链霉素在制备用于治疗帕金森病药物方面的应用

摘要

本发明涉及链霉素在制备用于防治帕金森病的药物方面的应用及用于防治帕金森病的药物，属于帕金森病防治技术领域。本发明中通过实验研究发现，口服链霉素能提高帕金森病模型小鼠的运动能力，减少黑质纹状体系统的病理改变，缓解肠道炎症及功能障碍，逆转肠道菌群紊乱。因此，链霉素可以用于制备防治帕金森病的药物，对于帕金森病具有较好的防治效果；也可以做成药物佐剂，也能够达到较好的效果。链霉素在防治帕金森病的临床应用中具有一定的开发价值和前景。

权利要求

1.链霉素或其药学上可接受的盐在制备用于治疗帕金森病的药物中的应用，所述链霉素或其药学上可接受的盐可以改善帕金森病患者运动能力或者改善帕金森病患者脑组织黑质纹状体系统病变。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述链霉素药学上可接受的盐为硫酸链霉素。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述用于治疗帕金森病的药物为口服药剂。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述药物由硫酸链霉素和药学上可接受的载体组成。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述口服药剂中硫酸链霉素的浓度为

0.5mg/mL。

说明书

链霉素在制备用于治疗帕金森病药物方面的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及链霉素在制备用于治疗帕金森病药物方面的应用，属于帕金森病防治技术领域。

背景技术

[0002] 帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是继阿尔兹海默病后的第二大神经退行性疾病，典型的临床运动症状表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓和动作不稳；非运动症状
为便秘、睡眠障碍、认知障碍等。帕金森病的主要病变部位为黑质纹状体系统，其中黑质致
密部多巴胺能神经元数量减少，纹状体内多巴胺含量降低。流行病学调查显示，PD在整体人
群中的患病率大约为0.3％，60岁以上人群的患病率约为1％，并且患病率有随年龄增长而
升高的趋势，每年报告新增发病率为每百万人8-18例。PD发病机制尚未完全明了，目前认为
氧化应激是其主要的发病机制，由于其病程长、发病率高、致残率高，且目前没有有效治愈
PD的方法，PD将可能成为重大的社会公共问题。

[0003] 对于PD的治疗，目前主要采用多巴制剂、抗胆碱能制剂、金刚烷胺、多巴胺受体激动剂、单胺氧化酶B型抑制剂等，这些药物只能暂时改善症状，且随着时间的推移，效果越来
越差，同时也会引起严重的不良反应。因此开发一种更安全、更有效的PD治疗手段刻不容
缓。

[0004] 近年来大量研究还发现肠道菌群还可以通过肠-脑轴，进而影响中枢神经系统，从而对宿主的神经系统发育、发展甚至精神和行为都产生重要影响。越来越多的研究也表明
肠道微生物参与了PD的发生发展，帕金森症患者的肠道微生物组与健康人群显著不同，
Scheperjans等对72例PD患者及健康对照的粪便样本的细菌DNA进行焦磷酸测序，发现PD患
者的普雷沃氏菌科丰度水平较健康对照显著下降了77.6％，并发现肠球菌科的丰度水平与
PD的运动症状相关联(Scheperjans F,et al.Gut microbiota are related to 
Parkinson's disease and clinical phenotype.Movement Disorders,2015,30(3):350-
358.)；Qian等探讨了中国PD患者的粪便微生物组成，发现PD患者粪便中富集了梭菌属IV
(Clostridium IV)、水生杆菌属(Aquabacterium)、霍乱嗜热菌属(Holdemania)等，此外还
发现埃希菌属/志贺菌属(genera Escherichia/Shigella)与疾病持续时间呈负相关，
Butyricoccus和梭菌属XlVb(Clostridium XlVb)与认知障碍有关(Qian  Y,et 
al.Alteration of the fecal microbiota in Chinese patients with Parkinson's 
disease.Brain,Behavior,and Immunity,2018,70:194-202.)。

