本发明涉及生物医药领域,具体涉及用于试剂在制备治疗或改善心力衰竭的药物中的用途及药物筛选方法。
背景技术:
1、心力衰竭(hf)是一种多方面的、危及生命的综合征,其特征是发病率和死亡率高、功能能力和生活质量差,治疗成本高。尽管心力衰竭的医疗管理取得了重大进展,但预后仍然很差。心力衰竭的发病机制和进展复杂,包括心功能损害、全身炎症、血流动力学恶化和神经体液变化。最近,研究人员专注于肠道微生物在hf进展中的作用,并对hf中的心-肠轴进行了一系列研究。阐明心力衰竭的机制对于心力衰竭的诊断和治疗具有重要意义。
2、代谢损伤是心力衰竭病理生理学的内在组成部分。大多数研究表明,hf会引发全身代谢的广泛变化,包括脂质代谢紊乱、能量代谢失调和氨基酸代谢失衡。值得注意的是,氨基酸紊乱在心力衰竭的发展中起着重要作用。一系列氨基酸在心力衰竭后发生了显著变化。代谢组学是深化对心血管疾病病理生理学的理解和临床医生对其发病机制的见解的关键方法。使用代谢组学工具研究hf后的氨基酸扰动具有巨大的潜力,可以鉴定新的生物标志物并阐明hf的潜在机制,从而促进有针对性的治疗干预。
3、越来越多的证据表明,肠道微生物群可能是治疗心力衰竭的新靶点。然而,肠道微生物组对hf的影响仍然难以捉摸。对hf相关微生物群特征的更深入研究可能会为心脏-肠道轴在hf中的潜在作用提供新的见解。
4、有研究表明色氨酸(trp)是预测急性失代偿性心力衰竭(adhf)患者hf复发的有效标志物,hf复发后trp代谢发生了显著变化。此外,许多报告表明,肠道菌群参与trp代谢。例如,肠道微生物群的异常组成部分通过trp-kyn代谢导致精神分裂症的发病。然而,与肠道菌群相关的trp代谢过程如何通过心-肠轴影响hf尚不清楚。
技术实现思路
1、为了进一步探索hf的病理机制,本发明结合肠道微生物群和氨基酸代谢组学研究了hf的发病机制。通过建立的hf大鼠模型进行了氨基酸代谢组学分析、质谱成像(msi)和16s核糖体dna(16s rdna)测序。通过结合各种检测和验证技术,探索了kyn通路在hf发病机制和肠道微生物组成变化中的潜在作用。此外,应用吲哚胺2,3-双加氧酶(ido)抑制剂和狄氏副拟杆菌 parabacteroides_distasonis(pd)用于治疗hf大鼠,并验证了kyn通路与hf进展中 pd之间的关系。具体地,本发明包括以下内容。
2、本发明的第一方面,提供试剂在制备治疗或改善心力衰竭的药物中的用途,其中,所述试剂包括狄氏副拟杆菌或其培养物、裂解物、提取物、内容物、代谢产物,或者狄氏副拟杆菌促进剂。
3、在某些实施方案中,根据本发明所述的用途,其中,所述促进剂包括:
4、(1) 激活或促进狄氏副拟杆菌生长或增殖的试剂;和/或
5、(2) 提高狄氏副拟杆菌活性的试剂。
6、在某些实施方案中,根据本发明所述的用途,其中,所述促进剂包括犬尿氨酸通路抑制剂。
7、在某些实施方案中,根据本发明所述的用途,其中,所述犬尿氨酸通路抑制剂包括吲哚胺2,3-双加氧酶抑制剂。
8、在某些实施方案中,根据本发明所述的用途,其中,所述犬尿氨酸通路抑制剂为1-甲基色氨酸(本文也称为“1-mt”)或其衍生物。
9、在某些实施方案中,根据本发明所述的用途,其中,所述治疗或改善包括治愈、缓解、减轻、防止心力衰竭的发生或发展。
10、本发明的第二方面,提供一种筛选用于治疗心力衰竭的药物的方法,其包括:
11、a. 利用试剂测量从患有心力衰竭的受试者采集的样品中狄氏副拟杆菌的量,得到第一测量值;
12、b. 将待测药物施用至患有心力衰竭受试者的步骤;
13、c. 测量从施用所述待测药物后的患有心力衰竭的受试者采集的样品中狄氏副拟杆菌的量,得到第二测量值;
14、d. 比较所述第一测量值和所述第二测量值;
