一种治疗脊髓损伤的药物及其应用的制作方法

文档序号:11268297阅读:467来源:国知局

本发明属于生物医药技术领域,具体涉及一种治疗脊髓损伤的药物及其应用。



背景技术:

脊髓损伤防治与再生修复是当今神经科学的重大难题。脊髓损伤的后果严重,轻者丧失劳动能力,重者肢体瘫痪,大小便失禁,丧失日常生活自理能力,为社会和家人带来很大的负担。目前,对脊髓损伤的传统治疗方法有很多,但主要以手术减压配合药物治疗为主,治疗效果并不十分理想,尤其是在神经保护和神经再生方面的疗效欠佳。

脊髓损伤可分为原发性损伤与继发性损伤。原发性损伤主要由于机械压迫、出血所致,是被动的、不可逆的;而继发性损伤主要由于水肿、炎症反应、局部缺血脂质过氧化作用、钙离子超载等所致,伴随着细胞内一系列的代谢和基因改变,这一过程具有可逆性,是可以进行干预的。随着对脊髓损伤继发损伤的深入研究,人们发现多种基因表达的改变在脊髓损伤继发损伤中起着重要作用,因此,有效地干预这些基因的表达、改善受损脊髓的微环境应该是一种针对继发损伤有效的治疗手段。

mirna是一种小的非编码rna,广泛存在于各种动植物中,它通过对蛋白质表达的调控来影响细胞分化、胚胎发育等一系列重要生命活动。mirna通过2-8个核苷酸与位于靶标mrna的开放读码框和3'非翻译区的互补序列进行碱基配对来实现对靶标的识别,结合后引起靶标失去稳定、翻译中止,从而对靶标蛋白进行调控,沉默先前活动的分子程序。虽然单一靶标的抑制效果是局部的,但每个mirna可以识别和抑制数百个mrna靶标,最终可导致细胞蛋白组成发生全面变化,这就为细胞命运的稳定转变提供了保障。研究证实,mirna与重大疾病,如肿瘤、心脏疾病、神经性疾病等都有着密切的关联,因此利用mirna模拟物(mimics)或抑制剂(anti-mirna)作为治疗药物的设想也倍受人们关注。

骨髓间充质干细胞具有体外增殖能力强、细胞来源广、免疫源性低、可向多种细胞分化(包括运动神经元)的同时几乎不存在伦理争议,并且可分泌各种营养因子,提高机体机能,具有广泛的临床应用前景。

《mir-31促进脊髓损伤后nestin和nse表达》(田峰等,中国组织化学与细胞化学杂志,第24卷第6期,2015.12)中mir-31在脊髓损伤后可能发挥着促进神经干细胞再生,改善脊髓损伤模型脊髓内微环境,促进脊髓损伤的恢复的作用。但只是单一成分的功能表达,并且是通过转基因的技术来实现,未能达到广泛应用及功能提高的效果。



技术实现要素:

本发明克服现有技术的不足,所要解决的技术问题是提供一种治疗脊髓损伤的小分子核酸组合药物及其应用,具体涉及一种治疗脊髓损伤的药物及其应用。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:

所述药物包括mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞组合物,所述的mir-31小核酸的序列为:

正义链:5’-aggcaagaugcuggcauagcu-3’

反义链:5’-agctatgccagcatcttgcct-3’。

所述的mir-31小核酸通过化学合成方法制备,经hplc纯化获得。

所述的骨髓间充质干细胞从患者体内提取,并在体外培养纯化增殖;或者当患者身体状况不允许从体内提取细胞时,可为其提供相同血型的骨髓间充质干细胞。

本发明所述的mir-31小核酸浓度为20nmol/ml,骨髓间充质干细胞的浓度为1×106个/ml,mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞按照体积比1-3:1混合。给药途径为将脊髓损伤部位暴露出,用注射器注射mir-31小核酸组合物注射入脊髓损伤区,注射量为1-5ml,注射速度为10μl/h。

所述的药物是指以mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞为活性成分,或者是含有mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞的药物组合物。

所述的药物组合物是指含有有效量的所述的mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞,以及药学上可接受的载体。

本发明还提供了一种治疗脊髓损伤药物的新用途,即将mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞组合物在治疗脊髓损伤中的应用。

mir-31小核酸分子携带有高亲和性胆固醇分子,可以帮助其穿过细胞膜进入脊髓内影响神经干细胞的增殖分化情况。骨髓间充质干细胞可以分泌营养因子,帮助损伤部位快速修复。

骨髓间充质干细胞获得容易,可分泌多种营养因子,改善局部微环境,有助于消除损伤部位炎症;可向多种细胞分化,有利于修复组织形成,有效促进脊髓损伤后的修复。当与小分子核酸药物联合应用时,主要作用为先促进神经干细胞在体内的发育,随后诱导其向神经元的高比例分化,填补脊髓损伤后的神经缺损,重建神经连接,恢复机体的运动功能。骨髓间充质干细胞可起到减缓脊髓损伤,降低炎症效应,其分泌的营养因子可促进受损组织的恢复,与小核酸药物同时注射可起到相互促进的作用。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果:

mirna小分子核酸结合骨髓间充质干细胞,诱导神经元的高比例分化,填补脊髓损伤后的神经缺损,重建神经连接,恢复机体的运动功能。骨髓间充质干细胞可起到减缓脊髓损伤,降低炎症效应,其分泌的营养因子可促进受损组织的恢复,与小核酸药物同时注射可起到相互促进的作用。在脊髓损伤后注射入损伤处脊髓,改善损伤后的脊髓微环境,有效促进损伤脊髓的修复。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

