缺血性脑损伤的新型治疗药物
阅读说明：本技术 缺血性脑损伤的新型治疗药物 (Novel therapeutic agent for ischemic brain injury ) 是由 王以政 王宇青 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种缺血性脑损伤的新型治疗药物。首次揭示了一种SHH(Sonic hedgehog)信号通路抑制剂可以通过SHH信号通路的蛋白SMO(Smoothened)快速地调节细胞膜上GLT-1的数量,快速清除胞外的谷氨酸,并能够用于制备缓解或治疗缺血性脑损伤的药物。(The invention provides a novel medicine for treating ischemic brain injury. For the first time, an SHH (sonic hedgehog) signal channel inhibitor can rapidly regulate the amount of GLT-1 on a cell membrane through a protein SMO (smoothened) of an SHH signal channel, rapidly remove extracellular glutamic acid, and can be used for preparing a medicament for relieving or treating ischemic brain injury.)
技术领域
本发明属于生物医药领域，更具体地，本发明涉及缺血性脑损伤的新型治疗药物。
背景技术
中风已经成为国人健康的头号杀手，目前为止，用于治疗缺血性脑中风的药物只有溶栓药物t-PA，但t-PA具有引发脑出血的隐患且受益病人只有约5％。另外，虽然有非常多的药物在啮齿类动物脑缺血模型中展示了很好的保护效果，但在临床转化中都以失败告终。因此，寻找新的治疗缺血性脑中风的药物是中风领域极为迫切的课题。
缺血性脑中风是指人体中的血管堵塞，尤其是大脑中的血管发生堵塞，大脑中的血管有很多，但是临床数据显示，大脑中动脉发生堵塞的概率是最大的，所以常用的动物模型都是堵塞大脑中动脉。缺血性脑损伤是指脑血管堵塞后引起的一系列脑实质的损伤。所以发生了缺血性脑中风随之就会产生缺血性脑损伤。
缺血性脑中风早期损伤的主要原因是谷氨酸大量释放，不能有效的吸收，在细胞外大量堆积，导致谷氨酸与NMDARs结合后引起神经元上的钙离子过载而引起一系列如梗死周围去极化，免疫，细胞程序性死亡等反应，产生兴奋性毒作用。目前以NMDARs为药物靶点的实验能够改善缺血性脑损伤，由于临床试验效率较低且具有较大的副作用而尚未成功应用。因此，在不影响NMDARs的情况下，抑制兴奋性毒性在缺血性脑中风的治疗中具有巨大的潜力。细胞间谷氨酸的浓度主要是由释放和重吸收来维持平衡。谷氨酸的重吸收主要通过谷氨酸转运体将谷氨酸转运到细胞内进行清除，谷氨酸转运体有五种表型，EAAT1-5，包括GLT-1(EAAT2)。尽管已有研究认为增加膜上谷氨酸转运体GLT-1表达量可以降低缺血性脑损伤，但由于此过程较缓慢，并不足以在脑缺血早期产生神经保护作用。已有研究中，通过上调GLT-1的基因转录表达来实现其蛋白水平的上调，进而在细胞膜上GLT-1的蛋白水平也有升高，但是从基因的转录到蛋白水平上调和细胞膜上蛋白水平增加之间需要几天时间，因此在缺血性脑中风的急性期，这种调控并不具有实际意义。
缺血性脑中风分为急性期和恢复期，急性期一般在缺血发生后几个小时，恢复期是在缺血十几个小时及以后数天。缺血急性期是一个对于患者而言非常危险的时期，若是能在这一阶段进行有效的治疗，则对于挽救患者生命、改善患者病后生活状态均具有极为重要的意义。
因此，如何在缺血性脑损伤(如脑中风)早期快速降低胞外谷氨酸浓度是本领域亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供缺血性脑损伤的新型治疗药物。
在本发明的第一方面，提供式(I)所示母核结构的化合物或其异构体、衍生物、溶剂合物或前体，或它们的药学上可接受的盐的用途，用于：制备缓解或治疗缺血性脑损伤的组合物；制备在缺血性脑损伤过程中维持星形胶质细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1并降低细胞外谷氨酸浓度的组合物；
在一个优选例中，所述的缺血性脑损伤为缺血急性期的脑损伤或缺血早期的脑损伤。
在另一优选例中，所述的急性期或早期为：缺血性脑中风的早期或急性期(如称为Acute ischemic stroke)。
在另一优选例中，所述的急性期或早期通常为缺血发生后6小时内，例如5、4、3、2或1小时内。
在另一优选例中，所述的缺血性脑损伤包括：缺血性脑中风，由缺血性脑中风引起的脑损伤。
