專利名稱：芒果苷對(duì)糖尿病腦病的防治作用及機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芒果苷新的藥理作用及其作用機(jī)制，尤其是芒果苷對(duì)糖尿病腦病的防治作用。
背景技術(shù)：
糖尿病腦病(diabeticencephalopathy, DE)是指糖尿病(diabetes mellitus,DM)久病患者漸進(jìn)發(fā)生的以智能減退和大腦神經(jīng)生理及結(jié)構(gòu)改變?yōu)橹饕卣鞯木窆δ芪蓙y性疾病，是糖尿病在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最常見(jiàn)的并發(fā)癥。在糖尿病狀態(tài)下，腦的結(jié)構(gòu)改變主要是海馬及皮質(zhì)萎縮，功能改變主要是認(rèn)知功能損害，大量的研究報(bào)道肯定了糖尿病引起認(rèn)知功能障礙的事實(shí)。在2006年,專門術(shù)語(yǔ)糖尿病認(rèn)知功能障礙(diabetes-associatedcognitive decline, DA⑶)的提出進(jìn)一步增強(qiáng)了人們對(duì)這種功能紊亂的認(rèn)識(shí)，并成為糖尿病腦病研究的焦點(diǎn)。據(jù)估計(jì)全世界現(xiàn)有約3. 47億成年人罹患糖尿病，其中40%生活在中 國(guó)和印度。廣泛的流行病學(xué)調(diào)查研究以及基于流行病學(xué)調(diào)查的前瞻性研究表明糖尿病是與年齡相關(guān)的認(rèn)知功能下降和癡呆的一個(gè)危險(xiǎn)因素，相對(duì)于非糖尿病患者，認(rèn)知功能下降的速度在糖尿病患者中增加了 I. 5-2. O倍；同樣地，對(duì)于阿爾茨海默病(Alzheimer’sdisease, AD)的發(fā)病率，DM患者是非DM患者的2倍。多數(shù)研究結(jié)果表明，糖尿病腦病是一種大腦加速老化的過(guò)程，因而國(guó)外學(xué)者de la Monte SM研究組提出AD是III型DM的觀點(diǎn)。因此，糖尿病腦病正在成為本世紀(jì)全世界醫(yī)藥界重要的研究課題之一。芒果苷(mangiferin, MF),又稱芒果(精華)素,知母寧(chinonin),是一種雙苯批酮類(xanthone)的C-糖苷，也是一種多酚類化合物，分子式為C19H18O11,相對(duì)分子量為422。芒果苷存在于漆樹(shù)科植物芒果樹(shù)(Mangifera indica L.)的果實(shí)、葉、樹(shù)皮(是芒果葉的主要活性成分)，百合科植物知母(Anemarrhena asphodeloides Bge.)的根莖、地上部分，以及鳶尾科植物射干[Belamcanda chinensis (L.) DC.]的花、葉等植物中。目前主要以從芒果樹(shù)中提取為主。芒果苷作為藥物使用國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)生產(chǎn)和銷售的報(bào)道?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，芒果苷具有改善認(rèn)知、神經(jīng)保護(hù)、抗炎、抗氧化、降血糖、抗菌、抗病毒、抗癌等多種藥理活性，可用于防治咳嗽、哮喘、多痰、鎮(zhèn)痛、保肝利膽、糖尿病及癌癥等。

發(fā)明內(nèi)容
I.發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于發(fā)現(xiàn)了芒果苷新的藥理作用，即芒果苷對(duì)糖尿病腦病的防治作用。實(shí)際上，本發(fā)明涉及芒果苷對(duì)糖尿病認(rèn)知功能損害的防治作用及其可能的作用機(jī)制。2.技術(shù)方案
_7]芒果苷對(duì)糖尿病腦病等糖尿病并發(fā)癥具有防治作用，尤其是芒果苷對(duì)糖尿病引起的學(xué)習(xí)、記憶能力損害具有明顯的改善作用；芒果苷是通過(guò)增強(qiáng)乙二醛酶I的功能、抑制AGEs/RAGE軸、抗炎、抗氧化應(yīng)激等實(shí)現(xiàn)上述作用。丙酮醒又稱甲基乙二醒(methylglyoxal, MG),主要來(lái)源于糖酵解的中間產(chǎn)物磷酸丙糖(包括磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛)。在糖尿病、慢性腎衰竭或衰老的情形下，人體內(nèi)α-羰基醛(如MG)明顯升高，超過(guò)了正常水平。MG具有高反應(yīng)性，其糖基化活性比葡萄糖高10000-50000倍,可定向修飾蛋白質(zhì)的精氨酸殘基并與蛋白質(zhì)不可逆地結(jié)合,形成糖化蛋白(glycation protein)而產(chǎn)生細(xì)胞毒性。