咖啡因在预防和/或治疗急性高原病中的应用制造技术

本发明专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种咖啡因在预防和/或治疗急性高原病中的应用。所述的高原病包括在海拔2500m以上的高原环境下产生的急性高原病和慢性高原病。产生的急性高原病和慢性高原病。产生的急性高原病和慢性高原病。

【技术实现步骤摘要】
咖啡因在预防和/或治疗急性高原病中的应用


[0001]本专利技术属于生物医药领域，具体涉及一种咖啡因在预防和/或治疗急性高原病中的应用。

技术介绍

[0002]急性高原病(Acute high altitude disease,AHAI)通常发生在海拔2500米以上的高空，即缺氧、低气压和紫外线强度高的。在海拔4500
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5500米的未适应环境的人群中，AHAI的发病率约为50
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85％。高原肺水肿(High altitude pulmonary水肿，HAPE)是AHAI的严重亚型之一，以肺水肿、呼吸困难、肺湿性啰音、发绀、用力干咳、粉红色泡沫痰为特征。未经治疗的HAPE患者的死亡率约为50％。HAPE的典型发病机制是肺血管过度收缩和肺动脉高压异常升高引起的肺水肿。目前已采用降低海拔、补氧、便携式高压氧舱以及硝苯地平、他达拉非等药物治疗HAPE，但疗效不理想。缺氧诱导的肺收缩是通过缺氧诱导因子
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1α(hypoxia
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inducible factor
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1α，HIF
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1α)
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血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)轴介导的，它促进蛋白质和红细胞进入肺泡和间质空间，并导致早期的HAPE发生。低压缺氧也会影响肺动脉压力，最终导致肺血气屏障衰竭。因此，HAPE与缺氧引起的肺泡和血管损伤密不可分。缺氧导致活性氧(ROS)积累，并导致多器官氧化应激损伤，如炎症、心血管疾病和肺损伤等等。抗氧化剂治疗是减轻氧化应激损伤的重要方法之一。
[0003]咖啡因是一种甲基黄嘌呤，天然存在于咖啡、茶和可乐等多种饮料中，用于治疗早产儿的肺部并发症。咖啡因具有许多生物学功能，包括放松平滑肌，释放钙和抵抗氧化应激。然而，目前还不清楚咖啡因是否能保护肺组织免受低压缺氧诱导的HAPE。