[0005] Sampson等采用两组α-突触核蛋白过表达的实验鼠(PD模型鼠)，一组拥有完整的肠道菌群，一组为无菌实验鼠，结果发现无菌实验鼠不仅没有表现出帕金森症状，而且在运
动机能测试中表现要明显好的多；随后研究人员又给一部分无菌实验鼠喂食由肠道菌群分
解食物纤维产生的短链脂肪酸，并为另一部分无菌实验鼠移植从帕金森氏患者粪便中获取
的肠道菌群，结果这些实验鼠均出现了帕金森症状，由此可得出肠道微生物组在帕金森病
的形成中或扮演着重要的角色(Sampson TR,et al.Gut Microbiota Regulate Motor 
Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson's Disease.Cell,2016,
167:1469-1480.e12.)。Sampson的实验中还包括使用高浓度的抗生素混合物(万古霉素
0.5g/L，新霉素0.5g/L，庆大霉素1μg/L，红霉素10mg/L)对PD小鼠进行了治疗，小鼠的病情
得到了缓解，但是长期、高强度的抗生素治疗显然是不明智的，会导致其他免疫和代谢功能
的紊乱。LRRK2基因中的突变是遗传性帕金森病的最常见原因，携带LRRK2基因突变本身并
不足以导致PD的发生，微生物的感染是促进LRRK2基因突变个体罹患帕金森的重要原因。
Elena等将脂多糖(革兰阴性细菌细胞壁特有成分)注射到两种最常见的LRRK2基因突变的
小鼠体内时，导致了小鼠强烈的免疫反应，炎症细胞因子丰度升高，且这些升高的细胞因子
通过血脑屏障进入大脑，导致小胶质细胞活化并破坏运动所涉及的大脑区域，表明革兰阴
性菌感染对于帕金森的发病可能有重要促进作用(Kozina E,et al.Mutant LRRK2 
mediates peripheral and central immune responses leading to neurodegeneration 
in vivo.Brain,2018,141(6):1753-1769.)。

[0006] 硫酸链霉素属氨基糖苷类抗生素，由灰色链霉菌的发酵液提取获得，来源丰富，制备工艺简单。硫酸链霉素属氨基糖苷类抗生素，口服吸收不良，故常肌内注射。目前关于小
剂量单一抗生素早期防治帕金森病的研究甚少，硫酸链霉素防治帕金森病的研究尚未报
道，肠道菌群在抗生素早期防治帕金森病过程中的作用亦尚未报道。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供了链霉素在制备用于治疗帕金森病药物方面的应用，为治疗帕金森病提供了一种安全、有效的新途径。

[0008] 本发明还提供了一种用于防治帕金森病的药物，是一种安全、有效的帕金森病治疗药物。

[0009] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

[0010] 链霉素的新用途，链霉素或其药学上可接受的盐、脂或溶剂化物，在制备用于防治帕金森病的药物方面的应用。

[0011] 链霉素属氨基糖苷类抗生素，由灰色链霉菌的发酵液提取获得，来源丰富，制备工艺简单，目前链霉素通常用来消炎、杀菌，均采用肌内注射的方式给药。本发明中通过实验
研究发现，口服链霉素能提高帕金森病模型小鼠的运动能力，减少黑质纹状体系统的病理
改变，缓解肠道炎症及功能障碍，逆转肠道菌群紊乱。因此，链霉素在防治帕金森病的临床
应用中具有一定的开发价值和前景。

[0012] 所述链霉素药学上可接受的盐为硫酸链霉素。硫酸链霉素为链霉素的常用药型，对于帕金森病具有更好的防治效果。

[0013] 所述用于防治帕金森病的药物为口服药剂。由于链霉素口服吸收不良，采用口服给药可将其对宿主全身影响的风险降至最低。

[0014] 链霉素或其药学上可接受的盐、脂或溶剂化物，在制备改善帕金森病患者运动能力的药物方面的应用。链霉素能提高帕金森病模型小鼠的运动能力，从而缓解和改善帕金
森患者的病情。

[0015] 链霉素或其药学上可接受的盐、脂或溶剂化物，在制备改善帕金森病患者脑组织黑质纹状体系统病变的药物方面的应用。链霉素能减少黑质纹状体系统的病理改变，从而
缓解和改善帕金森患者的病情。

[0016] 一种用于防治帕金森病的药物，所述药物以链霉素或其药学上可接受的盐、脂或溶剂化物作为有效成分或者主要成分。

[0017] 本发明通过研究发现，口服链霉素能提高帕金森病模型小鼠的运动能力，减少黑质纹状体系统的病理改变，缓解肠道炎症及功能障碍，逆转肠道菌群紊乱，因此链霉素可以
作为防治帕金森病的药物。