糖化是生理系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)外蛋白質(zhì)自發(fā)性損傷的一個(gè)主要原因；糖尿病情況下，精氨酸/賴氨酸殘基被MG糖化程度增加2飛倍。MG是晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycation endproducts, AGEs)的前體,與糖尿病并發(fā)癥的發(fā)展有緊密關(guān)系；MG不能及時(shí)清除而積累，進(jìn)而加速AGEs的形成。而且，MG與蛋白質(zhì)的精氨酸殘基糖化作用形成的氫化咪唑酮類(hydroimidazolones)MG-Hl是機(jī)體組織和體液中主要的AGEs，通過(guò)形成AGEs進(jìn)一步發(fā)揮其細(xì)胞毒性。此外，MG通過(guò)損傷線粒體中的蛋白質(zhì)可直接誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生，增加氧化應(yīng)激和氮化應(yīng)激的能力，抑制抗氧化酶系統(tǒng)活性及乙二醛酶I活性，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡；MG還可增加炎癥介質(zhì)的釋放，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。MG屬于α-羰基醒。乙二醒酶I (glyoxalasel, Glo-Ι)是體內(nèi)α-羰基醒代謝系統(tǒng)的限速酶，存在于幾乎所有細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，是乙二醛酶系統(tǒng)的一部分，與乙二醛酶2和 輔因子還原型谷胱甘肽(GSH)組成乙二醛酶系統(tǒng)。該系統(tǒng)在GSH的參與下，將高糖化活性的α-羰基醛催化生成相應(yīng)的無(wú)糖化活性的α-羥基酸，是體內(nèi)α-羰基醛的主要解毒系統(tǒng)。Glo-I可及時(shí)清除MG等α -羰基醛，抑制AGEs的形成，并因此對(duì)抗MG和AGEs的糖化作用。Glo-I通過(guò)調(diào)節(jié)MG的水平而控制AGEs及其受體(RAGE)的表達(dá)。Glo-I過(guò)表達(dá)可降低線粒體蛋白質(zhì)的二羰基糖化，降低活性氧和二羰基糖化蛋白質(zhì)組標(biāo)志物的生成，以及降低氧化應(yīng)激和氮化應(yīng)激損傷的標(biāo)志物。芒果苷對(duì)糖尿病的外周常見(jiàn)并發(fā)癥有影響，能夠保護(hù)鏈脲霉素(streptozocin, STZ)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠中氧化應(yīng)激引起的心臟及腎臟的損傷，以及防止糖尿病腎病發(fā)展作用。最重要是，芒果苷也能夠通過(guò)血腦屏障和血眼屏障，而且能夠達(dá)到有效的藥物治療濃度。糖尿病腦病的發(fā)病機(jī)制涉及氧化應(yīng)激、蛋白的非酶糖化、神經(jīng)炎癥等。基于上述背景，我們觀察了芒果苷對(duì)STZ誘導(dǎo)的糖尿病腦病模型大鼠的防治作用及其與MG介導(dǎo)的氧化應(yīng)激、蛋白的非酶糖化、神經(jīng)炎癥的關(guān)系，主要觀察指標(biāo)包括認(rèn)知功能、空腹血糖、AGEs水平及其受體RAGE的表達(dá)、Glo-I表達(dá)和活性、白細(xì)胞介素I β (IL-1 β )和腫瘤壞死因子a (TNF-α )水平、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)和GSH水平等。通過(guò)上述芒果苷的各種藥理試驗(yàn)及其結(jié)果，來(lái)說(shuō)明其對(duì)糖尿病腦病的防治作用及其作用機(jī)制，從而進(jìn)一步理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。芒果苷對(duì)DM大鼠認(rèn)知功能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明芒果苷低、中、高三個(gè)劑量(15，30,60mg/kg)對(duì)DM大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力均有明顯增強(qiáng)作用；高劑量(60mg/kg)的改善作用比較全面，對(duì)Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中，大鼠的逃避潛伏期、平臺(tái)穿越次數(shù)以及在平臺(tái)所在象限的停留時(shí)間的百分比均有顯著的改善作用。芒果苷對(duì)DM大鼠AGEs水平及其受體RAGE表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明芒果苷低、中、高三個(gè)劑量均可顯著降低DM大鼠海馬中RAGE的蛋白表達(dá)，芒果苷中、高劑量可顯著降低DM大鼠海馬中AGEs水平，表明芒果苷可明顯抑制DM狀態(tài)下腦內(nèi)AGEs/RAGE通路的激活。芒果苷對(duì)DM大鼠Glo-I活性與表達(dá)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)芒果苷低、中、高三個(gè)劑量均可顯著增加DM大鼠海馬中Glo-I的蛋白表達(dá)，芒果苷中、高劑量可顯著增強(qiáng)DM大鼠海馬中Glo-I的活性，表明芒果苷可明顯上調(diào)Glo-I的功能。
芒果苷對(duì)DM大鼠炎癥的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明芒果苷低、中、高三個(gè)劑量均可顯著降低DM大鼠海馬中IL-I β和TNF-α水平，表明芒果苷具有強(qiáng)大的抗炎作用。芒果苷對(duì)DM大鼠氧化應(yīng)激的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明芒果苷三個(gè)劑量均可顯著降低DM大鼠海馬及血清中脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA水平，芒果苷三個(gè)劑量均可顯著增加DM大鼠海馬中內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)GSH水平，中、高劑量可顯著增加血清中GSH水平；同時(shí)，芒果苷低、中、高三個(gè)劑量均可顯著增加DM大鼠血清中SOD活性。這些結(jié)果表明芒果苷具有顯著的抗氧化應(yīng)激作用。芒果苷對(duì)DM大鼠空腹血糖和體重的影響。我們發(fā)現(xiàn)，芒果苷三個(gè)劑量對(duì)DM大鼠白天空腹7-8h后的血糖水平?jīng)]有明顯影響，但對(duì)白天空腹2h后的血糖水平有顯著降低作用。芒果苷中劑量在給藥5和9周后顯著增加DM大鼠的體重。3.有益效果
以上藥理試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明對(duì)芒果苷發(fā)現(xiàn)了新的藥理作用以及新的醫(yī)藥用途，開(kāi)拓了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。(2)本發(fā)明表明芒果苷防治糖尿病腦病藥理效果好，作用強(qiáng)，預(yù)示著有良好的藥用前景。(3)在Morris水迷宮試驗(yàn)中，芒果苷可明顯降低DM大鼠的逃避潛伏期、增加平臺(tái)穿越次數(shù)以及在平臺(tái)所在象限的停留時(shí)間的百分比，說(shuō)明芒果苷具有明顯改善DM大鼠的學(xué)習(xí)、記憶能力。(4)本發(fā)明表明芒果苷具有明顯降低DM大鼠海馬中AGEs水平及其受體RAGE表達(dá)的作用，說(shuō)明芒果苷可明顯抑制蛋白糖化作用及AGEs/RAGE軸介導(dǎo)的損害。(5)本發(fā)明表明芒果苷具有顯著增強(qiáng)DM大鼠海馬中Glo-I活性與表達(dá)的作用，暗示出芒果苷可明顯減輕羰基醛如MG對(duì)機(jī)體引起的損傷作用；同時(shí)，芒果苷顯著增加GSH水平(Glo-Ι發(fā)揮酶活性必需的輔因子)的作用，說(shuō)明Glo-I可能是芒果苷的作用靶點(diǎn)。(6)芒果苷明顯降低DM大鼠海馬中IL-Ιβ和TNF-α水平，表明芒果苷具有強(qiáng)大的抗炎作用。(7)芒果苷明顯降低DM大鼠海馬及血清中MDA水平，增加海馬及血清中GSH水平，增強(qiáng)血清中SOD活性的作用，表明芒果苷具有很強(qiáng)的抗氧化作用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :芒果苷對(duì)DM大鼠認(rèn)知功能的影響I材料與方法I. I實(shí)驗(yàn)動(dòng)物雄性SD品系大鼠，8-9周齡，190_220g，由徐州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。I. 2藥品與試劑芒果苷購(gòu)自昆明風(fēng)山漸醫(yī)藥研究有限公司(純度>97%)，STZ購(gòu)自sigma公司，葡萄糖測(cè)試盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。I. 3 方法I. 3. I模型建立雄性SD大鼠禁食不禁水12h以上，按55mg/kg —次性腹腔注射STZ(臨用前溶于O. lmol/L檸檬酸鈉緩沖液，pH4. 4)進(jìn)行造模，造模三天后，眶靜脈叢取血約0.2ml，25°C、3000rpm離心lOmin，分離血清。用葡萄糖試劑盒檢測(cè)空腹血糖(FBG)，取FBG值大于250mg/dl (13. 9mmol/L)和小于600mg/dl (33. 3mmol/L)的大鼠作為成功的糖尿病大鼠。I. 3. 