低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用
阅读说明：本技术 低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用 (Application of xylo-oligosaccharide in preparation of medicine for resisting deep venous thrombosis ) 是由 马衍青 张泽萍 胡箫 肖德胜 倪园 许祯 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用,属于生物医学技术领域。本发明提供了低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用。所述低聚木糖的原料包括以玉米芯、甘蔗渣或麦麸。实验证明,通过给深静脉血栓小鼠模型喂食三种不同来源的低聚木糖,结果表明,三种低聚木糖组均可以抑制深静脉血栓的形成,且与空白对照组相比,具有统计学差异(p<0.05)。因此,本发明提供的低聚木糖为潜在深静脉血栓药物活性成分,将低聚木糖或联合其他种类低聚糖制备一种可预防和治疗深静脉血栓形成的潜在药物。(The invention provides an application of xylo-oligosaccharide in preparing a deep vein thrombosis resistant medicine, belonging to the technical field of biomedicine. The invention provides an application of xylo-oligosaccharide in preparing a medicine for resisting deep venous thrombosis. The raw material of the xylo-oligosaccharide comprises corncob, bagasse or wheat bran. Experiments prove that three xylo-oligosaccharides from different sources are fed to a deep venous thrombosis mouse model, and the results show that the three xylo-oligosaccharides can inhibit the formation of deep venous thrombosis and have statistical difference (p is less than 0.05) compared with a blank control group. Therefore, the xylo-oligosaccharide provided by the invention is a potential deep vein thrombosis drug active component, and the xylo-oligosaccharide or the xylo-oligosaccharide combined with other oligosaccharides is used for preparing a potential drug capable of preventing and treating deep vein thrombosis.)
技术领域
本发明属于生物医学技术领域，具体涉及低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用。
背景技术
深静脉血栓(Deep venous thrombosis,DVT)是指血液在深静脉血管中凝结成块，导致血管完全或不完全阻塞的疾病[1]。通常是由于血液在深静脉循环中凝滞后引起的[2]，常见于下肢。而下肢形成的血栓脱块落后可通过血液流到肺部，从而导致肺动脉阻塞，进而引发肺栓塞(Pulmonary embolism,PE)。肺栓塞是指静脉血凝块随血流穿过心脏的右侧流向肺循环，并滞留在肺动脉的一个或多个分支中[3]，有很高的发病率和死亡率，其中来自腿部或手臂深部静脉的血栓是最常见[4]。最严重的肺动脉栓塞通常起源于下肢和/或骨盆的深静脉[5]。另外，深静脉血栓如果不及时治疗或者没有进行正确的治疗，也很容易出现后遗症，肢体可能会出现肿胀导致肢体活动不便，早轻暮重，还伴有肢体的酸、沉、困、胀，长时间以后可能会出现下肢的大面积色素沉着，或者是浅表的继发静脉扩张，皮肤的瘙痒，甚至是溃烂等。即使是经过治疗后的患者，深静脉血栓和肺栓塞也可能分别引起血栓后综合征和慢性血栓栓塞性肺动脉高压[3,4]，一旦如此，患者可能还需要长期额外的医疗护理及治疗，严重影响患者的生活质量。
