[发明专利]一种硫化氢产生酶制剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及酶制剂及医药技术领域，尤其涉及一种硫化氢产生酶制剂及其用途。

背景技术

长期以来，硫化氢一直被认为是一种有毒的气体。然而最近研究表明，硫化氢作为气态信号分子在多种生理过程中发挥重要作用，具有广泛的生物学效应，显示出极大的治疗性应用前景。

正常情况下，机体的稳态可通过神经和体液系统进行内源调节。一氧化氮和一氧化碳是两类早已确认的内源气态调节因子，最近，硫化氢被证实为第三种气态信号分子，共同参与稳态的调节。研究表明，正常机体组织中存在着一定浓度的硫化氢(如大鼠血清中约含46μM硫化氢，哺乳动物脑组织中约含50-160μM硫化氢，哺乳动物胃肠道中的硫化氢浓度更高，达0.2～3.4mM)，它们1/3以气态形式存在，2/3以离子(主要是HS-)形式存在。这些内源性硫化氢主要由两类磷酸吡哆醛依赖性酶：胱硫醚β-合酶(cystathionine β-synthase，CBS，EC 4.2.1.22)和胱硫醚γ-裂解酶(cystathionineγ-lyase，CGL；又称为γ-胱硫醚酶，γ-cystathionase，CSE，EC 4.4.1.1)催化产生。硫化氢可直接作用于K_ATP通道，通过减少细胞外Ca²⁺的内流及促进内皮细胞释放内皮超极化因子等方式来舒张血管平滑肌，同时，还可通过对丝裂原激活蛋白激酶的作用抑制血管平滑肌细胞增殖，促进其凋亡，改善血管重构。

硫化氢的主要生理功能有：

治疗消化道溃疡：非甾体类抗炎药(NSAIDs)广泛用于关节炎、发热和疼痛症状的缓解，但易引发消化性溃疡。研究显示NSAIDs抑制胃及肠粘膜细胞CSE的表达，减少硫化氢的生成，如预先给大鼠注射NaHS，则可增加胃和肠粘膜血流，减少服用NSAIDs后引起的粘膜损伤(Sivarajah etal.，Shock.2006，26：154-161)。在大鼠的胃肠道溃疡模型中，使用NSAIDs会延缓愈合的进程，而硫化氢供体或L-半胱氨酸可加速溃疡的愈合(Wallace et al.，FASEB J.2007，21：4070-4076)。两种能释放硫化氢的NSAIDs衍生物，ATB337(双氯芬酸衍生物)和ATB343(吲哚美辛衍生物)，可抑制前列腺素合成以及环氧化酶的活性，阻止白细胞粘附到血管内皮，而不会引起胃肠道粘膜损伤(Wallace，Trends PharmacolSci.2007，28：501-505)，说明硫化氢与NSAlDs联用能减少NSAIDs的致溃疡副作用。

维持血压稳定：研究表明，自发性或诱发性高血压大鼠的血浆中硫化氢浓度显著低于正常大鼠，如果静脉注射或腹腔注射NaHS(一种硫化氢的供体)，不仅可提高血浆中的硫化氢水平，还能显著降低大鼠的血压(Shiet al.，American J Physiology Heart and Circulation Physiology.2007，293：2093-2100)。对正常大鼠体外灌注胱硫醚β-合酶或胱硫醚γ-裂解酶的激活剂，可使受试动物的血压降低，反之，如果灌注这些酶的抑制剂，则会使受试动物的血压升高(Webb et al.，J Pharm Experiment Threapeut.2008，324：876-882)。Yang等用敲除CSE基因的突变小鼠进行实验，发现这种突变小鼠其硫化氢的水平显著下降，并表现出明显的高血压倾向和依赖内皮的血管舒张功能丧失，如果静脉注射或腹腔注射NaHS，可使血压回归正常(Science，2008，322：587-590)，这些研究都说明硫化氢在血管扩张和血压调节过程中发挥着重要作用。

保护心脏：心肌缺血损伤的大鼠其血浆硫化氢水平显著降低，心肌CSE活性下调，外源性给予NaHS可以改善左室收缩功能和舒张功能、降低心肌缺血损伤大鼠的死亡率，还可减少心肌纤维原细胞的增生和肥大，减少脂质过氧化作用(Ji et al.，EurJPharmacol.2008，587：1-7)。在大鼠心肌缺血/再灌注模型中，缺血前15min预先给予NaHS能明显保护心脏功能，减少心肌梗死面积，抑制血管内皮细胞凋亡，促进内皮细胞再生(Bliksoen et al.，EurJ Cardiothorac Surg.2008，34：344-349)，说明硫化氢对缺血心肌具有保护作用。