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基于结合NMDA受体靶向释放NO的美金刚硝酸酯衍生物治疗血管性痴呆的作用机理研究
结题报告
批准号:
81603106
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.3 万元
负责人:
张高小
依托单位:
学科分类:
H3502.心脑血管药物药理
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
单璐琛、胡胜全、张涛、罗芳成、吴良淼、李宁
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中文摘要
目前血管性痴呆(VD)缺乏有效治疗药物。改善患者的脑血流供应是VD治疗获得突破的关键之一。NO供体药物通过释放NO扩张血管, 有治疗VD的潜能,但大量外源性NO释放导致全身血管扩张,血压下降,脑血流反而减少。我们前期设计合成了全新的美金刚硝酸酯衍生物MN-08,体外研究发现MN-08可保护谷氨酸诱导的神经元细胞损伤,尤为重要的是首次发现MN-08可以扩张脑血管增加脑血流,而不降低外周血压;在体实验发现MN-08可以改善VD大鼠的学习认知能力和运动功能,疗效显著强于治疗痴呆药物美金刚。MN-08对VD的显著疗效是否与其具有拮抗NMDA受体和在脑内靶向释放NO扩张脑血管双重作用机理有关?本项目拟以NMDA受体拮抗和靶向NO释放为切入点,从分子、细胞和整体动物水平,进一步揭示MN-08神经保护和扩张脑血管增加脑血流的作用机理,为MN-08治疗VD提供实验基础和理论依据。
英文摘要
There is no effective therapeutics to the Vascular Dementia (VD). The strategic treatment on VD is to improve the cerebral blood supplying. An NO donor possesses potential treatment effect on VD by releasing free NO to dilate blood vessels, but the exogenous NO releasing may retain the risks of lessening the blood flow by dilating the general blood vessels and lowering the blood pressure. Previously, our team has designed and synthesized a brand new nitro-derivative of Memantine, MN-08, which has been proved to hold the functions of protect the neurons injury induced by glutamate in vitro. Especially, NM-08 was found to possess the functions of dilating the cerebral vessels and enhancing the blood flow, but not decreasing the peripheral blood pressure. In addition, the therapeutic efficacy of MN-08 was found to be at least 2-fold greater than that of Memantine in the vascular dementia rat model, and significantly improving the learning and motor abilities of dementia rats. The question is: if the noteworthy therapeutic effect of MN-08 is associated with its dual functions of antagonizing NMDA receptor and targeted releasing NO in the brains? Therefore, the purpose of the project is trying to clarify the exact mechanisms of MN-08 on neuroprotection, dilating the cerebral vessels and improving the cerebral blood flow based on its roles in antagonizing NMDA receptor and targeted releasing NO in the brain. The results will provide experimental and theoretical evidences for MN-08 in the treatment VD.
血管性痴呆是继阿尔茨海默病后发病率最高的认知障碍性疾病,预计到2050年痴呆患者将达到3500万,VD已经成为影响全人类健康的最主要疾病之一。然而现有AD药物如胆碱酯酶抑制剂、降脂药物或神经营养药物均不能显著改善VD的症状,NMDA受体阻断剂memantine虽然可以改善部分小血管性的VD患者认知功能,但远不能满足临床需求,VD治疗急需有效药物。.MN-08是我们自主设计合成的全新memantine硝酸酯衍生物,具有NMDA受体结合活性和释放NO的作用。本项目体外细胞研究发现:MN-08可以保护神经细胞损伤、抑制神经细胞凋亡、促进神经细胞轴突生长,而给予NO清除剂Carboxy-PTIO,MN-08对神经细胞的保护作用降低。大鼠在体研究显示:MN-08可以显著改善VD大鼠学习记忆、自主活动能力、认知识别能力,并能显著提高VD大鼠脑血流,药效是母体化合物memantine的2倍。机理研究发现MN-08通过释放NO,与CREB结合促进DNA转录活性,促进BDNF表达,最终促进神经细胞突触蛋白PSD95、SYP生成增加,改善了VD大鼠的认知功能;另一方面,MN-08还可以通过激活PI3K/Akt/GSK-3β/p-NFH信号通路促进神经细胞轴突新生。MN-08同时与NO清除剂Carboxy-PTIO共同给药,MN-08药理活性显著下降,说明MN-08药理活性与其释放NO直接相关。体外扩血管作用研究显示:MN-08可特异性与NMDA受体结合并释放NO,通过NO-cGMP信号通路、内源性NO信号通路和抑制L-型钙离子通道,扩张脑血管改善脑血流。药物代谢动力学研究可见:MN-08在脑组织中药物浓度远高于体外扩血管最低药物浓度,并可维持24 h以上,而在血浆中药物浓度低于体外扩血管最低药物浓度3 µM,对外周血管基本没有作用。因此,MN-08可以选择性扩张脑血管改善脑血流而不会降低外周血压。.由于MN-08双重作用机理、良好的药效以及独特的组织分布特点,本化合物拟作为VD治疗药物进行开发,目前已完成全部临床前研究工作,正在准备新药临床试验注册申请。如果临床能够验证其有效性,不仅可能为VD患者提供一个有效药物,也可能为VD的理论研究提供新的思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The dual-functional memantine nitrate MN-08 alleviates cerebral vasospasm and brain injury in experimental subarachnoid haemorrhage models
双功能硝酸美金刚MN-08减轻实验性蛛网膜下腔出血模型脑血管痉挛和脑损伤
DOI:10.1111/bph.14763
发表时间:2019-07-31
期刊:BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:7.3
作者:Luo, Fangcheng;Wu, Liangmiao;Zhang, Zaijun
通讯作者:Zhang, Zaijun
Synthesis and biological evaluation of memantine nitrates as a potential treatment for neurodegenerative diseases
硝酸美金刚作为神经退行性疾病潜在治疗方法的合成和生物学评价
DOI:10.1039/c6md00509h
发表时间:2017-01-01
期刊:MEDCHEMCOMM
影响因子:--
作者:Liu, Zheng;Yang, Si;Wang, Yuqiang
通讯作者:Wang, Yuqiang
1类创新化药硝酮嗪通过调控AMPK/PGC1α/Nrf2和PI3k/Akt/CREB信号通路促进神经再生治疗缺血性脑卒中的药效和作用机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    张高小
  • 依托单位:
国内基金
海外基金