在另一优选例中，所述的维持星形胶质细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1(进而降低缺血过程中细胞外谷氨酸浓度)包括：促进星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1的表达，提高星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1的活性(功能)。
在另一优选例中，所述化合物通过维持星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1，清除胞外的谷氨酸。
在另一优选例中，所述化合物通过抑制SHH信号通路的激活进而抑制膜上谷氨酸转运体GLT-1的活性下降，从而有效降低细胞外谷氨酸浓度。
在另一优选例中，所述的维持星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1为在缺血急性期(如称为Acute ischemic stroke)的维持。
在另一优选例中，式(I)所示母核结构的化合物的苯基上，存在至少一个取代基R，R独立地选自：氢、C1-C4烷基、羟基、C2-C4链烯基、C2-C4链炔基、卤素。
在另一优选例中，R独立地选自：氢、羟基、C1-C2烷基。
在另一优选例中，所述的溶剂合物为水合物。
在另一优选例中，所述的组合物为药物组合物。
在本发明的另一方面，提供一种制备用于在缺血性脑损伤过程中维持星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1、减少星形胶质细胞的胞外谷氨酸量或缓解或治疗缺血性脑损伤的组合物的方法，包括：将式(I)所示母核结构的化合物或其异构体、衍生物、溶剂合物或前体，或它们的药学上可接受的盐与药学或食品学上可接受的载体混合。
在本发明的另一方面，提供一种在缺血性脑损伤过程中维持星形胶质细胞的膜上的谷氨酸转运体GLT-1或减少星形胶质细胞的胞外谷氨酸量的方法，包括：以式(I)所示母核结构的化合物或其异构体、衍生物、溶剂合物或前体，或它们的药学上可接受的盐处理星形胶质细胞。
在另一优选例中，所述的方法为体外方法。
在另一优选例中，所述的方法为不是以治疗为目的的方法。
在另一优选例中，所述的方法为维持星形胶质细胞培养物中星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1的方法。
在本发明的另一方面，提供一种筛选缓解或治疗缺血性脑损伤的物质的方法，所述方法包括：(1)提供星形胶质细胞，该细胞表达SHH信号通路成员蛋白以及谷氨酸转运体GLT-1；(2)用候选物质处理(1)的细胞；(3)测定(2)的细胞中SHH信号通路成员蛋白对细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1的调节情况，若所述候选物质能够维持细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1的表达或活性，则表明该候选物质是缓解或治疗缺血性脑损伤的物质(或潜在物质)。
在另一优选例中，所述的“抑制”为统计学上的抑制(显著性抑制)，如抑制10％、20％、40％、50％或60％以上。
在另一优选例中，步骤(2)中，候选物质处理之前，还包括以SMO(Smoothened)特异性激动剂处理，下调GLT-1活性。
在另一优选例中，SHH信号通路成员蛋白包括SMO蛋白。
在另一优选例中，步骤(2)包括：在测试组中，以SMO特异性激动剂处理，并将候选物质加入(1)的细胞中；和/或步骤(3)包括：检测测试组的细胞中SHH信号通路成员蛋白对细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1的调节情况，并与对照组比较，其中所述的对照组是以SMO特异性激动剂处理但不添加所述候选物质的(1)的细胞；若所述候选物质能够维持细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1的表达或活性并降低细胞外谷氨酸浓度，则表明该候选物质是缓解或治疗缺血性脑损伤的物质(或潜在物质)。
在另一优选例中，在候选物质处理后的1小时内、较佳地30分钟内，测定(2)的细胞中SHH信号通路成员蛋白对细胞膜上谷氨酸转运体GLT-1的调节情况。
在另一优选例中，所述的候选物质包括(但不限于)：小分子化合物(如，来自化合物库或基因库的小分子化合物)；基因或蛋白，如干扰分子，基因编辑试剂，核酸抑制物，小RNA等。
在另一优选例中，所述的细胞为离体培养的细胞。
在另一优选例中，所述的细胞为细胞培养物。
本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。
附图说明
图1、啮齿类动物缺血过程中，缺血侧SHH表达升高。图中，0为血管堵塞、即缺血开始的时间。