[0018] 所述药物由硫酸链霉素和药学上可接受的载体组成。硫酸链霉素可以与大部分的药学载体配合使用，不影响硫酸链霉素的药效。

[0019] 所述药物为口服药剂。硫酸链霉素口服吸收不良，通过口服的方式给药，能够将对宿主全身影响的风险降至最低。

[0020] 所述口服药剂中硫酸链霉素的浓度为0.5mg/mL。使用该浓度的口服剂型，对于机体的伤害较小，能够达到更好的效果。

附图说明

[0021] 图1为本发明试验例1中不同组小鼠体重随时间的变化趋势图；

[0022] 图2为本发明试验例1中黑质部位TH神经元染色结果图；

[0023] 图3为本发明试验例1中纹状体区TH神经元纤维染色结果图；

[0024] 图4为本发明试验例1中黑质部位TH+神经元计数统计图；

[0025] 图5为本发明试验例1中纹状体去TH+纤维光密度统计图；

[0026] 图6为本发明试验例2中各组结肠促炎因子TNF-α相对丰度对比图；

[0027] 图7为本发明试验例2中各组结肠促炎因子IL-6相对丰度对比图；

[0028] 图8为本发明试验例2中各组结肠促炎因子IL-1β相对丰度对比图；

[0029] 图9为本发明试验例2中各组小鼠血清LPS的含量结果对比图；

[0030] 图10为本发明试验例3中各组小鼠结肠长度对比图；

[0031] 图11为本发明试验例3中各组小鼠小肠转运率对比图；

[0032] 图12为本发明试验例4中基于bray_curtis的3D-PCA方法分析各组菌群结构分析图。

具体实施方式

[0033] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。除特殊说明的之外，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。

[0034] 以下实施例及试验例中，SPF级雄性C57BL/6小鼠、无菌垫料和经过灭菌的标准小鼠饲料均购自北京维通利华实验动物技术有限公司。1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶购
自Sigma公司，丙磺舒和硫酸链霉素购自大连美仑生物试剂公司，粪便DNA提取试剂盒购自
Tiangen生物试剂有限公司，常用分子生物学试剂购自大连宝生物公司，高通量测序由上海
美吉生物技术有限公司完成。

[0035] 链霉素的新用途的实施例1

[0036] 硫酸链霉素可以用来制备防治帕金森病的药物。

[0037] 链霉素的新用途的实施例2

[0038] 硫酸链霉素可以用来制备缓解和/或辅助防治帕金森病的药物。硫酸链霉素也可以做成药物佐剂用于缓解和/或辅助防治帕金森病，也能够达到较好的效果。

[0039] 链霉素的新用途的实施例3

[0040] 硫酸链霉素可以用来制备缓解和/或辅助防治帕金森病的药物佐药。

[0041] 用于防治帕金森病的药物的实施例1

[0042] 药物中含有质量百分比大于99％的硫酸链霉素和质量百分比小于1％的药学上可接受的载体。所述药物的给药量为硫酸链霉素8.0-8.5mg/kg/d，优选为8.3mg/kg/d，口服。

[0043] 本发明在实验时，小鼠的用量为100mg/kg/d，按照章元沛(人民卫生出版社)第二版《药理学实验》第238页“附录五：不同种类动物之间药物剂量换算法”，相当于人的8.3mg/
kg/d，为最优使用量。

[0044] 现有技术中通过肌肉注射的方式使用链霉素时，一般使用量为新生儿10-20mg/kg/d、儿童15-30mg/kg/d、成人750-1000mg/kg/d，本发明中的硫酸链霉素作为帕金森病治
疗药物时，用量为8.0-8.5mg/kg/d，用量小。

[0045] 试验例1硫酸链霉素对MPTP/P诱导的帕金森小鼠的预防作用

[0046] 将40只9周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(CK，正常饮食)、硫酸链霉素对照组(STR，饮用链霉素水溶液500μg/mL，服用量100mg/kg/d)、帕金森疾病模型组(PD，
MPTP/P诱导的帕金森病)、硫酸链霉素治疗组(PD_STR，饮用硫酸链霉素水溶液，服用量
100mg/kg/d)，每组10只。CK和STR组，在实验的前五周分别腹腔和皮下注射生理盐水，一周
两次，整个试验周期内CK组饮用无菌纯净水，STR组饮用硫酸链霉素水溶液；PD和PD_STR组，
在实验的前五周分别腹腔注射丙磺舒(250mg/kg)，皮下注射MPTP(25mg/kg)，一周两次，整
个实验周期内PD组饮用无菌纯净水，PD_STR组饮用链霉素水溶液。

[0047] 实验过程中每周记录各组小鼠的体重变化，分别在实验的第5周(模型结束)和第8周(实验结束)时对小鼠进行神经行为学测试。

[0048] 实验结果1：实验每周末对小鼠进行称重，称重结果如图1所示，可以看出小鼠体重变化随时间呈逐渐增长趋势，且组间差异均不显著，说明造模药物和硫酸链霉素的使用对
小鼠体重无影响。

[0049] 实验结果2：在第5周(模型结束)和第8周(实验结束)时对小鼠进行神经行为学测试的结果表1和图2、3、4、5所示。

[0050] 表1各组小鼠转棒测试AUC和爬杆总时间( n＝10)

[0051]

