[发明专利]乙酰乙酸在治疗肌肉疾病中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及乙酰乙酸在治疗肌肉疾病，特别是肌肉损伤和肌营养不良中的用途。

背景技术

骨骼肌作为人体最大的组织器官，是支持运动，产热的主要器官。骨骼肌组织蛋白更新周期快，肌肉肥大和肌肉再生是对收缩力度与营养吸收的适应。骨骼肌在维持稳态和整个代谢过程中起着极其重要的作用。近年大量实验研究资料发现骨骼肌不仅仅是一个运动和能量储备器官，也是一种重要的内分泌器官，具有分泌活性物质的功能，能表达、合成和分泌多种生物信号分子，包括调节肽、细胞因子和生长因子等^[1]。成体骨骼肌细胞是终末分化细胞，在受到生物、物理、化学刺激后或在一定的生理病理条件下，肌肉干细胞激活，肌肉具有再生能力。肌肉干细胞也被称为卫星细胞，位于肌细胞的质膜和周围基底层之间，可发育分化为成肌细胞，后者可互相融合成为多核的肌纤维，形成骨骼肌最基本的结构。一般情况，卫星细胞位于肌膜和基底膜之间，保持不分裂、静止状态^[2]。但是，当肌细胞受到损伤刺激时，卫星细胞作为肌肉干细胞即被激活、增殖并表达成肌细胞标记物，最终，这些细胞同原有的骨骼肌细胞相互融合，或是彼此融合，形成新的肌纤维细胞^[3]。

肌肉疾病通常是指骨骼肌疾病。骨骼肌是执行机体运动的主要器官，也是机体能量代谢的重要器官，人体共600多块肌肉，其重量约占成人体重的40％。骨骼肌是由数以千计的纵向排列的肌纤维聚集而成，肌纤维(肌细胞)为多核细胞，外被浆膜(肌膜，即肌细胞膜)，其外层为基膜。细胞核位于肌膜下沿纵向排列，其数目可多达数千。肌纤维内含有肌浆，肌浆内有肌原纤维和纵向排列的纵管，以及线粒体、核糖体、溶酶体等细胞器。肌原纤维由许多纵向排列的含有收缩蛋白和调节蛋白的粗、细肌丝组成，粗肌丝含肌球蛋白(myosin)，细肌丝含肌动蛋白(actin)。这两种蛋白均为收缩蛋白。尽管肌纤维在解剖和生理上表现为独立单位，但疾病可能仅侵犯其中一部分，根据病程的特点和严重性，剩余部分也可能发生功能障碍或萎缩、变性或再生。尽管结构相同，并非所有的肌肉对疾病有同样的易感性，事实上，某一疾病不可能侵犯机体的所有肌肉。一些肌肉的实质性病变如各种肌营养不良和肌炎可直接损害肌原纤维；各种原因导致的肌病均可表现肌无力。

肌营养不良是一组原发于肌肉组织的遗传病，临床上缓慢起病表现为进行性加重的骨骼肌萎缩与无力，主要累及肢体近端肌肉，极少数为远端，腱反射消失，肌肉假性肥大。根据患者肌肉萎缩累及部位可分为多种类型：Duchenne/Becker型肌营养不良(DMD/BMD)，面肩-肱型肌营养不良，肢带型肌营养不良，股四头肌型、远端型、进行性眼外肌麻痹型、眼肌-咽肌型等。DMD型肌营养不良是最常见的一类进行性肌营养不良症，患病率为3.3/10万，占出生男婴的20-30/10万，为X-连锁隐性遗传，主要是男孩发病，女性为致病基因的携带者，通常5岁左右发病。肌萎缩是进行性的肌肉疾病，一般在20-30岁时伴随心肌功能衰竭或呼吸困难等致死。

为了更好的研究肌肉再生修复过程，历年来建立了许多肌肉损伤模型：如用氯化钡肌肉注射引起化学损伤；蛇毒造成肌纤维细胞膜破损；还包括一些物理损伤模型如低温冻伤，去神经支配，过度运动等；同时还有紫外照射引起DNA破损及DNA和蛋白的结合作用破坏；现在越来越多的基因敲除和转基因小鼠遗传模型也被用于研究各种基因在肌肉损伤再生中的功能。

蛇毒细胞毒素(CTX,cardiotoxins)是一种常用的急性肌肉损伤再生模型^[4]。CTX是从眼镜蛇蛇毒中提取的由60-65个氨基酸组成的蛋白激酶C抑制剂，这类蛇毒使细胞膜产生微孔造成肌纤维去极化和降解^[5]。肌肉损伤后，大量钙离子涌入细胞内，导致胞内蛋白降解，肌纤维快速坏死。肌纤维坏死引起一系列炎症反应，大量的炎症细胞浸润受损的肌纤维。随后卫星细胞活化，卫星细胞增殖分化为肌源细胞，可以看到细胞核位于中间的新形成的肌纤维。最后是新生成的肌纤维的成熟过程，包括疤痕组织的收缩，肌肉损伤处的功能再现。

Mdx小鼠是目前研究DMD肌营养不良最常用的模型，其为X染色体连锁的在第23个外显子处自发的无义突变^[6]。相对于人类DMD肌营养不良疾病，Mdx小鼠模型是一种温和的周期性的肌病，在三周龄时出现最严重的肌肉损伤，然后周期性的损伤修复，其血清中的肌酸激酶和丙酮酸激酶水平很高^[7]，这也是肌营养不良中肌纤维降解的重要指标。