5α-雄甾-3β,5,6β-三醇及其类似物在预防或治疗低压缺氧引起的高原病中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化合物5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇及其类似物的新的药物用途。
【背景技术】
[0002] 随着海拔上升，大气压降低且氧分压降低，吸入气氧分压过低导致动脉血氧分压 降低，氧含量减少，组织供氧不足。这种低压缺氧（hypobaric hypoxia, HH)主要发生在高 原这一特殊环境，也被称作高原低氧（high altitude hypoxia)。
[0003] 当个体近期到达超过海拔2500米以上地区，在急性低压缺氧（Acute Hypobaric Hypoxia)发生时，如果个体适应不了这种环境变化，会相继发生高原性头痛 (High-altitude headache，HAH)、急性高原病（Acute mountain sickness，AMS)，并且 AMS可进一步发展为高原脑水肿（High altitude cerebral edema，HACE)和高原肺水肿 (High-altitude pulmonary edema, HAPE)。已有大量报道，高原病根据程度不同主要表现 出头痛、多言、失眠、步态不稳、受损伤的心智能力、嗜睡、神情恍惚麻木以及共济失调等神 经功能上的症状。
[0004] 目前，针对高原病药物的研发思路主要是靶向提高携氧能力和细胞因子、炎症反 应，前者的代表性药物为碳酸酐酶抑制剂如乙酰唑胺，后者代表药物如糖皮质激素和一些 抗氧化剂[1]，但没有一种药物属于神经保护剂。
[0005] 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇是新发现的神经保护剂[2]，其结构式为：
5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇的分子结构 我们的研究发现，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇及其类似物出人意料地可以显著改善低 压缺氧处理的神经功能学评分，保护低压缺氧造成的脑部病理损伤，从而有效预防或治疗 低压缺氧引起的尚原病。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇(在本说明书及附图中也被简 称为"YC-6"）及其类似物在制备治疗或预防低压缺氧造成的高原病的药物中的应用，从而 为高原病的预防与治疗提供一种新药物。
[0007] 在本发明的一个实施方式中，所述高原病为由高原性急性低压缺氧引起的急性高 原病。
[0008] 在本发明的另一个实施方式中，所述高原病为高原脑水肿，具体是血管性水肿。
[0009] 在本发明的另一个实施方式中，所述高原病为神经元损伤，具体是神经元的变性 损伤，包括由高原性急性低压缺氧引起的神经元损伤和由高原性慢性低压缺氧引起的神经 元损伤。
[0010] 在本发明的另一个实施方式中，所述药物包含额外的用于治疗或预防低压缺氧造 成的高原病的活性成分。
[0011] 非人灵长类低压缺氧模型动物模型的研究表明，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇处 理可以显著改善低压缺氧环境下的实验动物的神经功能学评分，对低压缺氧导致的神经 功能损伤具有显著保护作用，表明5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇对AMS (High altitude cerebral edema)和 HACE (High-altitude pulmonary edema)具有预防和治疗效果。
[0012] 进一步的研究表明，5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇显著阻断低压缺氧导致的脑含水 量上升，电镜形态学和HE染色病理分析表明，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇可以减少低压缺 氧导致的脑血管源性水肿和神经元空泡样变性损伤，从而预防或治疗高原病。
[0013] 我们的研究表明，5α-雄甾-3β，5,6β-三醇的结构类似物如胆甾烷_3β，5α， 6β_三醇(化合物I)也具有神经保护作用[3]。相似地，我们发现，该化合物也能够有效减 轻低压缺氧引起的血管性水肿及神经元变性损伤，从而用于高原病的预防或治疗。其结构 式为：
胆甾烧-3 β，5 α，6 β -三醇的分子结构。
[0014] 同样类似地，5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇的结构类似物如具有通式A的化合物也 具有神经保护作用[4]。相似地，我们发现，该化合物也能够有效减轻低压缺氧引起的血管 性水肿，降低脑含水量上升，保护低压缺氧引起的神经元变性损伤，从而用于高原病预的防 或治疗。通式A为：
其中R1=R2=R3=OH, R4为具有1至5个(优选2至5个，更优选3至5个）碳原子的直链 或支链的烷基或末端烯基（即仅在一个末端具有双键的烯基)。
[0015] 在本发明的一个实施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CHCH2CH3，即所述化合 物是17-亚丙基-雄留_3β，5α，6β-三醇(化合物II)。
[0016] 在本发明的一个实施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CH(CH3)2，即所述化合 物是17-异丙基-雄留_3β，5α，6β-三醇(化合物III)。