目前，深静脉血栓形成的具体分子机制尚有待探究，且临床上的检测的相应指标无法囊括所有，从而不能采取及时有效的方法降低患者的死亡风险。因此，为了早日实现针对深静脉血栓形成的精准控制及治疗，从各个方面研究深静脉血栓形成的调控机理及分子机制，具有重要的临床意义和社会价值。
肠道微生物被认为是动物机体的共生体，在营养物质代谢、免疫调控等方面发挥着重要作用，有助于维持肠道的稳态。数以千计的微生物栖息在人的肠道中并产生多种代谢性生物活性信号分子，进而影响机体健康[6]。对于正常健康的受试者，体内维持着肠道微生物群的稳态，控制了病原微生物的生长，这种人类与微生物之间的动态平衡称为微生态平衡。影响微生态平衡的因素有外环境因素，也有宿主本身的因素。如有益菌菌群，通过产生细菌素，抗生素和其代谢产物，以及争夺营养，空间争夺以阻止过路菌群入侵，保持自身的稳定性。生态平衡可保持宿主的正常生理功能，如营养、免疫、消化等。一旦这种微生态平衡失调，可能会诱发病原微生物大量繁盛，导致肠道相关疾病，例如炎症性肠病(IBD)，肥胖，过敏性疾病，糖尿病，自闭症，结肠直肠癌和心血管疾病等[7][8][9]。在动物模型中，无菌小鼠接受粪便微生物菌群移植已显示出肥胖和动脉粥样硬化的易感性，表明粪便微生物菌群移植在治疗一系列复杂疾病中具有巨大潜力[10][11]。
为了合理调节肠道微生物的生态平衡，近几年来食用益生元发展为一种重要的饮食策略，通过该策略可以改善肠道微生物构成，从而对促进健康。益生元(Prebiotics)，最初于1995年由Gibson和Roberfroid定义为“一种不可消化的食品成分，通过选择性刺激结肠中一种或有限数量细菌的生长和/或活性，从而有益地影响宿主，改善宿主健康[12]。”其中，低聚糖作为益生元功能性食品成分越来越受到人们重视。低聚糖糖可以通过酶水解从多种生物质来源中提取，也可以利用寡糖通过酶转移反应合成[13]。因为其不会在小肠中被吸收从而可直接进入大肠，并成为某些有益菌群的增殖因子，从而调节肠道微生物的生态平衡，增强机体免疫力和健康平衡。
近年来随着对肠道微生物的日渐深入地了解，已有研究发现，肠道菌群及其代谢产物能够多条途径影响心血管疾病的发生，如通过胆汁酸途径影响脂质代谢，促进动脉粥样斑块的形成，肠道菌群移位能够促进心力衰竭的发生等。这些研究表明，肠道微生物与多种疾病息息相关，但是其对于深静脉血栓形成之间的关系仍有待进一步探究。
低聚木糖(xylooligosccarides,XOS)作为常用益生元的一种，是2–7个木糖单分子的低聚糖，由β-1,4连接[14]，这是玉米秸秆，麦麸和米糠中常见的膳食纤维水解产物[15]。XOS作为“肠动力源”[16]，较之其他低聚糖，有效用量最少，功能最强，到达结肠后，被宿主结肠中的微生物利用，可极大改善了胃肠功能，促进了食物的消化、吸收及肠道废物的排出[17]。另外，XOS在体外显示出强大的抗氧化和抗菌活性[18]。尽管XOS不能被人类消化，但它可以被肠道微生物代谢[19]。并且，XOS可以促进肠道双歧杆菌和乳杆菌的生长并增加这些肠道微生物中的短链脂肪酸(SCFA)含量，增强肠道屏障功能[20]。具体而言，膳食补充XOS可以增加乳酸杆菌属和双歧杆菌属的相对丰度，增强肠道中紧密连接蛋白Occludin(OCLN)在盲肠组织中的表达[21]。XOS和双歧杆菌均可增强宿主的免疫功能[22]。并且有研究发现XOS在各种疾病中的关联，比如：在糖尿病前期患者中，XOS可以增强胰岛素敏感性，并逆转由胰岛素不敏感性引起的微生物组成变化[23]；XOS还可以调节肥胖大鼠的肠道菌群，增加SCFA水平并减轻高脂肪饮食(HFD)诱导的结肠炎症等。然而目前还没有关于低聚木糖对深静脉血栓有治疗作用的报道。
参考文献
[1]Bevis P M,Smith F C T.Deep vein thrombosis[J].Surgery(UnitedKingdom),Elsevier Ltd,2016,34(4):159–164.