2分組及給藥將造模成功的糖尿病大鼠按照血糖值隨機(jī)分為4組，分別為抗糖尿病模型組(DM)、芒果苷低(DM+MF-L)、中(DM+MF-M)、高(DM+MF-H)劑量組，每組10只大鼠。另設(shè)一組正常對(duì)照組(Control)，每組10只大鼠。芒果苷低、中、高劑量組分別按15，30，60mg/kg灌胃(按10ml/kg體積)給予芒果苷(用水制成混懸液)，每天一次，連續(xù)9周。Control組和DM組給同體積生理鹽水。每周監(jiān)測(cè)一次體重，調(diào)整給藥體積，每月監(jiān)測(cè)一次空腹血糖。I. 3. 3指標(biāo)測(cè)定給藥8周后，各組大鼠進(jìn)行Morris水迷宮測(cè)試，觀察學(xué)習(xí)、記憶功能，記錄大鼠的逃避潛伏期、平臺(tái)穿越次數(shù)以及在平臺(tái)所在象限的停留時(shí)間的百分比。之后，各組大鼠股靜脈取血，分離血清，低溫保存，備用；即刻處死，取腦，分離海馬和 皮質(zhì)，-80°C保存。I. 4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有結(jié)果用mean±S. E. Μ.表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P〈0. 05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2 結(jié)果2. I芒果苷對(duì)DM大鼠學(xué)習(xí)、記憶功能的影響在Morris水迷宮測(cè)試中，與正常組大鼠比較，在4天的訓(xùn)練中DM大鼠的逃避潛伏期均顯著增加(p〈0. 05或P〈0. 01)，平臺(tái)穿越次數(shù)(P〈0. 05)以及在平臺(tái)所在象限的停留時(shí)間的百分比顯著減少(P〈0. 01)。芒果苷低劑量在訓(xùn)練的第3天顯著降低DM大鼠的逃避潛伏期(P〈0. 05)，中劑量在第I和2天顯著降低DM大鼠的逃避潛伏期(P〈0. 05)，高劑量在第
1、3和4天顯著降低DM大鼠的逃避潛伏期(P〈0.05);芒果苷低、中、高劑量均可顯著增加在平臺(tái)所在象限的停留時(shí)間的百分比(P〈0. 05或P〈0. 01)，而只有高劑量顯著增加平臺(tái)穿越次數(shù)(P〈0. 05)。結(jié)果見(jiàn)表I、表2。表I芒果苷對(duì)DM大鼠學(xué)習(xí)功能的影響
逃避潛伏期(秒)
組別η -
day Iday 2day 3day 4
Control8-1025. I 士 4. 421. 2 土4. I19. 9 土 2· 5 12. I 土 2. ODM8-1045. 7土4.5**38. 8±4. 9*32. 2±4. I*29. 2土5.3** DM+MF-L7—1044.9土5.824.4±4.021·1±2·2# 17.3±3·1 DM+MF-M7-1031. 9±4· 1#23. 6土3.0#24. 9±4· 8 19. 5±2. 5 DM+MF-HH-IO32. 3±3· 8#28. 7土I. 320. I土 I. 9#14. 1±1· 8#注:mean±S.Ε. Μ.，*Ρ〈0· 05，**Ρ〈0· 01，與 Control 組比較；#Ρ<0. 05，與 DM 組比較。表2芒果苷對(duì)DM大鼠記憶功能的影響
權(quán)利要求
1.芒果苷對(duì)糖尿病腦病等的防治作用。
2.芒果苷對(duì)糖尿病引起的學(xué)習(xí)、記憶能力損害具有明顯的改善作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及芒果苷新的藥理作用，即對(duì)糖尿病腦病的預(yù)防和治療作用。芒果苷明顯改善糖尿病引起的認(rèn)知功能損害，顯著降低腦內(nèi)晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)水平及其受體RAGE表達(dá)，顯著增強(qiáng)腦內(nèi)乙二醛酶1(Glo-1)活性與表達(dá)，顯著降低腦內(nèi)白細(xì)胞介素1-β(IL-1β)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)水平，顯著增加腦內(nèi)還原型谷胱甘肽(GSH)水平，顯著降低腦內(nèi)丙二醛(MDA)水平；顯著增加血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性、GSH水平，顯著降低血清中MDA水平等作用。芒果苷可用于糖尿病腦病等糖尿病并發(fā)癥的預(yù)防和治療。
文檔編號(hào)A61P3/10GK102813645SQ20121024773
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者劉耀武, 印曉星, 朱霞, 魯茜, 魏雅芹, 尹家樂(lè) 申請(qǐng)人:徐州醫(yī)學(xué)院