二甲双胍用于制备治疗柯萨奇病毒b3所致病毒性心肌炎药物的用图

xiaoxiao2020-10-23  9

二甲双胍用于制备治疗柯萨奇病毒b3所致病毒性心肌炎药物的用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药领域,特别涉及一种二甲双胍用于制备治疗柯萨奇病毒B3所致 病毒性心肌炎疾病的药物的用途。
【背景技术】
[0002] 柯萨奇病毒(CVB)属于小RNA病毒科(Picornaviridae)肠道病毒属 (Enterovirus),病毒颗粒为二十面体,立方对称呈球形,无包膜,直径约25_30nm,病毒衣壳 包绕着一条单股正链RNA。柯萨奇病毒B组(coxsackievirusB)具有高度亲心肌性和流行 性,共包括6种血清型(CVB1-CVB6),其中柯萨奇病毒B3被认为是引起心肌炎和扩张型心肌 病最为常见的病原体,回顾性研宄表明50%以上的病毒性心肌炎和25 %的心肌病与之有 关。
[0003] 病毒性心肌炎(viralmyocarditis)是指嗜心性病毒感染引起的以心肌炎性病变 为主的疾病,可引起急性心功能不全,且约有1/3的患者进一步发展为慢性心肌炎和扩张 型心肌病,是引发心力衰竭的常见病因之一。近年来该病发病率呈上升趋势,已成为危害青 少年健康的常见疾病之一,但迄今尚无有效的疫苗以及特异性治疗方法。
[0004] 目前对于病毒性心肌炎的临床治疗,还存在诸多不足。现临床主要采用抗病毒和 调节细胞免疫功能疗法。其中临床抗病毒药物包括阿昔洛韦、病毒唑和更昔洛韦等,在感 染早期,这些抗病毒药物能有效抑制病毒复制,减轻心肌损伤,提高生存率,但是,在感染后 期,其疗效有限,因此,目前临床应用的抗病毒药物的疗效均不够满意。在细胞免疫功能调 节方面,目前临床上使用的药物包括:丙种球蛋白、人白细胞干扰素等,虽然这些药物能减 弱免疫反应,清除病毒,改善左心室功能,提高生存率,但仍存在个体疗效差异大,有一定副 作用,成本过高等问题。因而,筛选和研制治疗病毒性心肌炎的新药具有重要意义。
[0005] 二甲双胍(Metformin,其分子式为C4H11N5 ?HC1,分子量为165. 62)作为临床上广 泛应用的治疗2型糖尿病的降糖药物,近年来不断有研宄表明其还具有一定的保护心血管 及抗肿瘤的作用,但对于抗柯萨奇病毒B3及所致病毒性心肌炎的活性尚未见报道。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的是提供一种二甲双胍用于制备治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌 炎疾病药物的用途。采用本发明所述药物,治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌炎疾病,具 有抗CVB3病毒复制的作用,抑制心肌炎症及纤维化效果明显,可用于制备治疗病毒性心肌 炎的药物,该副作用小,疗效高,在目前临床上治疗CVB3所致病毒性心肌炎尤其是在感染 后期,治疗的疗效不够满意的情况下,应用前景良好。
[0007] 本发明的技术方案是:
[0008] 二甲双胍在制备治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌炎疾病的药物中的用途。
[0009] 本发明所述药物采用口服方式给药,对于成人而言,用药量为每公斤体重每天 5 ~IOmg0
[0010] 本发明的有益效果是:
[0011] (1)药理活性方面
[0012] 申请人的动物实验证明,二甲双胍显著改善CVB3所致病毒性心肌炎小鼠生存率, 心脏组织实验方面,二甲双胍能明显的抑制炎症细胞浸润和组织坏死,具有抗CVB3作用和 抑制其复制的作用,血清样本用全自动生物分析仪进行检测,结果表明,二甲双胍具有抑制 心肌酶活性的作用、保护心肌功能的作用,体外抗CVB3活性作用表明二甲双胍具有显著的 抑制病毒蛋白表达水平的作用。
[0013] ⑵药学方面
[0014] 二甲双胍为双胍类口服降血糖药,其本身理化性质稳定,药理作用广泛,毒性和副 作用较小。
【附图说明】
[0015] 图1为二甲双胍改善CVB3所致病毒性心肌炎小鼠生存率的曲线;
[0016] 图2为二甲双胍改善CVB3所致病毒性心肌炎小鼠心脏功能(EF为射血分数,LV mass为左心室质量),*表示p〈0. 05 ;
[0017] 图3为二甲双胍抑制CVB3感染所致炎症细胞浸润的结果;
[0018] 图4为小鼠心肌组织切片H&E染色结果,图中Mock为正常对照组,CVB3为CVB3感 染组,CVB3+Met为二甲双胍治疗组;