[0017] 在本发明的一个实施方式中，在通式A中，R1=R2=R 3= 0Η，R4= CH(CH2)3CH3,即所述 化合物是17- 丁基-雄留-3 β，5 α，6 β -三醇(化合物IV)。
[0018] 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇及其类似物的结构上的特征在于都是 3 β，5 α，6 β -三羟基留体类化合物，功能上的特征在于都具备神经保护作用。本发明发现 上述5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇类似物同样能够有效预防或治疗低压缺氧引起的高原病。
【附图说明】
[0019] 图1: 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇显著改善急性低压缺氧的食蟹猴的神经功能损 伤。* :5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇处理组与溶剂对照组比较，Κ0. 05。
[0020] 图2 :5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇减轻急性低压缺氧食蟹猴脑皮层组织的血管 性水肿（透射电镜，3900 X )。Con :平原对照组；H/R+V :溶剂对照组；H/R+YC-6 :5 α -雄 甾-3 β，5, 6 β -三醇处理组。粗箭头指示大脑额叶皮层组织内的毛细血管，细箭头指示血 管周隙VRS。
[0021] 图3 :5α-雄甾-3β，5,6β_三醇减轻低压缺氧食蟹猴脑皮层神经元的变 性损伤（HE染色，400X )。Con :平原对照组；H/R+V :溶剂对照组；H/R+YC-6 :5 α -雄 甾-3 β，5, 6 β -三醇处理组。箭头指示变性受损的神经元。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过具体实施例进一步解释本发明，但是本发明不仅限于实施例中。
[0023] 5 α -雄甾-3 β , 5, 6 β -三醇的新用涂验证 1. 动物：健康雄性食蟹猴（Macaca fascicularis)17只，6至6.5岁，体重6.8-7.5此。 实验动物的使用经过实验动物管理与使用委员会和实验动物伦理委员会批准，实验方案符 合动物保护、动物福利和伦理原则和规定。
[0024] 17只雄性食蟹猴随机分为3组(表1): 表1 :实验动物分组说明
2. 主要仪器与参数：高原环境模拟低压舱群是模拟高原环境低温低压实验平台体系， 可以自动化控制模拟1万米以下任意海拔高度、_30°C以上任意温度的低温低压环境。上升 速度为3米/秒（0至6000m);下降时为2米/秒（6000至7500m)，舱内温度恒定于22°C， 平均空气流速为150 m3/h。
[0025] 3.食蟹猴急性低压缺氧模型的制作及给药： (1)采用低压舱控制模拟7500米海拔高度造成食蟹猴急性缺氧。将饲养于动物房的食 蟹猴做好标识然后放入低压舱内饲养1天以适应实验环境。实验开始后通过调节低压舱内 气压来模拟3000、4500、6000米海拔高度，每个高度停留30分钟后，以及模拟7500米处理 24小时后，按设计剂量和方式给药。7500米处理48小时后，以3米/秒速度将模拟海拔下 降到6000米，氯胺酮麻醉后放血处死动物，并进行解剖、取材、固定。平原对照组的食蟹猴 一直饲养于海拔高度为350米的动物房，直到评价和麻醉处死取材。
[0026] (2) 5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇处理组的动物在未开始模拟升高前、模拟升至 3000米停留30分钟后以及模拟升至4500米停留30分钟后，按10 mg/kg的剂量分别静脉 推注葡萄糖生理盐水稀释的5α-雄留-3 β，5, 6 β-三醇10 ml;溶剂对照组只静脉推注葡 萄糖生理盐水10 ml。
[0027] (3) 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇处理组的动物在低压舱内模拟高度6000米停留 30分钟后，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇缓释剂按30 mg/kg的剂量分成5点进行骨骼肌肌 肉注射；急性高原缺氧模型组只静脉推注葡萄糖生理盐水l〇ml。
[0028] (4) 5 α -雄甾-3 β，5, 6 β -三醇处理组的动物在低压舱内模拟高度7500米停留 24小时后，5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇注射液按10 mg/kg的剂量用葡萄糖生理盐水稀释 至10 ml，一次性静脉推注，并且5 α -雄留-3 β，5, 6 β -三醇缓释剂按30 mg/kg的剂量分 成5点进行骨骼肌肌肉注射。急性高原缺氧模型组只静脉推注葡萄糖生理盐水10ml。
[0029] 4.检测指标 4. 1动物神经功能评分 根据本实验的特点，动物在低压舱内模拟海拔7500米停留24小时后，以3米/秒速度 下降到模拟海拔6000米，按照文献[5]的方法评估并记录食蟹猴的神经功能评分。由两位 不了解分组情况且未参与给药的经培训的观察者评估并记录神经功能评分，按平均评分计 分。
[0030] 4.2左半球脑含水量测量 根据文献[6]介绍的方法进行脑含水量测量。低压舱模拟高度7500米停留48小时后 以及平原对照组实验猴，由不了解分组情况且未参与给药的实验者麻醉放血处死，迅速取 出猴脑，切取左半脑，称取其湿重。然后将左半脑置于60°C干燥箱，每天固定时间称取脑重， 直至脑重数值不再变化，记录终点脑重。含水量百分比=(左半脑湿重一左半脑干重）/左 半脑湿重X 100