一种预防或治疗骨关节炎的活性分子及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种预防或治疗骨关节炎的活性分子及其应用，所述预防或治疗骨关节炎的活性分子为羧化不全的骨钙素蛋白，本发明专利技术首次发现并验证了羧化不全的骨钙素蛋白能够显著抑制软骨细胞的肥大变性，在软骨细胞表型维持中具有保护作用，有望成为一种新型的预防和治疗骨关节炎的药物，本发明专利技术为骨关节炎的治疗提供了新思路和新方法，具有广阔的临床应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种预防或治疗骨关节炎的活性分子及其应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体地，本专利技术涉及一种预防或治疗骨关节炎的活性分子及其应用，更具体地，本专利技术所述预防或治疗骨关节炎的活性分子为羧化不全的骨钙素蛋白。

技术介绍

[0002]骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种以软骨细胞肥大变性、软骨基质降解、关节炎性浸润、骨刺形成及进行性软骨丢失为特点的骨关节相关疾病。随着人口老龄化的加剧，骨关节炎的发病率逐年攀升，严重影响患者的生活质量。关节软骨细胞肥大是关节炎发生与发展的重要特征，肥大变性的关节软骨失去了正常的关节软骨的结构与功能，表现为2型胶原（COL2a1）合成减少，10型胶原（COL10a1）增多，并分泌出基质金属蛋白降解酶（MMP9、MMP13等）及聚蛋白多糖酶（ADAMTS）促使关节基质降解，从而引发一系列病变。目前骨关节炎的治疗以终末期手术为主要手段，骨关节炎进展期仍缺乏有效的治疗和延缓骨关节炎进展的药物，仍以对症治疗为主，常用的药物玻璃酸钠及氨基葡萄糖类药物由于其远期效果不明确已不被指南推荐为首选。因此开发安全有效的预防和治疗关节的药物是当下重要的社会命题。
[0003]目前本领域已经开发出多种用于治疗骨关节炎的药物和治疗方法，其治疗的主要目的是缓解疼痛、维持关节的功能和预防由于关节的功能障碍导致的残疾。尚没有已知的药物治疗能够逆转骨关节炎患者软骨损伤所带来的影响。骨关节炎的治疗方法多为疾病进展期的对症治疗，治疗手段仍以终末期手术为主。此外，目前临床上常使用皮质类固醇类的抗炎物质（例如氢化可的松和倍他米松）和众多的非甾体抗炎药（Nonsteroidal antiinflammatory drugs，NSAIDs，例如双氯芬酸、阿司匹林和布洛芬）等来治疗骨关节炎，其中，皮质类固醇类的抗炎物质的功能是抑制前列腺素合成，非甾体抗炎药具有止痛和抗炎的作用。但是，由于其具有严重的副作用，因此，这些药物必须谨慎使用。目前本领域仍然需要探索和发展治疗骨关节炎的新方法和新药物。
[0004]近年来，本领域对骨内分泌作用的研究逐渐增多。骨钙素（Osteocalcin，OCN）是骨中含量最丰富的非胶原蛋白，常被作为骨代谢的标志物。该蛋白有三个羧基位点，当三个羧基位点完全羧化时为羧化完全的骨钙素蛋白（Carboxylated osteocalcin，cOCN），cOCN有很强的钙结合性，与钙结合后主要沉积在骨基质中，机体在一定条件下，该蛋白会发生脱羧改变，这种羧化不全的骨钙素蛋白（Undercarboxylated osteocalcin，ucOCN）与钙离子的亲和力降低，并从骨基质游离，进入血液发挥内分泌作用。目前，传统的观点认为OCN是一种软骨肥大的标志物，但并未关注到两种不同形式的OCN（cOCN和ucOCN）是否存在对关节软骨的不同影响。随着研究的不断深入，本专利技术首次发现了与传统观点不一致的结果，cOCN和ucOCN虽然是同一种蛋白的两种形式，但是发挥着完全不同的功能。且目前尚未见ucOCN与关节炎相关的研究报道。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种预防或治疗骨关节炎的活性分子及其应用，所述预防或治疗骨关节炎的活性分子为羧化不全的骨钙素蛋白。本专利技术首次发现并验证了羧化不全的骨钙素蛋白能够显著抑制软骨细胞的肥大及骨关节炎的发生，对骨关节炎具有显著的治疗效果。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下技术方案得以实现：本专利技术的第一方面提供了羧化不全的骨钙素蛋白在制备用于治疗和/或预防骨关节炎的药物中的应用。
[0007]进一步，所述羧化不全的骨钙素蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:13所示。
[0008]进一步，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著抑制软骨细胞肥大标志物MMP13和COL10a1的表达。
[0009]进一步，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著减轻关节炎症状。
[0010]进一步，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著抑制软骨细胞的肥大变性。
[0011]进一步，所述药物由治疗有效量的羧化不全的骨钙素蛋白和药学上可接受的载体和/或辅料组成。
[0012]在本专利技术的具体实施例中，所述羧化不全的骨钙素蛋白购自于Abcam公司（美国），产品货号为Ab274873，其氨基酸序列为YLGASVPSPDPLEPTREQCELNPACDELSDQYGLKTAYKRIYGITI。