[2]Derek G.WallerBSc(HONS),DM,MBBS(HONS),FRCPAnthony P.SampsonMA,PhD,FHEA Fbp.Platelets and platelet aggregation Blood coagulation and thecoagulation cascade[J].Medical Pharmacology and Therapeutics(Fifth Edition),2018:175–190.
[3]Heinrich F.Pulmonary embolism[J].Deutsches medizinisches Journal,1970,21(7):430–444.
[4]Leroyer C.Pulmonary embolism[J].Revue du Praticien,1999,49(5):561–567.
[5]Gupta.K N B S R D L L N.Catheter Directed Thrombolysis OfPulmonary Embolism[J].StatPearls Publishing,2020.
[6]Wang Z,Zhao Y.Gut microbiota derived metabolites in cardiovascularhealth and disease[J].Protein and Cell,Higher Education Press,2018,9(5):416–431.
[7]Battson M L,Lee D M,Jarrell D K,et al.Suppression of gut dysbiosisreverses Western diet-induced vascular dysfunction[J].American journal ofphysiology.Endocrinology and metabolism,2018,314(5):E468–E477.
[8]Degruttola A K,Low D,Mizoguchi A,et al.Current understanding ofdysbiosis in disease in human and animal models[J].Inflammatory BowelDiseases,2016,22(5):1137–1150.
[9]Yang T,Santisteban M M,Rodriguez V,et al.Gut microbiota dysbiosisis linked to hypertension.[J].Hypertension.,2016,65(6):1331–1340.
[10]Turnbaugh P J,Ley R E,Mahowald M A,et al.An obesity-associatedgut microbiome with increased capacity for energy harvest[J].Nature,2006,444(7122):1027–1031.
[11]Gregory J C,Buffa J A,Org E,et al.Transmission of atherosclerosissusceptibility with gut microbial transplantation[J].Journal of BiologicalChemistry,2015,290(9):5647–5660.
[12]Ouwerkerk J P,Ark K C H Van Der,Davids M,et al.Adaptation ofAkkermansia muciniphila to the Oxic-Anoxic Interface of the Mucus Layer[J].APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY,2016,82(23):6983–6993.
[13]Bosscher.D,Breynaert.A,Pieters.L,Hermans N.FOOD-BASED STRATEGIESTO MODULATE THE COMPOSITION OF THE INTESTINAL MICROBIOTA AND THEIR ASSOCIATEDHEALTH EFFECTS[J].JOURNAL OF PHYSIOLOGY AND PHARMACOLOGY,2009,60(Suppl6):5–11.
[14]Jordan D B,Wagschal K.Properties and applications of microbial β-D-xylosidases featuring the catalytically efficient enzyme from Selenomonasruminantium[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2010,86(6):1647–1658.
[15]Manrique Vergara D,González Sánchez M E.Grasos De CadenaCorta(Butírico)Y Patologías Intestinales[J].Nutricion hospitalaria,2017,34:58–61.
[16]Moens F,Verce M,De Vuyst L.Lactate-and acetate-based cross-feeding interactions between selected strains of lactobacilli,bifidobacteriaand colon bacteria in the presence of inulin-type fructans[J].InternationalJournal of Food Microbiology,Elsevier B.V.,2017,241:225–236.
[17]M S,Fredslund F,Majumder A,et al.Enzymology and structureof the GH13_31 glucan 1,6-α-glucosidase that confers isomaltooligosaccharideutilization in the probiotic lactobacillus acidophilus NCFM[J].Journal ofBacteriology,2012,194(16):4249–4259.
[18]Yonglin Gao,Shumin Zhang,Chunmei Li,Lin Xiao J S Y.Acute andsubchronic toxicity of xylo-oligosaccharide in mice and rats[J].ToxicologyMechanisms and Methods,2012,22(8):605–610.
[19]Gao Y,Wang Y,Li Y,et al.Repeated sub-chronic oral toxicity studyof xylooligosaccharides(XOS)in dogs[J].Regulatory Toxicology andPharmacology,Elsevier Ltd,2017,86:379–385.
