本发明涉及生物制药,具体涉及一种用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物及其应用。
背景技术:
1、研究表明,在过去的30年里,中风一直是全球致残和死亡的主要原因之一(lindsay m p,et al.international journal of stroke,2019,14(8):806-817.)。随着人口老龄化,这一问题预计在未来几十年将继续恶化。除了支持性护理外,脑缺血的治疗选择仍然有限,目前主要包括溶栓和介入性血栓切除术。然而,由于溶栓和血栓切除术的治疗时间窗口相对较短且可能引发严重并发症,能够从这些治疗中受益的中风患者非常少(qureshi n,et al.new england journal of medicine,1996,334(21):1406.)。血栓切除术的主要并发症包括再灌注性出血和脑水肿,这些危及生命的并发症很可能是由于血脑屏障的破坏所致(lindsay e,et al.journal of emergency medicine,2018,54(4):583-584.)。此外,血脑屏障的损伤还导致未接受血栓切除术的中风患者的死亡率增加。因此,迫切需要开发新的治疗策略,以改善血脑屏障的破坏状况。
2、星形胶质细胞在维持血脑屏障的完整性方面起着关键作用。星形胶质细胞通过与血管内皮细胞的紧密接触和信号传递,帮助维持血脑屏障的结构和功能。体外和体内研究表明神经元是脑内最为敏感的细胞类型之一,在缺血条件下容易发生损伤和死亡(alvarez ji,et al.glia,2013,61(12):1939-1958.)。相比之下,星形胶质细胞则显示出更强的抵抗力,能够在缺血环境中更长时间地维持其功能。星形胶质细胞不仅能够在缺血环境中存活,还能在一定程度上保护神经元免受损伤。然而,关于星形胶质细胞在脑缺血后如何参与血脑屏障破坏的研究仍然非常有限。已有研究提示,星形胶质细胞在缺血后可能会发生形态和功能的改变,这些改变可能对血脑屏障的完整性产生负面影响(cheng j,et al.frontiersin pharmacology,2023,14:1122527.)。因此,进一步研究星形胶质细胞在脑缺血后的行为及其对血脑屏障的影响,对于理解脑缺血的病理机制和开发新的治疗策略至关重要。
3、磷脂酰丝氨酸(ps)在正常细胞中不对称地分布于细胞膜上,主要局限于内层。这种不对称分布对于细胞的正常功能至关重要。然而,当细胞受到压力或处于死亡过程中,ps会转移到细胞膜的外层,成为垂死或受压力细胞的一个明确特征。在缺血性中风后,ps外露已被证实存在于垂死的神经元中,这一现象揭示了细胞死亡过程中膜结构变化的关键步骤。尽管我们了解在缺血性中风后神经元中的ps外露现象,脑缺血后ps暴露的其他细胞类型尚未得到系统研究。了解不同类型细胞在脑缺血后的ps暴露情况对于全面理解脑损伤机制和开发有效治疗策略具有重要意义。大量文献报道显示,外露的ps数量增加,使其成为一个极具吸引力的靶向治疗生物标志物(schutters k,et al.springer open choice,2010,15:1072-1082.)。在这方面,anxa5展现出巨大的潜力。anxa5属于膜联蛋白家族,能够以钙离子依赖的方式特异性地结合到细胞表面的外露ps上(kang t h,et al.naturecommunications,2020,11(1):1137.)。这种特性使得anxa5成为一种理想的工具,用于识别和靶向那些暴露ps的细胞。
4、综上所述,尽管ps外露是一种用于诊断细胞死亡的广泛研究现象,然而,目前尚不清楚ps是否可以成为改善脑缺血后血脑屏障完整性的靶点。研究表明,anxa5在生理状态下以单体和多聚体的混合形式存在于细胞中,并且anxa5和ps的亲和力与anxa5的分子量呈正相关。膜联蛋白的n-端区域高度可变,被认为与膜联蛋白特异性质有关,但c-端区域高度保守,被认为与磷脂膜结合相关,因此在c-端添加二硫键有助于形成与ps亲和力提高的anxa5二聚体。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物及其应用。
