由基。自由基是高度反应性物质，能够与许多生物分子不可逆地反应，从而造成生物系统的渐进衰退。自由基通常由身体产生的抗氧化酶和衍自营养物的抗氧化剂中和。自由基引起的氧化应激是与老化有关的长期组织退化的主要因素。虽然对抗氧化剂及其在哺乳动物中的功能已知之甚多，但仍不断需要替代性的含抗氧化剂组合物和有关这些组合物对哺乳动物特别是对衰老哺乳动物的作用的知识。发明概述本发明提供调节衰老哺乳动物中的基因表达的方法。所述方法包括给予所述哺乳动物含抗氧化剂组合物(即包含一种或多种抗氧化剂和任选的另外成分的组合物)。组合物中的一种或多种抗氧化剂的总量足以实现对衰老哺乳动物一种或多种组织中一种或多种基因的表达的调节。在各个实施方案中，衰老哺乳动物是非人哺乳动物、伴侣动物、犬科动物或猫科动物。 在一些实施方案中，一种或多种其表达受到调节的基因各自独立是细胞色素P450家族基因、载脂蛋白家族基因、编码一种或多种调节血液动力学特性的产物的基因、热激蛋白家族基因、编码一种或多种指示DNA损伤的产物的基因、编码一种或多种调节细胞周期的产物的基因、促炎基因、编码一种或多种与嗜铬分泌途径有关的蛋白质的基因、编码一种或多种调节基因转录的产物的基因、NF-KB途径基因、编码一种或多种涉及免疫功能的产物的基因、编码一种或多种糖酵解酶的基因、编码一种或多种线粒体氧化途径蛋白质的基因或编码一种或多种核糖体蛋白质的基因。在各个实施方案中，一种或多种其表达受到调节的基因包括细胞色素P450家族基因；载脂蛋白家族基因；编码一种或多种调节血液动力学特性的产物的基因；热激蛋白家族基因；编码一种或多种指示DNA损伤的产物的基因；编码一种或多种调节细胞周期的产物的基因；促炎基因；编码一种或多种与嗜铬分泌途径有关的蛋白质的基因；编码一种或多种调节基因转录的产物的基因；NF-KB途径基因；编码一种或多种涉及免疫功能的产物的基因；编码一种或多种糖酵解酶的基因；编码一种或多种线粒体氧化途径蛋白质的基因或编码一种或多种核糖体蛋白质的基因。在一些实施方案中，对一种或多种基因的调节是在肾上腺、肝脏或大脑皮层之一者或多者中实现的。在一些实施方案中，将含抗氧化剂组合物饲喂给衰老哺乳动物。在一些实施方案中，所述组合物包含维生素E、维生素C或两者。在一些实施方案中，所述组合物包含一种或多种选自以下的抗氧化剂维生素E、维生素C、硫辛酸、虾青素、P -胡萝卜素、L-肉碱、辅酶Q10、谷胱甘肽、叶黄素、番茄红素、硒、N-乙酰半胱氨酸、大豆异黄酮、S-腺苷甲硫氨酸、牛磺酸、生育三烯醇和它们的混合物。
在一些实施方案中，所述组合物包含一种或多种选自以下的抗氧化剂菠菜渣、番茄渣、柑橘浆、葡萄渣、胡萝卜粒、茎椰菜、绿茶、玉米麸粗粉、米糠、藻类、姜黄色素、硒和它们的混合物。在一些实施方案中，所述组合物包含一种或多种选自以下的抗氧化剂胡萝卜粒、茎椰菜、绿茶、玉米麸粗粉、米糠、藻类、姜黄色素、硒和它们的混合物。在一些实施方案中，所述组合物包含一种或多种选自以下的抗氧化剂维生素E、维生素C、水果、蔬菜、类胡萝卜素、类黄酮、多酚和它们的混合物。本发明还部分涉及调节衰老哺乳动物中的基因表达的含抗氧化剂组合物和涉及减少衰老哺乳动物的氧化应激的组合物。本发明的其他和更多的目标、特征和优点对本领域技术人员来说将是显而易见的。附图
简述图I显示饲喂食物A和B的小鼠中基因表达的组织特异性调节。图2显示饲喂食物A和B的小鼠中其表达受到调节的肾上腺基因的功能类别和这些基因的相对分布。图3显示饲喂食物A和B的小鼠中其表达受到调节的肝脏基因的功能类别和这些基因的相对分布。图4显示饲喂食物A的小鼠中其表达受到调节的大脑皮层基因的功能类别和这些基因的相对分布。图5显示通过mRNA表达谱的“分级聚类分析”确定的对照食物与食物A和B对基因表达的差别效应。发明详述此详细描述只旨在让本领域其他技术人员熟悉本申请人的发明、发明的原理和实际应用，使得本领域其他技术人员可以以多种形式来改编和实施本发明，因为这些形式可最好地适合具体用途的要求。此详细描述及其具体实施例只旨在出于说明目的。因此，本发明并不限于本说明书中描述的实施方案，而是可作各种修改。在各个实施方案中，本发明提供调节衰老哺乳动物中的基因表达的方法。所述方法包括给予衰老哺乳动物含抗氧化剂组合物(即包含一种或多种抗氧化剂和任选的另外成分的组合物)。组合物中的一种或多种抗氧化剂的总量足以实现对衰老哺乳动物中一种或多种基因的表达的调节。设想到本发明的方法和组合物可对多种衰老哺乳动物有用。在本发明的各个实施方案中，哺乳动物是非人哺乳动物。