[0052] 注：各组间的显著性差异分别用字母a、b或c表示，显著差异水平为P＜0.05。CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR
为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。

[0053] 图2为黑质部位TH神经元染色；图3为纹状体区TH神经元纤维染色；图4为黑质部位TH+神经元计数；图5为纹状体去TH+纤维光密度。各组间的显著性差异分别用字母a、b或c表
示，显著差异水平为P＜0.05；CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD为利用MPTP/P
诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。

[0054] 从表1和图2、3、4、5中可以看出MPTP/P可有效诱导帕金森病的发生，而硫酸链霉素的使用可显著改善帕金森病的运动障碍，明显抑制脑组织黑质纹状体系统病变。

[0055] 试验例2硫酸链霉素可改善肠道炎症

[0056] 在实验的0、5、8周末收集小鼠粪便样品，并于实验结束时(第8周末)牺牲小鼠，处理小鼠前一天禁食不禁水12h，每组随机取6只小鼠于异氟烷深度麻醉前20min灌胃2.5％的
伊文思蓝溶液(溶解于1.5％的羧甲基纤维素钠)0.3ml，深度麻醉后迅速打开胸腔，快速心
脏灌注生理盐水，待右心耳留出的液体清亮为止；每组其余4只小鼠均心脏取血，用于检测
血清内毒素(Lipopolysaccharide，LPS)。所有小鼠后续操作均为：快速的剥离出完整的小
鼠脑组织及结肠组织，脑组织于4％的多聚甲醛溶液中固定，结肠组织测量长度后提取肠上
皮细胞，通过RT-PCR定量分析促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的mRNA水平；最后剥离出胃幽门
至盲肠上端的小肠组织，测量小肠转运率。

[0057] 实验结果：结肠上皮细胞因子mRNA丰度结果如图6、7、8所示，图6为各组结肠促炎因子TNF-α相对丰度，图7为各组结肠促炎因子IL-6相对丰度，图8为各组结肠促炎因子IL-1
β相对丰度，各组间的显著性差异分别用字母a、b或c表示，显著差异水平为P＜0.05。图9为
各组小鼠血清LPS的含量，***表示P＜0.001。CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD
为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。

[0058] 从图6-9中可以看出：PD组TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA表达增高(PD vs.CK，P＜0.01)，STR作用于慢性PD小鼠可显著降低炎症细胞因子mRNA表达水平(PD_STR vs.PD，P＜0.05)。

[0059] 试验例3硫酸链霉素可改善肠道功能紊乱

[0060] 测量小鼠结肠长度和小肠转运速率评估各组小鼠的胃肠道功能。结果如图10-11所示，图10为各组小鼠结肠长度；图11为各组小鼠小肠传导速率。各组间的显著性差异分别
用字母a、b或c表示，显著差异水平为P＜0.05；CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，
PD为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。

[0061] 从图10-11中可以看出，PD组和PD_STR组小鼠结肠长度较CK组明显变短(P＜0.05和P＜0.01)。PD组小鼠小肠传导速率与CK组相比明显变慢(P＜0.01)，但PD_STR组小鼠与CK
组差异不显著。

[0062] 试验例4硫酸链霉素可调节肠道菌群组成

[0063] 通过对第8周末小鼠粪便样品进行微生物总DNA提取、16S rRNA的高通量测序，分析肠道细菌群落结构，结果如图12和表2所示。

[0064] 图12为基于bray_curtis的3D-PCA方法分析各组菌群结构分析，CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR为硫酸链霉素
干预帕金森治疗组。可以看出，硫酸链霉素治疗后可扭转帕金森小鼠肠道菌群结构，且趋于
正常对照。

[0065] 表2为不同组相对丰度超过1％的菌科，K为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。从结
果中可以看出，在科的分类学水平上，与CK组相比，PD组Ruminococcaceae(17.35±
1.40vs.12.53±1.29，P＜0.01)和Deferribacteraceae(1.00±0.26vs.0.27±0.09，P＜
0.05)丰度显著升高，普雷沃氏菌科(6.28±0.56vs.12.89±1.72，P＜0.01)丰度显著降低；
STR处理可逆转PD小鼠肠道中这些菌群丰度的改变，Ruminococcaceae和普雷沃氏菌科的丰
度在PD_STR组中与CK相比均无显著性差异。

[0066] 表2不同组相对丰度大于1％的菌科

[0067]

[0068] 注：各组间的显著性差异分别用字母a、b或c表示，显著差异水平为P＜0.05。CK为正常对照组，STR为硫酸链霉素对照组，PD为利用MPTP/P诱导的帕金森疾病模型组，PD_STR
为硫酸链霉素干预帕金森治疗组。