[20]Li Z,Summanen P H,Komoriya T,et al.In vitro study of theprebiotic xylooligosaccharide(XOS)on the growth of Bifidobacterium spp andLactobacillus spp[J].International Journal of Food Sciences and Nutrition,2015,66(8):919–922.
[21]Christensen E G,Licht T R,Leser T D,et al.Dietary Xylo-oligosaccharide stimulates intestinal bifidobacteria and lactobacilli but haslimited effect on intestinal integrity in rats[J].BMC Research Notes,2014,7(1):1–14.
[22]Childs C E,H,Alhoniemi E,et al.Xylo-oligosaccharides aloneor in synbiotic combination with Bifidobacterium animalis subsp.lactis inducebifidogenesis and modulate markers of immune function in healthy adults:Adouble-blind,placebo-controlled,randomised,factorial cross-over study[J].British Journal of Nutrition,2014,111(11):1945–1956.
[23]Yang J,Summanen P H,Henning S M,et al.Xylooligosaccharidesupplementation alters gut bacteria in both healthy and prediabetic adults:Apilot study[J].Frontiers in Physiology,2015,6(Aug):1–11.
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低聚木糖的新用途，即低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用，低聚木糖能有效抑制深静脉血栓的形成。
本发明提供了低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用。
优选的，所述低聚木糖的原料包括玉米芯、甘蔗渣或麦麸。
优选的，所述低聚木糖的原料为甘蔗渣。
优选的，所述抗深静脉血栓包括降低形成血栓的栓长和/或栓重。
优选的，所述低聚木糖的饲喂量为0.33～0.34mg/只小鼠/d。
优选的，所述药物的剂型优选为口服剂。
优选的，所述口服剂包括汤剂、口服液、糖浆剂、颗粒剂、丸剂、片剂或胶囊剂。
优选的，所述低聚木糖联合其他种类低聚糖在制备预防和/或治疗深静脉血栓的药物中的应用；
所述其他种类低聚糖包括低聚果糖和/或低聚麦芽糖。
本发明提供了一种抗深静脉血栓的药物，包括活性成分和辅料，所述活性成分包括以下重量比的组分：1～10份低聚木糖、1～10份低聚果糖和1～10份低聚麦芽糖。
优选的，所述活性成分包括以下重量比的组分：3～7份低聚木糖、3～7份低聚果糖和3～7份低聚麦芽糖。
本发明提供了低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用。实验证明，通过给深静脉血栓小鼠模型喂食三种不同来源的低聚木糖，结果表明，三种低聚木糖组均可以抑制深静脉血栓的形成，且与空白对照组相比，具有统计学差异(p<0.05)。因此，本发明提供的低聚木糖是一种可预防和治疗深静脉血栓形成的潜在药物。
进一步的，本发明具体限定了低聚木糖联合其他低聚糖制备抗血栓的药物的应用，大大丰富了药物活性成分的种类，提供新型的抗血栓的药物。
附图说明