[0019] 图5为小鼠心肌组织切片Masson染色结果;
[0020] 图6为二甲双胍抑制CVB3在心肌组织中的复制,图为dsRNA染色结果;
[0021] 图7为二甲双胍抑制小鼠心肌组织中CVB3衣壳蛋白VPlRNA表达量(注表示 p<0. 05);
[0022] 图8为Westernblot检测二甲双狐体外抗CVB3的作用,其中A图为Westernblot 检测条带结果,0-actin为内参对照;B图为对A图条带进行灰度扫描定量分析结果(注: * 表示p〈〇. 05);
[0023] 图9为qRT-PCR检测二甲双胍体外抗CVB3作用(注表示p〈0. 05)。
【具体实施方式】
[0024] -、材料和试剂
[0025] 1.动物、病毒株
[0026] BALB/c小鼠,雄性,4-6周龄,购买于第三军医大学大坪医院动物中心;
[0027] 柯萨奇病毒B3(Nancy株)购买于中国科学院武汉病毒研宄所;
[0028] Hela细胞株购于中国科学院上海生命科学研宄院细胞资源中心。
[0029] 2?主要试剂
[0030]

[0035] 二、实验方法
[0036] 1.病毒性心肌炎模型的建立
[0037]BALB/c小鼠,雄性,4-6周龄,适应性喂养3天。实验分为正常对照组、病毒性心肌 炎模型组、二甲双胍治疗组。小鼠腹腔注射0.1mlCVB3病毒液(3X105PFU/ml),次日分别 给予灌胃PBS(正常对照组、病毒性心肌炎模型组)、二甲双胍(50mg/kg)(转算成人每日适 应剂量是:5-10mg/kg)。连续灌胃7天,7天后每周灌胃3次,21天时进行心功能检测,28天 处死小鼠,收集心肌组织和血液标本。
[0038] 2.小鼠心肌功能检测
[0039] 小鼠给药21天(感染CVB3后连续给药7天,7天后每周给药3次),小鼠用7% 水合氯醛按3ml/kg经腹腔注射麻醉,固定,用Vev〇2100高分辨率超声系统经小鼠胸廓进行 超声心动图(30MHz,100帧/秒),经测量计算得到射血分数(EF)和左心室质量(LVmass) 的数值。
[0040] 5.免疫组化染色方法
[0041] 小鼠心脏组织用4%多 聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym,组织 切片经脱蜡水化,抗原修复,封闭内源性过氧化氢酶,抗体杂交(CD45、CD68、CD3及dsRNA抗 体),DAB显色,复染,脱水、透明和封片后镜检。
[0042]6.H&E及Masson染色方法
[0043] 小鼠心脏组织用4%多聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym,苏木 素伊红染色(hematoxylin_eosine,H&E)及Masson三色法染色后镜检。光学显微镜下观察 组织切片心肌组织炎性细胞浸润、细胞损伤程度,以及心肌纤维化程度。
[0044] 7.qRT-PCR检测方法
[0045] 具体步骤包括:设计并合成VPl和GAPDH引物;Trizol试剂提取RNA,核酸仪检测 RNA浓度和纯度,逆转录试剂盒合成cDNA;以cDNA为模板,采用SYBRGreen试剂盒进行实 时定量PCR。
[0046] 8.Westernblot检测
[0047] 药物处理后的细胞进行总蛋白提取;BCA法进行蛋白浓度测定;然后进行SDS-聚 丙烯酰胺凝胶电泳,转膜,封闭,一抗稀释液孵育过夜,相应二抗孵育2h(室温),化学发光 显影。应用ImageJ软件测定灰度值。
[0048] 9?心肌酶谱检测方法
[0049] 将小鼠血清用自动生物化学分析仪(公司:日立,型号:7170S)进行检测,测定天 冬氨酸转氨酶(AST)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)和a-羟 丁酸脱氢酶(a-HBDH)的活性。
[0050] 10.HeLa细胞感染及药物处理
[0051] 以含10%FBS的高糖DMEM培养基调整HeLa细胞密度,以5XIO5/孔接种于六孔 板中,37°C、5%CO2的条件培养24小时。用CVB3(MOI= 3)感染1小时,弃去病毒液,PBS 洗绦两次,加药处理。提取RNA和总蛋白进行定量PCR及Westernblot检测。
[0052] 三、结果
[0053] 1.二甲双胍显著改善CVB3所致病毒性心肌炎小鼠生存率
[0054] 在小鼠感染CVB3后,灌胃二甲双胍(50mg/kg),灌胃28天(连续灌胃7天,7天后 每周灌胃3次),二甲双胍干预组小鼠生存率明显得到提高。结果显示二甲双胍可显著改善 CVB3所致病毒性心肌炎小鼠生存率(参见图1)。