例如，非人哺乳动物可以是伴侣哺乳动物(例如犬科动物、猫科动物)、灵长类哺乳动物(例如猴子、狒狒)、反刍哺乳动物(例如牛、绵羊、山羊、马)或啮齿动物(例如小鼠、大鼠、豚鼠)。在各个实施方案中，非人哺乳动物是伴侣动物、犬科动物或猫科动物。本文所用的“衰老”哺乳动物指年老的哺乳动物。例如，衰老犬科动物是年龄至少七岁的犬科动物；衰老猫科动物是年龄至少七岁的猫科动物。本发明的方法设想到将各种含抗氧化剂组合物给予所述哺乳动物。设想的组合物包括例如食物、补充物、零食(treat)和玩具(通常是可咀嚼和可吞下的玩具)。含抗氧化剂组合物可饲喂给哺乳动物，作为其食物摄取的成分。哺乳动物的食物摄取能满足其一般·营养需求，技术人员可根据哺乳动物的物种、年龄、性别、体重和其他因素来确定该营养要求。例如，年龄1-6岁的犬科动物的典型食物摄取含有约23%蛋白质(干物质％)、约15%脂肪(干物质％)、约0.6%磷(干物质％)和约0.3%钠(干物质％);年老犬科动物和猫科动物的典型食物摄取(干物质％)在表I中提供。表I年老犬科动物和猫科动物的食物摄取
成分犬科动物猫科动物
粗蛋白质15-2330-45
粗脂肪7~1510-25
粗纤维>2<To
,丐0. 5-1.00.6-1.0
磷0.25-0. 750. 5-0. 7
0. 15-0. 350.2-0. 5
镁0. 05-0. I
能量密度(ME/kg食物(干物质)的kcal) 3. 0-4. 03. 5-4. 5在各个实施方案中，调节一种或多种基因的表达的方法包括给予哺乳动物一种或多种抗氧化剂，包括抗氧化剂的组合或混合物。抗氧化剂是直接猝灭自由基或间接使自由基被猝灭的任何材料。本领域技术人员知道，许多材料具有自由基猝灭或吸收能力。例如，以下是氧自由基吸收能力(“0RAC”)容量高的粗成分菠菜渣、番茄渣、柑橘浆、葡萄渣、胡萝卜粒、茎椰菜、绿茶、银杏、玉米麸粗粉、藻类、姜黄色素、虾青素、￠-胡萝卜素、胡萝卜、谷胱甘肽、绿茶、叶黄素、番茄红素、N-乙酰半胱氨酸、多酚、大豆异黄酮、菠菜、S-腺苷甲硫氨酸、含硫氨基酸、牛磺酸、生育三烯醇、维生素C和维生素E。例如，如果将菠菜渣、番茄渣、柑橘浆、葡萄渣和胡萝卜粒作为1%掺入物加入到组合物中(共取代5%的低ORAC成分如玉米)，它们既增加总体组合物的ORAC容量也增加吃该组合物的动物的血浆ORAC容量。在许多实施方案中，抗氧化剂可以是例如虾青素(3，3' - 二羟基_4，4'，- 二酮基-0 -胡萝卜素@ -胡萝卜素、辅酶QlO (泛醌)、谷胱甘肽、L-肉碱、硫辛酸、叶黄素、番茄红素、N-乙酰半胱氨酸、多酚如类黄酮、S-腺苷甲硫氨酸、硒、大豆异黄酮、牛磺酸、生育三烯醇、维生素C或维生素E。在其他实施方案中，抗氧化剂可以是食物或食物产品，例如菠菜(例如菠菜渣)、番茄(例如番茄渣)、柑橘类水果(例如柑橘浆)、葡萄(例如葡萄渣)、胡萝卜(例如胡萝
卜粒)、茎椰菜、绿茶、银杏、玉米麸粗粉、米糠、藻类、姜黄色素、海产油(marine oil)或酵母(硒酵母)或者它们的混合物。
在其他实施方案中，抗氧化剂可以是粗成分，例如粗菠菜渣、粗番茄渣、粗柑橘浆、粗葡萄渣、粗胡萝卜粒、粗茎椰菜、粗绿茶、粗银杏、粗玉米麸粗粉、粗米糠或者它们的混合物。在一些实施方案中，含抗氧化剂组合物可包含维生素E、维生素C或者维生素E和维生素C两者。在其他实施方案中，含抗氧化剂组合物可包含一种或多种选自维生素E、维生素C、L-肉碱和硫辛酸的抗氧化剂。在一些实施方案中，维生素E可作为某种生育酚、生育酚混合物和/或其各种衍生物来给予，所述衍生物如酯衍生物，例如维生素E的乙酸酯、琥珀酸酯或棕榈酸酯。本文所用的维生素E包括在哺乳动物摄取后能提供维生素E样活性的形式和衍生物。维生素E可以为a、0、y或S构型。此外,维生素E可以为其d-立体异构体构型或者作为外消旋混合物。维生素C可作为抗坏血酸或其各种衍生物给予哺乳动物，所述衍生物例如抗坏血酸的磷酸钙盐、抗坏血酸的胆留醇盐(cholesteryl salt)或抗坏血酸_2_—磷酸盐。维生素C或其衍生物可为任何物理形式，例如液体、半固体、固体或热稳定形式。硫辛酸可以是a -硫辛酸或硫辛酸盐或酯，例如美国专利第5，621，117号描述的硫辛酸异构体。本文所用的“a-硫辛酸”与“硫辛酸”同义。硫辛酸可以以多种形式给予，例如外消旋混合物、盐、酯和/或酰胺。L-肉碱可以为衍生物形式，例如盐(例如盐酸盐)、酯(例如富马酸酯或琥珀酸酯)或者乙酰化L-肉碱。在一些实施方案中，抗氧化剂或抗氧化剂混合物可作为其食物的成分或作为食物补充物饲喂给哺乳动物。