[发明专利]强力霉素在制备增强PAC1-R二聚体依赖的固有活性的药物中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及强力霉素，具体地说，涉及强力霉素制备增强PAC1-R二聚体依赖的固有活性的药物中的应用。

背景技术

强力霉素（doxycycline）属四环素类广谱抗生素, 它是在四环素母环6α-位上脱氧而得到的一种半合成四环素。目前已有研究证明四环素类抗菌药主要原理是1）通过与细菌核糖体结合，抑制细菌蛋白合成；2）改变细菌细胞膜通透性，抑制细菌DNA复制。

    近年来，强力霉素被发现具有多种除抗生素外的新作用，包括促进胸腺细胞增殖、抗胸腺细胞凋亡、促进神经细胞增殖、抗神经细胞凋亡等。强力霉素在临床上也被发现除了抗感染外，还具有抗神经损伤、抗炎、治疗肿瘤、治疗自身免疫疾病妇女绝经综合症的新功能。然而，强力霉素在细胞和分子水平上的作用机制并不清楚，其作用靶点至今从未被阐明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供强力霉素制备增强PAC1-R二聚体依赖的固有活性的药物中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首次揭示强力霉素的一个新的分子生物学水平的作用机制，即强力霉素作用于G蛋白偶联受体PAC1-R的二聚体，增强其二聚体依赖的固有活性，从而通过PAC1-R介导的信号通路发挥新的非抗生素的生物学功能。

PAC1-R是神经肽垂体腺苷酸环化酶激活多肽PACAP的特异受体，属于B类G蛋白偶联受体，介导了PACAP的主要生物学功能，包括：神经递质、神经调质、神经保护、抗神经细胞凋亡、促激素分泌、调节内分泌平衡、抗炎、调节免疫系统功能等。PAC1-R所介导的生物学功能正好与强力霉素新发现的作用相吻合。

PAC1-R不仅在中枢神经系统、周围神经系统分布，而且在非神经组织内也广泛存在，如睾丸、卵巢、呼吸道、肺、胰腺、脂肪组织等；而且最新发现PAC1-R的高表达与一些生理病理过程密切相关，例如PAC1-R在神经内分泌肿瘤中高表达，在衰老的脑组织和受损或萎缩的胸腺中PAC-R表达上调，并且PAC1-R在脑部的高表达与压力、恐惧和创伤后应激障碍密切相关。我们已有的研究表明PAC1-R作为B类G蛋白偶联受体，可形成二聚体，并产生二聚体依赖的固有活性。所谓固有活性，即非配体依赖的自发激活和维持下游信号的现象，也叫做组成型活性。我们已有研究证明突变PAC1-R的N-端胞外区的第一个半胱氨酸（Cys/Ala）后形成的突变体M-PAC1-R不能二聚体，也失去了二聚体依赖的固有活性（PLoS One. 2012;7(12):e15811）。

本发明发现；100-1000ng/mL的强力霉素显著有效促进高表达PAC1-R的中国仓鼠卵巢（Chinese hamster ovary，CHO）细胞（命名PAC1-CHO）增殖，并有效提高PAC1-CHO抗凋亡的活性，而强力霉素对高表达不能二聚体的突变体M-PAC1-R的CHO细胞（M-PAC1-CHO）则没有任何作用。这些结果表明强力霉素增强PAC1-R二聚体依赖的固有活性，通过PAC1-R所介导的细胞信号转导途径发挥生物学功能。

本发明将强力霉素的分子水平的作用靶点定位在G蛋白偶联受体PAC1-R，并通过突变体研究阐明强力霉素仅对PAC1-R的二聚体有作用，其具体作用是增强/促进其二聚体依赖的固有活性，通过PAC1-R所介导的细胞信号转导途径发挥生物学功能。PAC1-R所介导的生物学功能与强力霉素新发现的临床功能相吻合；并且已有研究报道强力霉素所调控的信号分子，如cyclin，ERK等也正好位于PAC1-R所介导的信号通路上；这些结果佐证了强力霉素此新发现的作用机制的可靠性和真实性。

强力霉素的新的分子水平的作用机制的发现也揭示了强力霉素可能的更多的临床应用的开发。例如PAC1-R在睾丸的高表达与生殖能力密切相关，强力霉素可以通过调节PAC1-R的固有活性而调节睾丸的功能和精子的形成，可能用于少精弱精症；又如，PAC1-R在损伤和衰老的脑组织代偿性高表达，强力霉素可以通过增强PAC1-R的固有活性而参与脑神经疾病，如阿尔兹海默症、帕金森症、记忆损伤等疾病的预防与治疗；又如，PAC1-R在压力和紧张后脑部高表达，强力霉素可能对治疗创伤后应激障碍有治疗作用。本发明揭示通过动物实验，证明了强力霉素可有效抵抗东莨菪碱诱导的记忆损伤，而东莨菪碱诱导记忆损伤和PAC1-R密切相关；可见揭示强力霉素对PAC1-R二聚体的作用有助于强力霉素新的活性发现和新的临床应用的开发。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：