通过化学合成方法制备,经hplc纯化获得mir-31小分子核酸,序列为:正义链:5’-aggcaagaugcuggcauagcu-3’、反义链:5’-agctatgccagcatcttgcct-3’,骨髓间充质干细胞从患者体内提取,mir-31小核酸浓度为20nmol/ml,骨髓间充质干细胞的浓度为1×106个/ml,mir-31小分子核酸与骨髓间充质干细胞的比例为1:1混合。混合后与海藻酸钠胶体等体积混合,在手术减压切开硬脊膜时使用注射器将mir-31小分子核酸组合药物注射入脊髓损伤区,注射量为1ml,注射速度为10μl/h。

实施例2

通过化学合成方法制备,经hplc纯化获得mir-31小分子核酸,序列为:正义链:5’-aggcaagaugcuggcauagcu-3’、反义链:5’-agctatgccagcatcttgcct-3’,骨髓间充质干细胞从患者体内提取,mir-31小核酸浓度为20nmol/ml,骨髓间充质干细胞的浓度为1×106个/ml,mir-31小分子核酸与骨髓间充质干细胞的比例为2:1混合。混合后与海藻酸钠胶体等体积混合,在手术减压切开硬脊膜时使用注射器将mir-31小分子核酸组合药物注射入脊髓损伤区,注射量为5ml,注射速度为10μl/h。

实施例3

通过化学合成方法制备,经hplc纯化获得mir-31小分子核酸,序列为:正义链:5’-aggcaagaugcuggcauagcu-3’、反义链:5’-agctatgccagcatcttgcct-3’,骨髓间充质干细胞从患者体内提取,mir-31小核酸浓度为20nmol/ml,骨髓间充质干细胞的浓度为1×106个/ml,mir-31小分子核酸与骨髓间充质干细胞的比例为3:1混合。混合后与海藻酸钠胶体等体积混合,在手术减压切开硬脊膜时使用注射器将mir-31小分子核酸组合药物注射入脊髓损伤区,注射量为2.5ml,注射速度为10μl/h。

实施例4:体外实验中高表达mir-31小核酸对神经干细胞分化的影响

实验方法:

体外培养神经干细胞,以1×106接种于六孔板上,加入mir-31小分子核酸(使用浓度30pmol/ml),共培养三天。提取总rna检测,可以发现mir-31小分子核酸的表达显著增高,实验组为对照组的18倍。通过检测神经干细胞和运动神经元的表达量可以发现,过表达mir-31可以提高神经干细胞标志物的表达,说明其可以促进神经干细胞的增殖,而抑制物可以促进神经干细胞的分化。这些结果为mir-31在脊髓损伤的治疗中提供了理论依据和实验基础。

实施例5:体内实验中高表达mir-31小核酸和骨髓间充质干细胞可以有效修复受损脊髓

实验方法:

1、脊髓损伤模型的构建

将小鼠麻醉后置于俯卧位,在t9-t10行椎板切除术。损伤组采用nyu脊髓损伤仪,以5g×12.5mm力致伤,打击完毕后,无菌缝合伤口。假手术组除不损伤脊髓外,其余同损伤组。术后常规人工排尿2-3次/天,直至恢复自主膀胱。采用bbb运动评分法,每天对各组动物进行评分:将小鼠放在一圆形平台上爬行,每次3min,通过观察动物的臀、膝、踝关节、行走、躯干运动及其协调情况进行打分,完全截瘫为0分,正常为21分,最终判断造模是否成功。

2、选择成年fvb小鼠,雌雄各半,随机分为10组,每组雌雄各5只。i组为模拟物治疗组,ii组为模拟物治疗对照组,iii组为抑制物治疗组,iv组为抑制物治疗对照组,v组为脊髓损伤组,vi组为假手术组。模拟物治疗组、模拟物治疗对照组、抑制物治疗组、抑制物治疗对照组均为在脊髓损伤造模后,立即用微型注射器注射相应的治疗液注射至大鼠脊髓损伤区,使用时将小核酸药物与骨髓间充质干细胞混匀,干细胞注射量为1×106个,小核酸药物注射浓度为20nmol/ml,注射速度为10μl/h;脊髓损伤组为仅进行脊髓损伤造模,没有进行注射;假手术组为仅暴露脊髓,未进行脊髓损伤造模。术后每天给动物腹腔注射青霉素,10万u/kg,每日将动物的膀胱人工排空两次,直到动物自身排尿反射恢复。每日通过bbb评分判断动物状态。

3、小鼠成熟的mirna小分子核酸序列:aggcaagaugcuggcauagcug,人的成熟的mirna小分子核酸序列为aggcaagaugcuggcauagcu;全基因组测序结果表明人类与小鼠基因组相似,并且人类与小鼠同为脊椎动物,在生物体发育过程中无显著差别。

结果表明:模拟物治疗组的效果显著。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此,无论从哪一点来看,本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明,权利要求书指出了本发明的范围,而上述的说明并未指出本发明的范围,因此,在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化,都应认为是包括在权利要求书的范围内。

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