在食物中给予的数量均以食物的wt% (干物质)计，按活性材料本身来计算，即按游离材料来测量。最大的抗氧化剂量不应引起毒性。优选地，抗氧化剂或其混合物以能有效调节其所饲喂哺乳动物中的一种或多种基因的量饲喂给哺乳动物。该量须根据哺乳动物的物种和抗氧化剂的类型而变。在一些实施方案中，组合物的维生素E含量为至少约250ppm、至少约500ppm或至少约1，OOOppmo虽然不是必须的，通常不超过约2，OOOppm或约1，500ppm的最大量。在一些实施方案中，组合物的维生素C含量为至少约50ppm、至少约75或至少约IOOppm,直至约 1，OOOppm、直至约 5，OOOppm 或直至约 10，OOOppm。在一些实施方案中，组合物的硫辛酸含量为至少约25ppm、至少约50ppm或至少约IOOppm,直至约IOOppnu直至约600ppm或直至对哺乳动物没有毒性的量。在其他实施方案中,硫辛酸含量的范围可从约IOOppm至约200ppm。在一些实施方案中，对于犬科动物L-肉碱含量最低限度约50ppm、约200ppm或约300ppm。对于猫科动物,可采取稍高的L-肉碱最低量,例如约IOOppmJ^ 200ppm或约500ppm。可采取无毒性最大量，例如小于约5，OOOppm。对于犬科动物，可采取更低的量，例如小于约5，OOOppm。对于犬科动物,范围可从约200ppm至约400ppm。对于猫科动物,范围可从约400ppm至约600ppm。在各个实施方案中，约Ippm直至约15ppm@-胡萝卜素、约0. I直至约5ppm硒、至少约5ppm叶黄素、至少约25ppm生育三烯醇、至少约25ppm辅酶Q10、至少约50ppm S-腺苷·甲硫氨酸、至少约500ppm牛磺酸、至少约25ppm大豆异黄酮、至少约50ppm N-乙酰半胱氨酸、至少约50ppm谷胱甘肽、至少约50ppm银杏提取物可单独地或以各种组合加以使用。组合物中的一种或多种抗氧化剂的总量足以实现对哺乳动物中一种或多种基因或基因产物的表达的调节。本文所用的“调节”表达指改变一种或多种基因或基因产物的表达水平。基因或基因产物的表达的改变包括上调(或诱导)，使得基因或基因产物以高于哺乳动物中常见的水平或哺乳动物食物中没添加抗氧化剂时所见的水平得到表达。或者，表达的改变可为基因或基因产物的下调(或阻抑)，使得基因或基因产物以低于哺乳动物中常见的水平或哺乳动物食物中没添加抗氧化剂时所见的水平得到表达。在一些实施方案中，可调节的基因中可以是细胞色素P450家族基因、载脂蛋白家族基因、编码一种或多种调节血液动力学特性的产物的基因、热激蛋白家族基因、编码一种或多种指示DNA损伤的产物的基因、编码一种或多种调节细胞周期的产物的基因、促炎基因、编码一种或多种与嗜铬分泌途径有关的蛋白质的基因、编码一种或多种调节基因转录的产物的基因、NF-KB途径基因、编码一种或多种涉及免疫功能的产物的基因、编码一种或多种糖酵解酶的基因、编码一种或多种线粒体氧化途径蛋白质的基因或编码一种或多种核糖体蛋白质的基因。在一些实施方案中，可调节上述基因的组合。在一些实施方案中，细胞色素P450家族基因可以是例如P450家族2亚家族b多肽10 (Cyp2bl0)、P450家族2亚家族c多肽70 (Cyp2c70)、P450家族2亚家族c多肽37 (Cyp2c37)、P450家族2亚家族a多肽12 (Cyp2al2)、P450家族2亚家族c多肽40 (Cyp2c40)、P450家族3亚家族a多肽11 (Cyp3all)、P450家族3亚家族a多肽13 (Cyp3al5)、P450家族3亚家族a多肽16 (Cyp3al6)、P450家族3亚家族a多肽25 (Cyp3a25)、P450家族2亚家族a多肽4 (Cyp2a4)或P450家族4亚家族a多肽10(Cyp4al0)。在一些实施方案中，载脂蛋白家族基因可以是例如载脂蛋白C_II (Apoc2)、载脂蛋白A-I (Apoal)、载脂蛋白A-II (Apoa2)、载脂蛋白A_V(Apoa5)或载脂蛋白H(Apoh)。在一些实施方案中，编码一种或多种调节血液动力学特性的产物的基因可以是例如编码纤维蛋白原a多肽(Fga)、凝血因子X(FlO)、血管生成素(Ang)、对氧磷酶I (Ponl)、激肽原(Kng)、凝血因子XIIP亚单位(F13b)、低密度脂蛋白受体相关蛋白2(Lrp2)、凝血因子V(F5)、纤溶酶原(Plg)、凝血因子II (F2)、血管紧张肽原(Agt)或纤维蛋白原P多肽(Fgb)的基因。