[发明专利]通过测定PPARδ激活作用筛选物质的方法和药剂

说明书

本申请是申请日为2002年7月17日，申请号为200810090910.8的、发明名称和本发明相同的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过测定激活过氧化物酶体增殖物激活受体δ(peroxisome proliferator activated receptorδ，PPARδ)的作用来筛选具有产热促进作用的物质的方法，以及含有具有产热促进作用的化合物的药剂，该药剂具有PPARδ激活作用。另外，本发明涉及一种能专一性地增强线粒体功能中的解偶联蛋白(UCP)导致的解偶联呼吸或在线粒体内膜中质子泄漏(以下一般称之为质子泄漏)的药剂，线粒体是使用脂肪酸和丙酮酸作为底物的能量代谢(呼吸)细胞内的细胞器。另外，本发明涉及抗糖尿病药剂、抗肥胖药剂、以及减少内脏积累脂肪的药剂或抑制内脏积累脂肪的药剂。

背景技术

体内的能量代谢调节系统，包括食物摄取调节系统和能量消耗调节系统。能量消耗调节系统参与两种类型的能量消耗，即用于基础代谢以便维持生命的能量消耗，和其他能量消耗。在后一种情况下的主要能量消耗是非战栗产热(nonshivering thermogenesis，nST)，它是产热的，并且，它的功能意义是在出生之后即刻、在接触寒冷期间以及在冬眠结束时保持体温等，以及通过消耗由于吃得过多而产生的多余能量，从而抑制肥胖和糖脂代谢疾病等。特别是在恒温的哺乳动物和鸟类中，尤其是小型动物中，nST对于保持体温来说是重要的。在诱导nST的机制中，线粒体中的质子泄漏，即细胞呼吸链的电子转运系统和ATP合成的参与是重要的。

在褐色脂肪组织(BAT)中，在线粒体膜中存在一种被称为解偶联蛋白(UCP1)的特殊蛋白，其分子量为32kD，并且包括大约300个氨基酸。该蛋白具有使ATP合成与褐色脂肪细胞(BA)的呼吸链的电子转运系统解偶联的作用。UCP1包括一种结构域的三次重复的结构，该结构域包括约100个氨基酸，并且每个结构域具有两个跨膜部位，一共6个部位。所述跨膜区构成了线粒体膜上的通道。

UCP1是转运质子的载体。由UCP1和其他成分构成的质子通道具有按照电化学梯度使质子自由穿透，以释放热量的功能。这就是nST。就是说，nST通过经质子通道的质子渗透导致所述解偶联，并且，所述解偶联减弱了ATP合成，激活了线粒体内的呼吸，从而保持ATP与ADP的比例恒定。结果，大量脂肪和糖被氧化以产生热量。

UCP1的生理学作用是在出生之后即刻、在接触寒冷期间等情况下保持体温，并且，用转基因小鼠进行的研究，业已证实了它参与肥胖的抑制。在各种肥胖模型中，UCP1表达减弱这一事实，表明了UCP1与肥胖发生、发展和持续的相关性。例如，业已证实，在BAT减少的转基因小鼠中，在没有过量进食的情况下出现了肥胖(Lowell等，Nature，366，740-742(1993))。另外，在小鼠中观察到了身体脂肪的减少，和对由于高脂肪食物所导致的饮食诱导的肥胖的抗性，其中通过将UCP1基因插入脂肪专一性基因aP2的启动子，强制所述小鼠表达大量的UCP1(Kopecky等，J.Clin Invest，96，2914-2923(1995))。另外，在UCP1表达被抑制到1/3的小鼠体内，观察到了在暴露于寒冷的环境时体温保持功能的减弱、由于身体脂肪的增加而导致的肥胖和胰岛素抗性(Lowell B.B.等，Nature，366，740-742(1993))。另外，UCP1剔除小鼠是不耐寒的(Enerback S.等，Nature，387，90-94(1997))。如上文所述，通过动物实验业已了解到UCP1作为产热分子在体温调节和能量消耗方面具有重要作用，并且与肥胖密切相关。

UCP1表达的数量，主要是由核内基因转录水平调控的，而UCP1基因表达随cAMP浓度的提高而加强(斋藤等，最新医学，52，1095-1096(1997))。

大约20-40％的细胞内能量消耗被认为是通过线粒体内膜上的质子泄漏而产生的。另外，在具有很少BAT的成年人和其他动物中，大部分nST被认为是在骨骼肌和白色脂肪组织(WAT)中产生的。基于上述事实，一直认为UCP存在于除了BAT以外的组织中。有两个研究小组在1997年连续报导了来自除了BAT以外的组织的UCP2的cDNA克隆(Fleury等，Nature Genet，15，269-272(1997)；Gimeno等，Diabetes46，900-906(1997))。