[0013]在本专利技术的具体实施例中，本专利技术通过细胞实验和动物实验证明了所述羧化不全的骨钙素蛋白显著抑制软骨细胞的肥大变性，主要表现为显著降低软骨细胞中软骨肥大标志物MMP13和COL10a1的表达水平，此外，所述羧化不全的骨钙素蛋白能够显著减轻骨关节炎症状，对骨关节炎具有显著的治疗效果。表明了所述羧化不全的骨钙素蛋白对骨关节炎具有保护作用，能够用于治疗和/或预防骨关节炎的药物的制备中。
[0014]进一步，所述药学上可接受的载体和/或辅料，是指并不引起对生物体的显著刺激，并且并不废除所给予化合物（羧化不全的骨钙素蛋白）的生物活性和性质的物质。
[0015]进一步，所述药学上可接受的载体和/或辅料包括但不限于：稀释剂、粘合剂、表面活性剂、致湿剂、吸附载体、润滑剂、填充剂、崩解剂。
[0016]进一步，所述稀释剂包括但不限于：乳糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、淀粉、水等。
[0017]进一步，所述粘合剂包括但不限于：淀粉、预胶化淀粉、糊精、麦芽糖糊精、蔗糖、阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯比咯烷酮、海藻酸、海藻酸盐、黄原胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等。
[0018]进一步，所述表面活性剂包括但不限于：聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、十二烷基硫酸钠、硬脂酸单甘油酯、十六烷醇等。所述致湿剂包括但不限于：甘油、淀粉等。
[0019]进一步，所述吸附载体包括但不限于：淀粉、乳糖、斑脱土、硅胶、高岭土、皂粘土等。
[0020]进一步，所述润滑剂包括但不限于：硬脂酸锌、单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、滑石粉、硬脂酸钙和镁、聚乙二醇、硼酸粉末、氢化植物油、硬脂富马酸钠、聚氧乙烯单硬脂酸酯、单月桂蔗糖酸酯、月桂醇硫酸钠、月桂醇硫酸镁、十二烷基硫酸镁等。
[0021]进一步，所述填充剂包括但不限于：甘露醇（粒状或粉状）、木糖醇、山梨醇、麦芽
糖、赤藓糖、微晶纤维素、聚合糖、偶合糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖、糊精、淀粉、海藻酸钠、海带多糖粉末、琼脂粉末、碳酸钙、碳酸氢钠等。
[0022]进一步，所述崩解剂包括但不限于：交联乙烯吡咯烷酮、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基甲基、交联羧甲基纤维素钠、大豆多糖等。
[0023]进一步，所述药学上可接受的载体和/或辅料在Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed.,1995)中有详细的记载，这些物质根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于提高活性或它的生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.羧化不全的骨钙素蛋白在制备用于治疗和/或预防骨关节炎的药物中的应用，其特征在于，所述羧化不全的骨钙素蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:13所示。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著抑制软骨细胞肥大标志物MMP13和COL10a1的表达。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著减轻关节炎症状。4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述羧化不全的骨钙素蛋白显著抑制软骨细胞的肥大变性。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物由治疗有效量的羧化不全的骨钙素蛋白和药学上可接受的载体和/或辅料组成。6.羧化不全的骨钙素蛋白在制备试剂中的应用，其特征在于，所述试剂用于以下任意一种方面或多种方面：(1) 体外抑制软骨细胞肥大标志物MMP13和COL10a1的表达；(2) 体外抑制炎症细胞因子的释放；(3) 体外抑制软骨细胞的肥大变性；所述羧化不全的骨钙素蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:13所示。7.一种用于治疗和/或预防骨关节炎的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物包含羧化不全的骨钙素蛋白；所述羧化不全的骨钙素蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO:13所示；所述药物组合物还包含药学上可接受的载体和/或辅料。8.一种体外非...

【专利技术属性】
技术研发人员：王妍，李旭，杜张珍，江小霞，张可，徐振华，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：