在一些实施方案中，热激蛋白基因可以是例如编码热激蛋白(Hspl05)、伴侣蛋白亚单位5( e ) (Cct5)、伴侣蛋白亚单位8( 0 ) (Cct8)、DnaJ(Hsp40)同系物亚家族A成员I (Dnajal)、DnaJ (Hs P 40)同系物亚家族 C 成员 2 (Dnajc2)、DnaJ (Hsp40)同系物亚家族 C成员7 (Dnajc7)、热激70kD蛋白5 (葡萄糖调节蛋白)(Hspa5)、热激蛋白(Hspl05)、热激蛋白I a (Hspca)、热激蛋白I P (Hspcb)、热激蛋白IA(Hspala)、热激蛋白IB(Hspalb)、热激蛋白4(Hspa4)、热激蛋白4(Hspa4)、热激蛋白8 (Hspa8)、渗透应激蛋白(0sp94)、蛋白质二硫键异构酶相关蛋白(P5悬垂)或应激诱导磷蛋白I(Stipl)的基因。在一些实施方案中，编码一种或多种指示DNA损伤的产物的基因可以是例如编码共济失调性毛细管扩张症突变同系物(人)(Atm)、损伤特异性DNA结合蛋白l(Ddbl)、切割修复交叉互补啮齿动物修复缺陷互补群3 (Ercc3)、亨廷顿蛋白相关蛋白I (Hapl)、mutS同系物2 (大肠杆菌)(Msh2)、骨髓亲嗜性病毒整合位点相关基因I (Mrgl)、成神经细胞瘤·ras癌基因(Nras)、RAD21同系物(裂殖酵母)(Rad21)、成视网膜细胞瘤I (Rbl)、成视网膜细胞瘤结合蛋白4(Rbbp4)、成视网膜细胞瘤结合蛋白7(Rbbp7)、成视网膜细胞瘤结合蛋白9 (RbbpQ)、脊髓小脑共济失调2同系物(人)(Sca2)、X连锁肌管性肌病基因I (Mtml)或中国仓鼠细胞5的X射线修复互补缺损修复(Xrcc5)的基因。在一些实施方案中，编码一种或多种调节细胞周期的产物的基因可以编码例如细胞周期蛋白Gl (Ccngl)、细胞周期蛋白D2(Ccnd2)、CDC23 (细胞分裂周期23，酵母，同系物)(Cdc23)、细胞周期蛋白D3(Ccnd3)、细胞周期蛋白依赖性激酶5 (Cdk5)、p21 (CDKNlA)活化激酶2 (Pak2)、RAS p21蛋白激活剂I (Rasal)、细胞周期蛋白依赖性激酶8 (Cdk8)、CDC42效应蛋白(Rho GTP酶结合)4(Cdc42ep4)、胱天蛋白酶8(Casp8)、胱天蛋白酶4凋亡相关半胱氨酸蛋白酶(Casp4)、胱天蛋白酶12(Caspl2)、Bcl相关死亡启动子(Bad)、Bcl2样2(Bcl212)、程序性细胞死亡6相互作用蛋白(Pdcd6ip)、程序性细胞死亡8 (Pdcd8)、程序性细胞死亡2 (Pdcd2)、膜联蛋白Al (Anxal)、膜联蛋白A2 (Anxa2)或为信号诱导增殖相关基因I (Sipal)。在一些实施方案中，促炎基因可以是例如编码组氨酸脱羧酶(Hdc)、活化白血病黏着分子(Alcam)、原I丐粘蛋白a 4(Pcdha4)、嗜中性粒细胞胞质因子4(Ncf4)、肥大细胞蛋白酶5 (Mcpt5)、组织蛋白酶S (Ctss)、钙黏着蛋白2 (Cdh2)、连接细胞黏着分子3 (Jcam3)、巨噬细胞表达基因I (Mpegl)、组织蛋白酶B(Ctsb)、|丐细胞周期蛋白结合蛋白(Cacybp)、对氧磷酶2 (Pon2)、P溶菌酶结构(Lzp-s)、白三烯B412-羟基脱氢酶(Ltb4dh)、溶酶体酸性脂肪酶I (Lipl)、溶菌酶(Lyzs)或组氨酸氨裂解酶(Hal)的基因。在一些实施方案中，编码一种或多种与嗜铬分泌途径有关的蛋白质的基因可以编码例如液胞膜蛋白p24 (Vmp)、分泌用Ca2+依赖性激活蛋白(Cadps)、分泌粒蛋白III (Scg3)、突触结合蛋白4(Syt4)、核输出蛋白1，CRMl同系物(酵母)(Xpol)、突触结合蛋白样4(57七14)、离子型谷氨酸受体么10^2([!2) (Gria2)、突触小体相关蛋白25 (Snap25)、神经毡蛋白(Nrp)、突触小体相关蛋白25结合蛋白(Snap25bp)、突触小体相关蛋白91(Snap91)、突触结合蛋白I (Sytl)、突触小泡蛋白(Syp)、发动蛋白I样(Dnmll)、细胞毒性颗粒相关RNA结合蛋白I (Tial)、Rab接触蛋白5 (Rab5ep悬垂)、发动蛋白(Dnm)、微管相关蛋白T (Mapt)、突触融合蛋白4A (胎盘)(Stx4a)、分泌颗粒神经内分泌蛋白1, 7B2蛋白(Sgnel)、液胞膜蛋白p24(Vmp)、冠蛋白，肌动蛋白结合蛋白IA(Corola)、嗜铬粒蛋白A(Chga)、突触结合蛋白样4(Sytl4)、外被体蛋白复合体亚单位a (Copa)、动力蛋白，细胞质，轻链2A(Dncl2a)、外被体蛋白复合体亚单位、I (Copgl)、小泡相关膜蛋白4(Vamp4)、secl3样蛋白(Secl31悬垂)、|丐联接蛋白(Canx)、突触融合蛋白结合蛋白3 (Stxbp3)、空泡蛋白分选16(酵母)(Vpsl6)、SEC22小泡运输蛋白样1(酿酒酵母)(Sec2211)、外被体蛋白复合体亚单位￠2(0 ' ) (Copb2)、蛋白聚糖分泌颗粒(Prg)、突触融合蛋白6(Stx6)、微管蛋白a 3(Tuba3)、加帽蛋白a I (Cappal)或分泌载体膜蛋白I (Scampi)。在一些实施方案中，编码一种或多种调节基因转录的产物的基因可以是例如编码剪接因子3b亚单位I (Sf 3b I)、Trf (TATA结合蛋白相关因子)_近侧p (Trfp)、RNA结合基序蛋白IO(RbmlO)、转录因子4(Tcf4)、转录因子12 (Tcf 12)、聚合酶(DNA指导的)^ (Polb)、CCR4-N0T转录复合物亚单位2(Cnot2)、切割刺激因子，3' pre-RNA，亚单位2，64kDa，T变体(Cstf2 x变体)、剪接因子，富精氨酸/丝氨酸I (ASF/SF2) (Sfrsl)、通用转录因子II I (Gtf2i)、YYl转录因子(Yyl)、CCAAT/增强子结合蛋白a (C/EBP)，相关序列 I (Cebpa-rsl)、PRP4pre_mRNA加工因子4同系物B (酵母)(Prpf4b)、剪接因子3a，亚单位3，60kDa(Sf3a3)或聚合酶(RNA) II (DNA指导的)多肽H(Polr2h)的基因。在一些实施方案中，NF-KB途径基因可以编码血清淀粉样蛋白A 3 (Saa3)、淋巴毒素B (Ltb)、B细胞中K轻链多肽基因增强子核因子2，p49/pl00(Nfkb2)、B细胞中k轻链多肽基因增强子核因子抑制剂a (Nfkbia)、CCPAT/增强子结合蛋白a (C/EBP)，相关序列I (Cebpa-rsl)、肿瘤坏死因子受体超家族,成员la (Tnfrsf Ia)或B细胞中k轻链多肽基因增强子核因子l，pl05 (Nfkbl)。在一些实施方案中，编码一种或多种涉及免疫功能的产物的基因可以是编码免疫球蛋白入链，可变l(Igl-Vl)、组织相容性2，II类，基因座Mbl(H2-DMbl)、淋巴毒素B(Ltb)、趋化因子(C-C基序)配体5 (Ccl5)、免疫球蛋白重链4 (血清IgGl) (Igh_4)、带三十四肽的干扰素诱导蛋白(Ifit2)、组织相容性2，II类，基因座Mb2(H2-DMb2)、血清类黏蛋白2 (orm2)、免疫球蛋白重链6 (Igl的重链)(Igh-6)、CD52抗原(Cd52)、免疫球蛋白k链可变8 (V8) (Igk-V8)、CD24a抗原(Cd24a)、趋化因子(C-X-C基序)受体4 (Cxcr4)、干扰素调节因子4 (Irf44)、嗜中性粒细胞胞质因子I (Ncf I)、淋巴母细胞性白血病(Lyll)、淋巴细胞特异性I (Lspl)、趋化因子(C-X-C基序)配体13(Cxcll3)、血清淀粉样蛋白A 2 (Saa2)或CD79B抗原(Cd79b)的基因。在一些实施方案中，编码一种或多种糖酵解酶或线粒体氧化酶的基因可以是例如编码丙酮酸脱氢酶激酶，同工酶3(Pdk3)、丙酮酸激酶，肌肉(Pkm2)、磷酸果糖激酶，血小板(Pfkp)、腺苷酸琥珀酸裂解酶(Adsl)、醛缩酶1，A同种型(Aldol)、己糖激酶I (Hkl)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Gapd)、磷酸果糖激酶，肝脏，B型(Pfkl)、葡糖磷酸异构酶I (Gpil)、6-磷酸葡糖内酯酶(Pgls)、转醛醇酶I (Taldol)、转酮醇酶(Tkt)、2，3-二磷酸甘油变位酶(Bpgm)、ATP柠檬酸裂解酶(Acly)、ATP酶，H+转运，VO亚单位B (Atp6v0b)、ATP酶，H+转运，VO亚单位D同种型I (Atp6v0dl)、细胞色素c氧化酶亚单位VIIa多肽2样(Cox7a21)、ATP酶，H+转运，Vl亚单位A，同种型I (Atp6vlal)、NADH脱氢酶(泛醌)I a亚复合体，3 (Ndufa3)或烯醇酶1，a非神经元(Enol)的基因。
