[發(fā)明專利]褪黑素在制備促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化藥物中的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310383987.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103494808A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔逸鴻;何帆;劉小珍;蔣慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): A61K31/4045
• 分類號(hào): A61K31/4045;A61P19/02;A61P29/00;A61P19/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 謝敏楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及褪黑素在制備促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化藥物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞，包括胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和多能誘導(dǎo)干細(xì)胞，可以進(jìn)一步分化為各種不同的組織，構(gòu)成各種復(fù)雜的機(jī)體器官，已被廣泛地應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)與組織工程領(lǐng)域。間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal?stem?cells，MSCs）在發(fā)育、生長(zhǎng)、組織器官自體再生、維持體內(nèi)微環(huán)境平衡等方面發(fā)揮著重要的作用，由于其具有容易提取、較強(qiáng)的自我更新能力和多向分化能力、較強(qiáng)的免疫抑制效果等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于再生醫(yī)用、基因治療、組織工程、細(xì)胞因子替代療法等領(lǐng)域。

關(guān)節(jié)軟骨因其特殊無(wú)血管結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在軟骨受損或疾病后很難進(jìn)行自身修復(fù)，進(jìn)而容易進(jìn)一步引發(fā)關(guān)節(jié)炎疾病。在超過(guò)50歲以上人群中，關(guān)節(jié)炎在導(dǎo)致長(zhǎng)期殘疾的疾病中僅次于心血管疾病排名第二，關(guān)節(jié)炎致殘比例在人群中約占2%-6%。根據(jù)1994年統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)，關(guān)節(jié)炎的消耗為5億美元，其中一半以上消耗緣于工作能力喪失。關(guān)節(jié)炎較其他疾病更易于影響老年患者的行走、上下樓梯和其他下肢功能。因此，關(guān)節(jié)炎是導(dǎo)致50歲以上人群功能殘疾、造成經(jīng)濟(jì)損失和影響社會(huì)發(fā)展的主要疾病之一。關(guān)節(jié)炎包括骨關(guān)節(jié)炎（OA）及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)，骨關(guān)節(jié)炎主要為未及時(shí)處理外傷導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)降解或功能喪失；風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一類異常的滑膜增生和軟骨的破壞自生免疫疾病。盡管這兩類關(guān)節(jié)炎疾病起因不同，但是在關(guān)節(jié)炎癥病變中有著相似的破壞性蛋白酶和炎癥介質(zhì)生成。

促炎細(xì)胞因子，如?IL-1β和TNF-α，主要由巨噬細(xì)胞及關(guān)節(jié)炎與風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病變滑膜成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，進(jìn)而引起軟骨的局部炎癥反應(yīng)。大量研究在軟骨破壞級(jí)聯(lián)反應(yīng)中，滑膜組織和滑膜組織液中IL-1β和TNF-α的濃度上升。同時(shí)，TNF-α誘導(dǎo)細(xì)胞高表達(dá)半胱天冬酶8促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外，IL-1β和TNF-α抑制軟骨基質(zhì)合成(如蛋白聚糖和II型膠原)，從而進(jìn)一步導(dǎo)致軟骨破壞。

關(guān)節(jié)炎的炎癥反應(yīng)能引起細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)?過(guò)度生成，ROS是關(guān)節(jié)疾病發(fā)病機(jī)理重要調(diào)節(jié)者，并且能夠降低關(guān)節(jié)軟骨的基質(zhì)成分。大量研究表明，在發(fā)炎軟骨細(xì)胞內(nèi)的高水平的ROS不僅導(dǎo)致細(xì)胞死亡和DNA氧化，同時(shí)也能通過(guò)激活金屬蛋白激酶(MMPs)?破壞軟骨細(xì)胞外基質(zhì)，從而使軟骨損壞更嚴(yán)重。

褪黑素(melatonin，MT)是松果體產(chǎn)生的一種吲哚胺類激素，褪黑激素的生物合成受光周期的制約，在剛出生的嬰兒體內(nèi)也能檢出很少量的褪黑激素，直到三月齡時(shí)分泌量才增加，并呈現(xiàn)較明顯的晝夜節(jié)律現(xiàn)象，3～5歲幼兒的夜間褪黑激素分泌量最高，青春期分泌量略有下降，以后隨著年齡增大而逐漸下降，到青春期末反而低于幼兒期。多項(xiàng)研究表明，褪黑素可以促進(jìn)睡眠，調(diào)節(jié)免疫作用以及抗衰老抗腫瘤等多項(xiàng)功能。

褪黑素已被證明通過(guò)減少活性氧保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)且能阻止過(guò)氧化氫引起的骨髓間充干細(xì)胞凋亡。然而，對(duì)于在關(guān)節(jié)疾病炎癥微環(huán)境中，褪黑素促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化的潛在保護(hù)作用及機(jī)制的報(bào)道非常少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于公開(kāi)褪黑素的新用途，填補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)空白。

褪黑素在制備促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化藥物中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，所述間充質(zhì)干細(xì)胞為滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞。

褪黑素在制備治療關(guān)節(jié)疾病藥物中的應(yīng)用。

所述關(guān)節(jié)疾病為關(guān)節(jié)炎癥。

所述關(guān)節(jié)炎癥包括類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)和骨性關(guān)節(jié)炎(OA)等。

褪黑素在制備治療軟骨疾病藥物中的應(yīng)用。

所述軟骨疾病為軟骨缺損或軟骨創(chuàng)傷。

本發(fā)明通過(guò)引用兩個(gè)代表性的促炎細(xì)胞因子，包括IL-1β和TNF-α，創(chuàng)建兩種體外關(guān)節(jié)炎細(xì)胞模型，研究確定褪黑素促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞體外成軟骨分化及機(jī)制，為進(jìn)一步將褪黑素用于制備促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化藥物、制備治療關(guān)節(jié)疾病藥物以及制備治療軟骨疾病藥物奠定了基礎(chǔ)。

本發(fā)明的檢測(cè)內(nèi)容包括：（1）流式細(xì)胞儀檢測(cè)間充質(zhì)干細(xì)胞胞內(nèi)活性氧（ROS）；（2）超氧化物歧化酶活性（SOD）檢測(cè)；（3）DNA檢測(cè)細(xì)胞增殖；（4）阿爾新藍(lán)(Alcian?blue)軟骨基質(zhì)染色；（5）實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR?在mRNA?水平檢測(cè)??型膠原及MMP-1基因表達(dá)水平。

為了證明上述應(yīng)用的實(shí)用性，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案予以證明：