15、e. 当所述第二测量值小于或等于所述第一测量值时,将所述待测药物筛选为对治疗或减缓心力衰竭无用的药物,当所述第二测量值大于所述第一测量值时,将所述待测药物筛选为对治疗或减缓心力衰竭有用的药物。
16、在某些实施方案中,根据本发明所述的方法,其中,所述待测药物包括小分子化合物、抗体、蛋白、酶、核酸中的至少一种。
17、本发明的第三方面,提供用于显示狄氏副拟杆菌的试剂在制备预测、检测或诊断心力衰竭的产品中的应用。
18、在某些实施方案中,根据本发明所述的应用,其中,所述产品包括试剂盒、诊断装置和/或计算机系统。
19、在某些实施方案中,根据本发明所述的应用,其中,所述产品进一步包括检测犬尿氨酸的试剂。
20、在某些实施方案中,根据本发明所述的应用,其中,所述预测、检测或诊断包括以下步骤:
21、(1) 利用检测试剂测量从受试者采集的样品中的狄氏副拟杆菌的量,得到测量值;
22、(2) 将所述测量值与标准值进行比较;和
23、(3) 当所述测量值低于所述标准值时,则将所述受试者预测为患有心力衰竭,或者将所述受试者预测为患有心力衰竭的风险;当所述测量值高于所述标准值时,则将所述受试者预测为未患心力衰竭,或者将所述受试者预测为未处于患有心力衰竭的风险。
24、在某些实施方案中,根据本发明所述的应用,其中,所述标准值为从与受试者的年龄相当的正常对象的生物样本获得的值。
25、虽然有证据表明,肠道微生物群可能在心血管疾病的发病机制中发挥关键作用。然而,心力衰竭中心肠轴相互作用的机制尚不清楚。本发明进行了氨基酸代谢组学和肠道微生物群多样性分析,以探索hf的代谢紊乱和肠道微生物群落失调。结果表明,犬尿氨酸通路在hf大鼠的循环和心脏组织中被强烈激活。此外,16s rdna测序揭示了hf后微生物谱的变化。特别是,与kyn途径相关的细菌狄氏副拟杆菌 parabacteroides_distasonis(pd)的丰度显著降低。为了验证kyn通路与 pd之间的关系,对hf大鼠施用kyn通路抑制剂,这改善了hf大鼠的心脏功能损伤并增加了 pd水平。施用 pd后的hf大鼠逆转了kyn通路紊乱,缓解了hf,从而可以作为治疗或改善hf的药物。这些结果创新性地证明了kyn途径和 pd在hf治疗中在心-肠轴上的双向环路反应,从而为hf发展中的心-肠轴提供了新的见解,并提出了治疗hf的新的潜在靶点。
1.试剂在制备治疗或改善心力衰竭的药物中的用途,其特征在于,所述试剂包括狄氏副拟杆菌或其培养物、裂解物、提取物、内容物、代谢产物,或者狄氏副拟杆菌促进剂。
2. 根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述促进剂包括:
3.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述促进剂包括犬尿氨酸通路抑制剂。
4.根据权利要求3所述的用途,其特征在于,所述犬尿氨酸通路抑制剂包括吲哚胺2,3-双加氧酶抑制剂。
5.根据权利要求4所述的用途,其特征在于,所述犬尿氨酸通路抑制剂为1-甲基色氨酸或其衍生物。
6.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述治疗或改善包括治愈、缓解、减轻、防止心力衰竭的发生或发展。
7.一种筛选用于治疗心力衰竭的药物的方法,其特征在于,包括:
8.用于显示狄氏副拟杆菌的试剂在制备预测、检测或诊断心力衰竭的产品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述产品包括试剂盒、诊断装置和/或计算机系统。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述预测、检测或诊断包括以下步骤:
