[发明专利]糖酵解抑制剂2‑脱氧‑D葡萄糖在制备治疗缺血缺氧性脑病药物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，具体涉及糖酵解抑制剂2-脱氧-D葡萄糖在制备治疗缺血缺氧性脑病药物中的应用。

背景技术

缺血缺氧性脑病是严重大脑供血、供氧不足所引起的脑损伤性疾病。在成人中，常见的病因有心脏骤停、心肌梗死、脑梗死、癫痫持续状态、休克、窒息、呼吸麻痹，和一氧化碳或氰化物中毒等。极少数病人能从中恢复，大部分病人会因为新皮层和海马的神经元缺失而出现严重的神经症状，包括严重的记忆丧失、人格改变、永久性植物状态或死亡。

轴突导向分子NetrinG1，也被称为laminet-1，是UNC-6/netrin家族的成员(Nakashiba et al.,2000；Nakashiba et al.,2002)。不同于传统的分泌蛋白，Netrin-G1特异性表达于脊椎动物的大脑中，可通过糖基磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidylinositol，GPI)脂质锚着点与质膜相连(Nakashiba et al.,2000；Nakashiba et al.,2002；Yin et al.,2002)。NetrinG1在突触可塑性相关疾病中发挥重要的作用，它可以与跨膜的netrinG配体NGL-1特异性结合，引导细胞和轴突迁移、促进轴突生长，特别是促进海马和皮质轴突的生长，诱导和维持兴奋性突触的形成。netrin G1基因突变与多种突触可塑性相关性疾病相关，如Rett综合征、早发型癫痫。

糖酵解抑制剂2-脱氧-D葡萄糖(2-DG)是一种人工将葡萄糖C2位羟基上的氧原子去除合成的葡萄糖类似物，它可以迅速被细胞膜表面的葡萄糖转运体吸收、转化为6-磷酸-2-脱氧-D-葡萄糖储存在细胞中，不能进一步代谢产生ATP。2-脱氧甘露糖可以在化学反应中产生错误折叠的蛋白质进而导致多种组织中内质网的应激反应，包括大脑。

ATP敏感性钾离子通道是一类特殊类型的钾离子通道，它受细胞内ADP/ATP比值的变化的影响从而将细胞内能量代谢与电活动相偶联。然而，2DG和KATP通道在缺血缺氧性脑病中发挥保护作用的具体机制仍不明了。

发明内容

发明人认为，NetrinG1可能与缺血缺氧性脑病相关并且可能是KATP通道的上游信号分子，本发明通过检测缺血缺氧性脑病HIE患者血中单核细胞的KATP通道亚基的表达，同时，通过体外实验进一步探索在氧化钴缺血缺氧性脑损伤模型中，2DG是否介导netrinG1作用于KATP通道亚基kir6.1和kir6.2的蛋白和mRNA表达发挥神经保护作用。

突触可塑性在神经损伤的保护过程中发挥着越来越重要的作用。Netrin-G1(NTNG1)作为一种轴突导向分子和细胞粘附分子，它被发现与癫痫和缺血性卒中的发生发展相关。有研究报道,ATP敏感性钾离子通道的激活在缺血缺氧性脑损伤中发挥神经保护作用。为了进一步研究2-DG是否通过介导NetrinG1上调KATP通道亚基Kir6.1和Kir6.2的表达而发挥神经保护作用，本发明分别用不同剂量2-DG干预si-RNA-netrinG1处理前后的PC12细胞，检测KATP通道亚基的表达变化。与此同时，建立正常对照组与缺血缺氧性脑病病例对照组，通过体内实验证明KATP通道亚基的表达存在变化。结果发现，与健康对照组比较，缺血缺氧性脑病患者的Kir6.1、Kir6.2的蛋白和mRNA的表达增加。同样的，体外实验结果表明在氧化钴缺血缺氧细胞模型中，si-RNA-NTNG1后，Kir6.1、Kir6.2的蛋白和mRNA的表达增加，用2-DG干预后，其表达进一步增加。我们的实验结果提示2-DG可能通过介导NetrinG1上调KATP通道亚基Kir6.1和Kir6.2的蛋白和mRNA的表达发挥缺血缺氧性脑病中的神经保护作用。

下面对本发明作进一步说明：

轴突导向分子NetrinG1特异性表达于脊椎动物的大脑中，可以引导细胞和轴突的迁移。发育学和病理学相关研究提示缺血或缺氧性脑损伤与NTNG1的表达之间存在明显的相关性。本研究第一部分显示与健康对照组比较，缺血缺氧性脑病组患者NTNG1与KATP通道亚基KIr6.1、Kir6.2蛋白和mRNA的表达升高。在体外实验，我们的数据表明，NTNG1基因沉默后，KIr6.1、Kir6.2蛋白和mRNA的表达下调，并且不受2-DG影响，这说明NTNG1是KATP通道发挥由氧糖剥夺引起的缺血缺氧性脑损伤的脑保护作用的必需介质。

本发明结果表明缺血缺氧性脑病患者的NTNG1蛋白和mRNA的表达升高。