[0055] 2.二甲双胍具有保护心肌功能的作用
[0056] 将二甲双胍治疗21天的小鼠进行心功能检测,结果表明二甲双胍治疗组具有保 护心肌功能的作用(参见图2)。
[0057] 3.二甲双胍抑制炎症细胞浸润
[0058] 小鼠心肌组织用4%多聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym,经 ⑶45、⑶68及⑶3抗体进行免疫组化染色后镜下观察。结果表明二甲双胍治疗组可明显抑 制炎症细胞浸润(见图3)。
[0059] 4.二甲双胍抑制炎症细胞浸润和组织损伤
[0060] 小鼠心肌组织用4%多聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym,苏木 素伊红染色(hematoxylin_eosine,H&E)后镜下观察。结果表明二甲双胍治疗组明显的抑 制炎症细胞浸润和组织坏死(见图4)。
[0061] 5.二甲双胍抑制心肌组织纤维化
[0062] 小鼠心脏组织用4%多聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym, Masson三色法染色后镜检。光学显微镜下观察心肌纤维化程度。结果表明二甲双胍治疗组 明显抑制心肌组织的纤维化(见图5)。
[0063] 6.二甲双胍具有抑制心肌酶活性的作用
[0064] 小鼠血清样本进行心肌酶活性检测,结果表明二甲双胍治疗组中天冬氨酸转氨酶 (AST)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)和a-羟丁酸脱氢酶 (a-HBDH)的活性相对于病毒感染组明显被抑制,见表1。
[0065] 表1?小鼠血清心肌酶谱结果(平均值土标准误)
[0066]
[0067] a.p< 0? 05CVB3感染组与正常对照组比较;
[0068] b.p< 0? 05二甲双胍治疗组与CVB3感染组比较。
[0069] 7?二甲双胍具有抗CVB3作用
[0070] 小鼠心脏组织用4%多聚甲醛固定后,常规脱水,石蜡包埋,切片,片厚5ym,组织 切片经脱蜡水化,抗原修复,封闭内源性过氧化氢酶,抗体杂交(dsRNA抗体),DAB显色,复 染,脱水、透明和封片后镜检。结果表明二甲双胍治疗组具有明显的抗CVB3作用和抑制其 复制的作用(见图6)。
[0071] qRT-PCR方法检测小鼠心肌组织中CVB3衣壳蛋白VPl的RNA水平,结果表明二甲 双胍治疗组明显降低其RNA水平(见图7)。
[0072] 8.二甲双胍体外抗CVB3活性作用
[0073] 将HeLa细胞经药物处理12小时后,提取总蛋白,Westernblot检测CVB3衣壳蛋 白VPl的表达水平,结果表明,二甲双胍具有显著的抑制VPl蛋白表达水平的作用(见图 8)。提取总RNA,实时定量PCR检测CVB3衣壳蛋白VPl的RNA水平,结果表明,二甲双胍具 有显著的抑制VPl的RNA水平的作用(见图9)。
【主权项】
1. 一种二甲双胍在制备治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌炎疾病药物中的用途。2. 根据权利要求1所述的用途,其特征在于:所述药物以口服给药。3. 根据权利要求2所述的用途,其特征在于:所述药物用药量为每公斤体重每天5~ IOmg0
【专利摘要】本发明涉及一种二甲双胍用于制备治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌炎疾病药物的用途。采用本发明所述药物治疗柯萨奇病毒B3所致病毒性心肌炎疾病,具有抗CVB3病毒复制的作用,改善心肌功能,抑制心肌炎症及纤维化效果明显,可用于制备治疗病毒性心肌炎的药物,该药物副作用小,疗效高,在目前临床上治疗CVB3所致病毒性心肌炎尤其是在感染后期,治疗的疗效不够满意的情况下,其应用前景良好。
【IPC分类】A61P9/04, A61P31/14, A61K31/155
【公开号】CN104906080
【申请号】CN201510337052
【发明人】张克斌, 谢玮, 王蕾, 周小波, 代黔, 钱桂生, 周世文, 余华, 何晓梅, 熊浚智, 辛榕
【申请人】中国人民解放军第三军医大学第二附属医院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月17日

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