2、为实现上述申请目的,本技术采用的技术方案如下:本发明的一种用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物,用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物包含作为活性成分的磷脂酰丝氨酸ps结合蛋白,所述ps结合蛋白包括annexin a5(anxa5)单体或annexin a5(anxa5)二聚体,所述ps结合蛋白具有高亲和力的anxa5单体和二聚体能够与星形胶质细胞上暴露的ps结合,从而发挥治疗效果。所述anxa5单体的氨基酸序列如seq id no.1所示,所述anxa5二聚体的氨基酸序列如seq id no.2所示。
3、进一步地,anxa5二聚体是通过二硫键连接的c-末端半胱氨酸残基形成的,用于靶向星形胶质细胞上的ps外露。
4、更进一步地,包含一种或多种医药上可接受的载体或稀释剂。
5、本发明的一种使用药物组合物治疗脑缺血后血脑屏障损伤的方法,通过尾静脉注射给药。给药剂量根据患者的体重和病情严重程度进行调整。治疗前进行脑缺血的诊断,并根据诊断结果确定治疗方案。
6、本发明的一种评估脑缺血后血脑屏障损伤程度的方法,通过检测脑组织中ps外露的水平来评估损伤程度。
7、进一步地,使用荧光标记的anxa5或其二聚体作为ps外露的成像试剂。
8、本发明的一种检测脑缺血后星形胶质细胞ps外露的方法,使用anxa5或其二聚体与荧光标记结合的探针进行检测。
9、进一步地,通过荧光显微镜观察和定量分析ps外露的星形胶质细胞。
10、本发明药物组合物在制备预防或治疗减轻脑缺血后血脑屏障损伤的药物中的应用。
11、有益效果:本发明通过靶向星形胶质细胞上的ps外露,以保护缺血性脑卒中后的血脑屏障完整性。本发明的anxa5二聚体在靶向星形胶质细胞ps外露以改善脑缺血后血脑屏障破坏方面显示出更高的效力。
12、与现有技术相比,本发明具有如下优点:(1)本发明中anxa5单体和二聚体蛋白首次在体外实现分离,对于研究膜联蛋白的聚集状态与疾病的关联性具有很高的参考价值。
13、(2)发现并确认了在缺血性脑卒中早期急性阶段,星形胶质细胞表面的ps外露现象,这一现象早于神经元上的ps外露出现。本发明提供的anxa5二聚体蛋白除了具有更加显著的膜联蛋白特性,还具有更佳的治疗缺血性脑卒中的特性。
14、(3)本发明的一个二硫键连接的anxa5二聚体,通过在c-末端引入半胱氨酸,更高亲和力的暴露ps的新型anxa5蛋白质。与anxa5单体相比,anxa5二聚体在靶向星形胶质细胞ps外露以改善脑缺血后血脑屏障破坏方面显示出更高的效力。
15、(4)通过体内外实验验证了anxa5二聚体在减轻缺血性脑卒中后bbb损伤方面的有效性,包括减少血管示踪剂eb的泄漏和降低脑水肿。
1.一种用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物,其特征在于:所述用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物包含作为活性成分的磷脂酰丝氨酸ps结合蛋白,所述ps结合蛋白包括anxa5单体或anxa5二聚体,所述ps结合蛋白具有高亲和力与星形胶质细胞上的ps外露结合,所述anxa5单体的氨基酸序列如seq id no.1所示,所述anxa5二聚体的氨基酸序列如seq id no.2所示。
2.根据权利要求1所述的用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物,其特征在于:所述anxa5二聚体是通过二硫键连接的c-末端半胱氨酸残基形成的,用于靶向星形胶质细胞上的ps外露。
3.根据权利要求1所述的用于预防或治疗脑缺血后血脑屏障损伤的药物组合物,其特征在于:包含一种或多种医药上可接受的载体或稀释剂。
4.一种使用权利要求1至3任一项所述的药物组合物治疗脑缺血后血脑屏障损伤的方法,其特征在于:通过尾静脉注射给药。
5.一种评估脑缺血后血脑屏障损伤程度的方法,其特征在于:通过检测脑组织中ps外露的水平来评估损伤程度。
6.根据权利要求5所述的评估脑缺血后血脑屏障损伤程度的方法,其特征在于:使用荧光标记的anxa5或其二聚体作为ps外露的成像试剂。
7.一种检测脑缺血后星形胶质细胞ps外露的方法,其特征在于:使用anxa5或其二聚体与荧光标记结合的探针进行检测。
8.根据权利要求7所述的检测方法,其特征在于:通过荧光显微镜观察和定量分析ps外露的星形胶质细胞。
9.权利要求1至3任一项所述的药物组合物在制备预防或治疗减轻脑缺血后血脑屏障损伤的药物中的应用。
