丹参酮Ⅰ靶向 NLRP3 炎症小体的抗炎作用及机制研究

卫生和社会工作

体外实验表明丹参酮Ⅰ可有效抑制鼠原代骨髓来源的巨噬细胞BMDM中NLRP3炎症小体的激活，对经典和非经典NLRP3炎症小体的活化均有抑制作用，可有效抑制其激活后caspase-1的活化和IL-1β的成熟和分泌，但不影响AIM2和NLRC4炎症小体的激活。机制研究发现丹参酮Ⅰ不影响NLRP3炎症小体活化的上游信号如钾离子外流、钙离子流、线粒体ROS产生，但抑制NLRP3与ASC的相互作用，表明丹参酮Ⅰ通过抑制NLRP3与ASC的相互作用抑制NLRP3炎症小体活化。在LPS诱导的败血症小鼠模型中，丹参酮Ⅰ可有效抑制小鼠的死亡率和血清及腹腔灌洗液中炎症因子IL-1β的分泌；在蛋氨酸/胆碱缺乏饲料（methionine-choline deficient diet, MCD）喂食诱发的小鼠非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH） 疾病模型中，丹参酮Ⅰ可有效改善模型小鼠的肝脏组织损伤和肝纤维化程度。此外，研究发现丹参另一活性成分二氢丹参酮Ⅰ可以特异抑制NLRP3炎症小体活化，但对AIM2和NLRC4炎症小体活化无影响；在LPS诱导的败血症小鼠模型中，二氢丹参酮Ⅰ表现出了较好的治疗效果。 综上，丹参酮I和二氢丹参酮I是NLRP3炎症小体的特异抑制剂，可能通过靶向抑制NLRP3炎症小体发挥抗炎作用，为NLRP3炎症小体相关炎性疾病的治疗药物开发提供新的科学依据。 目前已申请国内发明专利一项（丹参酮I作为特异性靶向NLRP3炎症小体抑制剂的应用），相关研究为开发NLRP3炎症小体特异抑制剂及NLRP3相关炎性疾病的治疗药物开发奠定基础。

拟对丹参酮 I 作为NLRP3炎症小体特异抑制剂进行进一步开发，评价其安全性和对NLRP3相关炎性疾病治疗的有效性，拟评价丹参酮I在痛风、非酒精性脂肪肝炎等疾病中的治疗效果，分析其作为NLRP3相关炎性疾病治疗药物的可能性，争取将其开发成治疗NLRP3炎性相关疾病（痛风、非酒精性脂肪肝炎等）的药物，完成临床前研究、申请临床批件。拟与相关药企合作，对丹参酮Ⅰ作为NLRP3炎症小体特异抑制剂进行转化，申请临床批件。 本研究发现丹参活性成分丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ靶向NLRP3炎症小体发挥抗炎作用，有可能是丹参发挥抗炎作用的关键成分，后期拟进一步分析丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ作为丹参质量控制标准的可能性，申请相关专利，并转化成丹参及相关制剂质量控制的指导原则，建立丹参及其制剂的质量控制新技术，为丹参制剂的质量与临床疗效提供保障。 成果转化方面，拟与具有新药开发经验的公司共同进行转化，合作方提供相关的资金和技术人员、具备临床前研究平台，共同完成临床前研究（临床前药理、毒理学评价等），申请临床批件并开展临床实验；在丹参质量控制方面，拟与生产丹参相关制剂的厂家合作，共同建立新的质量控制技术，评价丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ作为丹参质量控制关键标志物的可行性，为丹参及相关制剂的质量控制提供新的参考。

可国（境）内外转让

随着生活水平的提高，患二型糖尿病、痛风等慢性疾病的人数逐年增加。NLRP3炎症小体异常活化介导了多种炎性疾病的发生发展，如cryopyrin相关周期性综合征、二型糖尿病、痛风、类风湿性关节炎、非酒精性脂肪肝炎等。在病理状态下产生的多种内源性危险信号均能激活NLRP3炎症小体， 导致IL-1β的成熟和分泌并引发细胞焦亡，被认为是治疗相关炎性疾病的重要靶点。研究丹参酮Ⅰ作为NLRP3炎症小体特异性抑制剂的用途，并评价其对相关炎性疾病的治疗效果，预期可为NLRP3相关炎性疾病的治疗提供新的候选药物，大大提高相关炎性疾病的治疗效果，使广大患者从中受益。 丹参是常用的活血化瘀中药，其功效在临床上被广泛使用，相关的丹参类制剂使用的范围也不断扩大，因此丹参及其相关制剂的质量控制非常重要。研究表明丹参具有显著的抗炎药理作用，本研究发现丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ特异抑制 NLRP3炎症小体发挥抗炎作用，有可能是丹参中抗炎的关键成分，探讨丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮Ⅰ作为丹参及相关制剂质量控制标准的关键标志物，有可能为丹参及相关制剂的质量控制提供新的参考和标准。相关成果将辐射一大批含丹参制剂，有利于保障广大患者的临床安全用药，预期成果转化后将产生显著的经济社会效益。

丹参酮Ⅰ靶向 NLRP3 炎症小体的抗炎作用及机制研究

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

500-2000字 NLRP3炎症小体与多种炎性疾病的发生发展密切相关，是治疗相关炎性疾病的重要靶点。本研究发现丹参活性成分丹参酮I对NLRP3炎症小体的抑制作用，明确丹参酮I是NLRP3炎症小体的特异性抑制剂，解析丹参酮I调控NLRP3炎症小体的作用机制，并构建动物模型阐明其在NLRP3相关炎性疾病中的治疗作用。同时，还发现丹参中另一成分二氢丹参酮I 对NLRP3炎性小体的抑制作用。相关研究有助于深化对丹参抗炎作用的认识，并为NLRP3炎症小体相关炎性疾病的防治提供潜在候选药物。 构建NLRP3、NLCR4、AIM2等多种炎症小体活化模型，发现丹参酮Ⅰ特异抑制NLRP3炎症小体的活化，对AIM2或NLRC4炎症小体活化无影响；结合免疫印迹、免疫共沉淀、酶联免疫分析等技术研究丹参酮Ⅰ抑制NLRP3 炎症小体活化的作用机制，分析丹参酮Ⅰ对NLRP3炎症小体活化各个阶段的影响，阐明丹参酮Ⅰ通过抑制NLRP3与ASC的相互作用调控NLRP3炎症小体活化的机制；构建LPS诱导的败血症和蛋氨酸-胆碱缺乏饲料诱导的非酒精性脂肪肝炎（non-alcoholic steatohepatitis, NASH）小鼠模型，发现丹参酮Ⅰ对疾病小鼠的治疗效果，明确了丹参酮Ⅰ对上述NLRP3炎症小体介导的炎性疾病的防治作用。此外，还发现二氢丹参酮I也可以特异抑制NLRP3炎症小体活化，在LPS诱导的败血症小鼠模型上也表现出良好的治疗效果。综上，丹参酮Ⅰ和二氢丹参酮I是NLRP3炎症小体的特异抑制剂，有可能成为相关炎性疾病的潜在候选药物。