在一些实施方案中，编码一种或多种核糖体蛋白质的基因可以是例如编码线粒体核糖体蛋白L54(Mrpl54)、核糖体蛋白Sll (Rpsll)、核糖体蛋白S19 (Rpsl9)、线粒体核糖体蛋白L44 (Mrp144)、核糖体蛋白L13a (Rpl 13a)、核糖体蛋白S8 (Rps8)、核糖体蛋白S12(Rpsl2)、核糖体蛋白S26(Rps26)、核糖体蛋白L27a(Rpl27a)、核糖体蛋白L8 (RplS)、核糖体蛋白S23(Rps23)、核糖体蛋白L37 (Rpl37)、核糖体蛋白L13(Rpll3)、核糖体蛋白S3(Rps3)、核糖体蛋白L3(Rpl3)、核糖体蛋白L18 (Rpll8)、线粒体核糖体蛋白S15(Mrpsl5)、真核生物翻译起始因子3，亚单位7 U ) (Eif3s7)、核糖体蛋白S5(Rps5)、核糖体蛋白L36(Rpl36)、核糖体蛋白S4，X连锁(Rps4x)或核糖体蛋白L19(Rpll9)的基因。在各个实施方案中，本发明设想到增加细胞色素P450家族基因的表达，增加增加载脂蛋白家族基因的表达，增加编码调节血液动力学特性的产物的基因的表达，减少热激蛋白家族基因的表达，减少指不DNA损伤的基因广物的表达，减少其广物调节细胞周期的基因的表达，减少促炎基因的表达，减少编码与嗜络分泌途径有关的蛋白质的基因的表达，减少其表达产物调节基因转录的基因的表达，减少NF-KB途径基因的表达，减少编码涉及免疫功能的产物的基因的表达，减少编码糖酵解酶的基因的表达，减少编码线粒体氧化途径蛋白质的基因的表达或减少编码核糖体蛋白质的基因的表达。·在各个实施方案中，基因(或基因产物)的表达可在许多不同组织和器官(例如肾上腺、肝脏或大脑皮层)中得到调节。在其他实施方案中，基因(或基因产物)的表达可在肾上腺中、肝脏中或大脑皮层中得到调节。在更多的实施方案中，本发明提供改变衰老哺乳动物的行为的方法，所述方法包括给予衰老哺乳动物包含一种或多种抗氧化剂的组合物。在一些实施方案中，本发明提供治疗、预防、抑制或逆转哺乳动物与年老有关的认知和/或身体功能衰退的方法，所述方法包括给予哺乳动物一种或多种其总量能有效调节一种或多种基因的表达的抗氧化剂。在一些实施方案中，这些方法可改善哺乳动物的氧化状态。与年老有关的认知功能可指例如以下精神衰退的症状记忆力下降或缺损、学习能力缺损、定向力障碍和精神警觉下降。与年老有关的身体功能可包括例如以下症状肌肉功能的衰退或缺损、血管功能的衰退或缺损、视力的衰退或缺损、听力的衰退或缺损、嗅觉的衰退或缺损、皮肤或皮毛质量的衰退或缺损、骨头和关节健康的衰退、肾脏健康的衰退、肠功能的衰退或缺损、免疫功能的衰退或缺损、胰岛素敏感性的衰退或缺损和/或炎症反应的衰退或缺损。在一些实施方案中，本发明提供评估哺乳动物的氧化状态的方法。这些方法可包括测定一种或多种基因的表达水平，例如本文描述的基因。在各个实施方案中，这些方法可进一步包括测定一种或多种组织例如肾上腺、肝脏或大脑皮层中的这些基因中至少一种基因的表达水平。在一些实施方案中，本发明提供模拟热量限制对哺乳动物中基因表达的作用的方法。在一些方面，热量限制减少化学代谢过程造成的损害，特别是氧化损害。在其他方面，热量限制对体重控制有益。这些方法可包括给予哺乳动物一种或多种抗氧化剂，给予的量能有效调节一种或多种编码与线粒体氧化途径有关的糖酵解酶或蛋白质的基因。因此，本发明的方法还可用于控制哺乳动物的体重。本文所用的“控制......体重”可涉及减轻体重、增加体重或保持现有体重。在一些实施方案中，本发明提供阻抑免疫功能相关基因并且可用于治疗、预防或抑制炎症的方法和减少DNA损伤的方法，DNA损伤的减少由所诱导的DNA修复机制的减少来证明。在一些实施方案中，本发明组合物的给予能减少细胞死亡，细胞死亡的减少由热激蛋白mRNA和细胞周期周转mRNA的表达水平降低来证明。在一些实施方案中，本发明组合物的给予导致基因如肾上腺中细胞色素p450家族成员的上调，从而增加肾上腺组织中细胞色素P450代谢。肾上腺中细胞色素P450代谢的增加可调节神经内分泌/肾上腺系统的类固醇生成活性，以减轻哺乳动物的应激和焦虑。在一些实施方案中，本发明提供通过下调炎症/免疫相关基因减少炎症反应的方法。给予本发明一种或多种抗氧化剂能通过诱导(上调)特异性mRNA来改变血液动力学特性。在其他实施方案中，本发明提供治疗、预防或抑制动脉粥样化形成的方法。 在各个实施方案中，本发明提供评估哺乳动物养生方案(regimen)的功效的方法。哺乳动物可以是正在进行该养生方案、已经进行该养生方案或考虑进行该养生方案的任何哺乳动物。