技术实现思路

[0004]在本研究中，我们通过体内、体外多层次的生物学分析和生物信息学分析，系统地确定了咖啡因在HAPE中的作用。小鼠体内实验分为对照组、缺氧组(HH组)、缺氧联合咖啡因组(HHC组)。通过肺组织的HE染色、干湿比和蛋白质组学，我们在组织水平上测试了咖啡因对HAPE的作用，发现线粒体可能在蛋白质和途径水平上高度参与了预防HAPE的作用。然后，我们设计了4组体外AT1细胞实验，分别为对照组、咖啡因+常氧组(CC组)、缺氧组(H组)和咖啡因+缺氧组(HC组)，通过线粒体氧化磷酸化、ROS合成、线粒体膜电位和线粒体形态来详细描述HAPE中线粒体的功能。同时，我们利用细胞蛋白质组学分析确定线粒体自噬。最后，我们提出咖啡因通过一个线粒体数量控制系统来预防HAPE，该系统使用免疫荧光和Western blotting对三个典型线粒体自噬途径中的关键蛋白进行了验证。
[0005]本专利技术的第一方面，提供了一种咖啡因在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。
[0006]优选的，所述的咖啡因可以是化学合成或者提取获得。
[0007]优选的，所述的提取包括从咖啡、茶叶、可可等中提取。
[0008]优选的，所述的预防和/或治疗高原病包括提高ATP产量、提高糖酵解速率、减少ROS生成、提高线粒体膜电位、增加线粒体分裂、调节线粒体形态、调节线粒体数量和/或促进线粒体自噬。
[0009]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的调节线粒体形态包括提高TOM20蛋白的表达量，优选为提高个体在缺氧状态下细胞中TOM20蛋白的表达量。
[0010]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的促进线粒体自噬包括提高LC3b
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II、PINK1和/或Parkin蛋白的表达，优选为提高个体在缺氧状态下细胞中LC3b
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II、PINK1和/或Parkin蛋白的表达量。
[0011]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的增加线粒体分裂包括提高DRP1蛋白的表达，优选为提高个体在缺氧状态下细胞中DRP1蛋白的表达量。
[0012]优选的，所述的产品包括药物、药物组合物和/或食品。
[0013]优选的，所述的药物或药物组合物中包含咖啡因以及药学上可接受的辅料。
[0014]进一步优选的，所述的药学上可接受的辅料包括载体、赋形剂、稀释剂、润滑剂、润湿剂、乳化剂、悬浮液稳定剂、防腐剂、甜味剂以及香料中的一种或两种以上的组合。
[0015]优选的，所述的药物或药物组合物的制剂形式可以为糖浆剂，酏剂，悬浮剂，粉剂，颗粒剂，片剂，胶囊，锭剂，水溶液，霜剂，膏剂，洗液剂，凝胶剂，乳剂。
[0016]优选的，所述的食品中包含咖啡因以及食品学上可接受的辅料。
[0017]进一步优选的，所述的食品学上可接受的辅料包括但不限于载体、赋形剂、稀释剂、润滑剂、润湿剂、乳化剂、悬浮液稳定剂、防腐剂、甜味剂以及香料中的一种或两种以上的组合。
[0018]优选的，所述的高原病包括选自在高原环境下产生的疾病。
[0019]优选的，所述的高原环境为海拔2500m以上，具有低压、缺氧和/或高紫外线强度的条件。
[0020]进一步优选的，所述的高原环境为海拔2700m以上，具有低压、缺氧和/或高紫外线强度的条件。
[0021]更优选的，所述的高原环境为海拔3000m以上，具有低压、缺氧和/或高紫外线强度的条件。
[0022]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的高原环境为海拔5500m以上，具有低压、缺氧和/或高紫外线强度的条件。
[0023]优选的，所述的高原病包括但不限于在高原环境下产生的急性高原病和/或慢性高原病。
[0024]优选的，所述的急性高原病包括但不限于高原昏迷、高原脑水肿、高原肺水肿、肺动脉高压、高原视网膜出血或脑肺异常症状同时存在的混合型疾病。
[0025]优选的，本专利技术所述的慢性高原病包括但不限于高原心脏病、高原红细胞增多症、高原高血压、高原低血压，或者，高原心脏病和红细胞增多症同时存在的混合型疾病。
[0026]优选的，所述高原病的临床表现选自头疼、头昏、心慌、心率加快、疲倦、胸闷、气短、呼吸加深、恶心、呕吐、失眠、乏力、眼花、嗜睡、食欲减退、抽搐、意识恍惚、手足麻木、唇指发绀、颜面水肿、四肢水肿或认知能力骤降中的一种或两种以上的组合。
[0027]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述的高原病为高原肺水肿。
[0028]本专利技术的第二方面，提供了一种咖啡因在制备提高ATP产量、提高糖酵解速率、减少ROS生成、提高线粒体膜电位、增加线粒体分裂、调节线粒体形态、调节线粒体数量和/或促进线粒体自噬的产品中的应用。
[0029]优选的，所述的咖啡因可以是化学合成或者提取获得。
[0030]优选的，所述的提取包括从咖啡、茶叶、可可等中提取。
[0031]优选的，所述的产品包括药物、药物组合物和/或食品。
[0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种咖啡因在制备预防和/或治疗高原病的产品中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的预防和/或治疗高原病包括提高ATP产量、提高糖酵解速率、减少ROS生成、提高线粒体膜电位、增加线粒体分裂、调节线粒体形态、调节线粒体数量和/或促进线粒体自噬；优选的，所述的调节线粒体形态包括提高TOM20蛋白的表达量；优选的，所述的促进线粒体自噬包括提高LC3b
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II、PINK1和/或Parkin蛋白的表达；优选的，所述的增加线粒体分裂包括提高DRP1蛋白的表达。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述的产品包括药物、药物组合物和/或食品。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的药物或药物组合物中包含咖啡因以及药学上可接受的辅料；优选的，所述的药学上可接受的辅料包括载体、赋形剂、稀释剂、润滑剂、润湿剂、乳化剂、悬浮液稳定剂、防腐剂、甜味剂以及香料中的一种或两种以上的组合；优选的，所述的药物或药物组合物的制剂形式可以为糖浆剂，酏剂，悬浮剂，粉剂，颗粒剂，片剂，胶囊，锭剂，水溶液，霜剂，膏剂，洗液剂，凝胶剂，乳剂。5.根据权利要求1
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4任一所述的应用，其特征在于，所述的高原病包括在高原环境下产生的疾病，优选的，所述的高原环境为海拔2500m以上，具有低压、缺氧和/或高紫外线强度的条件；优选的，所述的高原病包括急性高原病和/或慢性高原病；优选的，所述的急性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓静，田留洋，崔赛嘉，陈卉宁，闫妍，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：