图1为三种不同来源的低聚木糖喂养小鼠均可明显抑制深静脉血栓形成，其中(A)不同处理组别形成的血栓的形态图；(B)对四组血栓组织的长度统计图，其中玉米芯组的p值为0.0225，甘蔗渣组的p值为0.0002，麦麸组的p值为0.0235；(C)对四组血栓组织的重量统计图，其中玉米芯组的p值为0.0475，甘蔗渣组的p值为0.0037，麦麸组的p值为0.0468；图中，**，p<0.01，说明数据在统计学分析中有极显著性差异；*，p<0.05，说明数据在统计学分析中有显著性差异；如p>0.05，说明数据在统计学分析中无显著性差异。
具体实施方式
本发明提供了低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用。
本发明对低聚木糖的原料没有特殊限制，采用本领域所熟知制备低聚木糖的原料即可。为了举例说明不同来源的低聚木糖具有抗深静脉血栓的作用，本发明以玉米芯、甘蔗渣或麦麸为例进行具体说明，但这不应理解为对本发明保护范围的限制。本发明对所述低聚木糖的制备方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的低聚木糖的制备均可。所述低聚木糖的来源也可以通过常见的商业购买途径获得。在本发明实施例中，玉米芯来源的低聚木糖购自苏州卓鑫生物科技有限公司，甘蔗渣来源的低聚木糖购自山东千品生物工程有限公司，麦麸来源的低聚木糖购自陕西帕尼尔生物科技有限公司。
在本发明中，所述抗深静脉血栓优选包括降低形成血栓的栓长和/或栓重。所述抗深静脉血栓的药物包括预防和/或治疗深静脉血栓病。
在本发明中，由于低聚木糖经消化道不发生消化和分解，所述药物的剂型优选为口服剂；所述口服剂包括口服剂优选包括汤剂、口服液、糖浆剂、颗粒剂、丸剂、片剂或胶囊剂。本发明对所述药物的辅料没有特殊限制，采用根据本领域不同口服剂剂型选择辅料。本发明对所述药物中低聚木糖的含量也没有特殊限制，采用本领域所熟知的药物活性成分的含量即可。本发明对所述药物的制备方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的药物的制备方法即可。所述低聚木糖的饲喂量优选为0.33～0.34mg/只小鼠/d，根据动物用药的剂量换算为人体用药剂量即可。
本发明提供了低聚木糖联合其他种类低聚糖在制备预防和/或治疗深静脉血栓的药物中的应用。所述其他种类低聚糖包括低聚果糖和/或低聚麦芽糖。所述低聚木糖与低聚果糖或低聚麦芽糖的质量比优选为1～10:1～10，更优选为3～7:3～7，最优选为5:2。本发明对所述低聚果糖和/或低聚麦芽糖的种类和来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的低聚果糖和/或低聚麦芽糖的种类和来源即可。
本发明提供了一种抗深静脉血栓的药物，包括活性成分和辅料，包括以下重量比的组分：1～10份低聚木糖、1～10份低聚果糖和1～10份低聚麦芽糖，优选的：3～7份低聚木糖、3～7份低聚果糖和3～7份低聚麦芽糖，更优选的5份低聚木糖、2份低聚果糖和3份低聚麦芽糖。所述药物同上述应用中所述药物的剂型和制备方法等，在此不做赘述。
下面结合实施例对本发明提供的低聚木糖在制备抗深静脉血栓的药物中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
选择雄性、4～5周龄的实验小鼠，采用三种来源低聚木糖分别为玉米芯来源低聚木糖(n＝9)、甘蔗渣来源低聚木糖(n＝8)和麦麸来源低聚木糖(n＝8)饲喂小鼠，每只小鼠的饲喂量均为0.335mg/只/d，设置一组饲喂水的对照组(n＝10)，所有小鼠均正常饮食饮水。喂养小鼠四周后，小鼠体重生长至20g左右时进行下腔静脉血栓手术诱发深静脉血栓形成。深静脉血栓形成24h后取出血管组织，拍照并统计栓长，并对取出的血管组织称重，统计栓重。
结果见图1，其中(A)不同处理组别形成的血栓的形态图；(B)对四组血栓组织的长度统计图，其中玉米芯组的p值为0.0225，甘蔗渣组的p值为0.0002，麦麸组的p值为0.0235；(C)对四组血栓组织的重量统计图，其中玉米芯组的p值为0.0475，甘蔗渣组的p值为0.0037，麦麸组的p值为0.0468；图中，**，p<0.01，说明数据在统计学分析中有极显著性差异；*，p<0.05，说明数据在统计学分析中有显著性差异；如p>0.05，说明数据在统计学分析中无显著性差异。
由图1结果表明，与对照组相比，三种不同来源的XOS处理组小鼠的深静脉血栓形成都显著降低，包括形成血栓的栓长和栓重。因此，证明XOS对小鼠深静脉血栓的形成有明显的抑制作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。