养生方案可例如用以改善或防止氧化状态的恶化；模拟热量限制的作用；控制体重；治疗、预防或抑制动脉粥样化形成；治疗、预防或抑制应激或焦虑；治疗、预防或抑制炎症；或者改变行为，例如改善或防止认知和/或身体功能的衰退。在一些实施方案中，评估养生方案的功效的方法包括测定一种或多种独立选自以下的基因的表达水平细胞色素P450家族基因、载脂蛋白家族基因、编码调节血液动力学特性的产物的基因、热激蛋白家族基因、编码指示DNA损伤的产物的基因、编码调节细胞周期的产物的基因、促炎基因、编码与嗜铬分泌途径有关的蛋白质的基因、编码调节基因转录的产物的基因、NF-KB途径基因、编码涉及免疫功能的产物的基因、编码糖酵解酶的基因、编码线粒体氧化途径蛋白质的基因和编码核糖体蛋白质的基因；将所述表达水平与参考表达水平进行比较，使得所述表达水平相对于参考表达水平能指示所述养生方案的功效。在各个实施方案中，本教导内容公开了基因微阵列或蛋白质组筛选(proteomicscreen)。本文所用的术语“微阵列”包括 Schena (编辑)，DNA Microarrays A PracticalApproach (Practical Approach Series), Oxford University Press (1999) (ISBN 0199637768) ；N ature Genet. 21 (I) (suppl) 1-60 (1999)和 Schena (编辑)，MicroarrayBiochip Tools and Technology, Eaton Publishing Company/BioTechniques BooksDivision(2000) (ISBN :1881299376)中所谓的所有装置，这些文献通过引用整体结合到本文中。本发明各实施方案的微阵列可以是配置成用以测量至少一种指示哺乳动物氧化状态的基因的表达的微阵列。在一些实施方案中，微阵列可以配置成用以测量指示氧化状态的基因组合的表达。这些实施方案的基因可以是例如上文描述的基因。在一些实施方案中，微阵列可用来测量任何这些基因或这些基因组合的表达。本文所用的术语“蛋白质组筛选”指蛋白质分析测定或蛋白质结合筛选，包括涉及许多蛋白质的并行测定或筛选。蛋白质分析的蛋白质组方法描述于例如BioTechniques33 :1308-1316(2002)，该文献的公开内容通过引用整体结合到本文中。本发明并不限于本文描述的具体方法、方案(protocol)和试剂，因为它们是可以变化的。此外，本文所用的术语只是出于描述具体实施方案的目的，并不旨在限制本发明的范围。在本文中和所附权利要求书中用到的名词单数形式还包括复数含义，除非上下文清楚表明本非如此，例如当提到“哺乳动物”时，指包括多个这种哺乳动物。术语“含”、“包含”应作包括性涵义来解释而不是作排他性涵义来解释。除非另有定义，否则本文所用的全部技术和科学术语及任何首字母缩略词的意义与本发明领域普通技术人员通常理解的相同。虽然在本发明的实施中可使用类似于或相当于本文所述的任何方法和材料，本文描述了优选的方法、装置和材料。本文提到的所有专利、专利申请和出版物通过引用结合到本文中至法律允许的程度，目的是描述和公开其中所报告的可能可用于本发明的组合物、化合物、方法和其他信息。但是，本文决不能解释为承认本发明没有权利作为在先发明而在时间上早于这种公开内容。
实施例本发明通过以下其优选实施方案的实施例作进一步的说明，不过要了解到，包括这些实施例仅仅出于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围，除非另有具体指明。实施例I本实施例说明饲喂各种抗氧化剂的衰老小鼠所经受到的氧化应激的缓解，所述缓解用还原型与氧化型谷胱甘肽比(GSH:GSSG)这个生化度量作为氧化应激的指标来测定。GSH:GSSG 比通过 Jones, D. P. , Redox Potential of GSH/GSSGCouple Assay andBiological Significance, METHODS ENZYM0L.，348 :93-112 (2002)中描述的方法来测量。提供年老模型系统的衰老加速小鼠(SAM)品系获自日本东京大学的T. Takeda博士 和 SAM 研究委员会(Takeda T. et al. , Senescence-accelerated mouse (SAM) Anovel murine model of senescence, Exp Gerontol,32 :105-109(1997) ；Takeda T. etal. , Pathobiology of the senescence-accelerated mouse (SAM), Exp Gerontol,32:117-127(1997) ；Takeda T. , Senescence-accelerated mouse(SAM) Abiogerontologicalresource in aging research, Neurobiol Aging,20 :105-110 (1999))。C57BL6小鼠是长寿的实验室小鼠品系。所有的衰老加速小鼠和C57BL6在转换到食物A或食物B之前都饲喂对照食物，除非另外指明。转换到食物A或食物B的小鼠饲喂对照食物达至少六个月之久(对照小鼠只饲喂对照食物)。食物A在5-13月龄饲喂，食物B在7-17月龄饲喂，除非另外指明。所用的食物组合物如表2所列，除非另外指明。表2中的数量是以占总重量百分比表示的加入到组合物中的原料数量。表2食物组合物
权利要求
1.包含一种或多种抗氧化剂的宠物食品组合物在制备药物中的用途，所述药物用于治疗或预防衰老伴侣动物中的认知或身体功能衰退，其中所述伴侣动物为哺乳动物，其中所述抗氧化剂包含α)三种或更多种选自第一组的抗氧化剂，该第一组由维生素E、维生素C、硫辛酸和L-肉碱组成；(ii) 一种或多种选自第二组的抗氧化剂，该第二组由虾青素、β-胡萝卜素、谷胱甘肽、N-乙酰半胱氨酸、大豆异黄酮、S-腺苷甲硫氨酸、牛磺酸、菠菜渣、番茄渣、柑橘浆、葡萄渣、胡萝卜粒、茎椰菜、玉米麸粗粉、米糠、藻类、姜黄色素组成；和(iii) 一种或多种选自第三组的抗氧化剂，该第三组由辅酶Q10、叶黄素、番茄红素、生育三烯醇、硒和绿茶组成；并且在所述组合物中第一组的所述三种或更多种抗氧化剂、第二组的所述一种或多种抗氧化剂和第三组的所述一种或多种抗氧化剂的总量足以治疗有需要的衰老伴侣动物中的认知功能衰退，其中所述认知功能为至少一种选自以下的认知功能记忆力缺失、记忆力缺损、学习能力缺损、定向力障碍和精神警觉下降。
2.权利要求I的用途，其中所述哺乳动物是犬科动物。
3.权利要求I的用途，其中所述哺乳动物是猫科动物。
4.权利要求I的用途，其中所述衰老哺乳动物的年龄为至少七岁。
5.权利要求I的用途，其中维生素E的量为250ppm至1500 ppm。
6.权利要求I的用途，其中维生素C的量为50ppm至5，000 ppm。
7.权利要求I的用途，其中硫辛酸的量为25ppm至600 ppm。
8.权利要求I的用途，其中L-肉碱的量为50ppm至5，000 ppm。
9.权利要求I的用途,其中胡萝卜素的量为Ippm至15 ppm。
10.权利要求I的用途，其中硒的量为O.I至5 ppm。
11.权利要求I的用途，其中叶黄素的量为至少5ppm。
12.权利要求I的用途,其中生育三烯醇的量为至少25ppm。
13.权利要求I的用途，其中辅酶QlO的量为至少25ppm。
14.权利要求I的用途，其中S-腺苷甲硫氨酸的量为至少50ppm。
15.权利要求I的用途,其中牛磺酸的量为至少500ppm ο
16.权利要求I的用途，其中大豆异黄酮的量为至少25ppm。
17.权利要求I的用途，其中N-乙酰半胱氨酸的量为至少50ppm。
18.权利要求I的用途，其中谷胱甘肽的量为至少50ppm。
19.权利要求I的用途，其中在第一组的所述三种或更多种抗氧化剂、第二组的所述一种或多种抗氧化剂和第三组的所述一种或多种抗氧化剂足以调节所述衰老伴侣动物中一种或多种基因的表达。
20.权利要求19的用途，其中所述一种或多种基因选自细胞色素P450家族基因、载脂蛋白家族基因、调节血液动力学特性的基因、热激蛋白基因、调节DNA损伤的基因、调节细胞周期途径的基因、促炎基因、嗜铬分泌的基因、调节基因转录的基因、NK-kB基因、免疫功能的基因、编码糖酵解酶或线粒体氧化酶的基因和编码核糖体蛋白质的基因。
全文摘要
本发明提供(1)通过将含抗氧化剂组合物给予衰老哺乳动物来调节其基因表达的方法和(2)能调节这种哺乳动物的基因表达和/或减少氧化应激的含抗氧化剂组合物。
文档编号A61K38/06GK102784396SQ20121029925
公开日2012年11月21日 申请日期2005年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者I.佩陶-洛宾逊, K.J.韦德金德, S.C.齐克尔 申请人:希尔氏宠物营养品公司