图2A-B、在缺血过程中，SHH信号通路的激活可以促进细胞外谷氨酸浓度的上升。
图3A、利用不同药物处理星形胶质细胞，通过电生理的方法记录GLT-1蛋白的电流；其中，处理细胞时，SAG终浓度(3μM)；CYC终浓度(10μM)；SAG+CYC终浓度(3μM+10μM)。
图3B、同位素的实验论证SHH通过SMO降低星形胶质细胞对于细胞外谷氨酸的摄取能力。
图3C、NVP-LDE225可以完全抑制SAG的作用。
图4、C57小鼠脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估试验流程。
图5、C57小鼠脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估试验结果。
图6、食蟹猴脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估试验流程。
图7、食蟹猴脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估结果。A图所示为MRI扫描DWI序列(缺血后48h)，高亮信号表征的是脑损伤的区域。B图是统计图，横轴为MRI扫描时间点，T2和DWI的高亮信号都可以反映脑损伤严重程度。C图统计了缺血后30天这一时程中，不同处理组猴子在行为学上的变化。
具体实施方式
本发明人经过深入的研究，首次揭示了一种SHH(Sonic hedgehog)信号通路抑制剂NVP-LDE225可以通过SHH信号通路蛋白SMO快速地调节细胞膜上GLT-1的活性，快速清除胞外的谷氨酸，并能够用于制备缓解或治疗缺血性脑损伤(包括缺血性脑中风，由缺血性脑中风导致的脑损伤)的药物。
化合物及组合物
本发明首先提供了一种具有结构式(I)所示的母核结构的化合物：
本发明还包括上述具有式(I)所示母核结构的化合物的异构体、溶剂合物、前体，或它们的药学上可接受的盐，只要它们也具有与式(I)所示母核结构的化合物具有相同或基本相同的功能。所述的“药学上可接受的盐”是指化合物与无机酸、有机酸、碱金属或碱土金属等反应生成的盐。这些盐包括(但不限于)：(1)与如下无机酸形成的盐：如盐酸、硫酸、硝酸、磷酸；(2)与如下有机酸形成的盐，如乙酸、草酸、丁二酸、酒石酸、甲磺酸、马来酸、或精氨酸。其它的盐包括与碱金属或碱土金属(如钠、钾、钙或镁)形成的盐，以酯、氨基甲酸酯，或其它常规的“前体药物”的形式。化合物具有一个或多个不对称中心。所以，这些化合物可以作为外消旋的混合物、单独的对映异构体、单独的非对映异构体、非对映异构体混合物、顺式或反式异构体存在。
所述的“化合物的前体”指当用适当的方法服用后，该化合物的前体在病人体内进行代谢或化学反应而转变成结构式(I)所示母核结构的一种化合物，或化学结构式(I)所示母核结构的一个化合物所组成的盐或溶液。
本领域人员应理解，在得知了本发明化合物的结构以后，可通过多种本领域熟知的方法、利用公知的原料，来获得本发明的化合物，比如化学合成或从生物(如动物或植物)中提取或在提取基础上进行改造的方法，这些方法均包含在本发明中。
可以利用公知的方法来合成本发明的化合物；合成的化合物可以进一步通过柱层析法、高效液相色谱法等方式进一步纯化。此外，也可以通过商购的方式获得本发明的化合物。
本发明还提供了一种组合物(如，药物组合物)，含有有效量的式(I)所示母核结构所述的化合物、或其异构体、溶剂合物、前体。也即，本发明提供了含有NVP-LDE225或其类似物的组合物。
本发明中，所述的“含有”，“具有”或“包括”包括了“包含”、“主要由……构成”、“基本上由……构成”、和“由……构成”；“主要由……构成”、“基本上由……构成”和“由……构成”属于“含有”、“具有”或“包括”的下位概念。
作为一种优选方式，所述的组合物为药物组合物，所述组合物中还含有药学上可接受的盐和/或药学上可接受的载体或赋形剂。
如本文所用，“药学上可接受的”成分是适用于人和/或动物而无过度不良副反应(如毒性、刺激和变态反应)的物质，即有合理的效益/风险比的物质。“药学上可接受的载体”是用于将本发明的化合物传送给动物或人的药学上或食品上可接受的溶剂、悬浮剂或赋形剂。载体可以是液体或固体。
在本发明中，所述的药物组合物含有按照重量比例为0.001-50％的式(I)所示母核结构所示的化合物或其药学上可接受的盐。较佳的，所述的药物组合物含有按照重量比例为0.05-30％的式(I)所示母核结构所示的化合物或其药学上可接受的盐；更佳地，所述的药物组合物含有按照重量比例为0.01-20％的式(I)所示母核结构所示的化合物或其药学上可接受的盐。本领域人员应理解，根据临床实际需求或制药学中的药物设计方式，其它的重量比例也是可行的。
本发明所述的药物组合物的剂型可以是多种多样的，只要是能够使活性成分有效地到达哺乳动物机体的剂型都是可以的。比如可选自：凝胶剂、气雾剂、片剂、胶囊、粉末、颗粒、糖浆、溶液、或悬浮液。根据本发明的化合物所治疗的疾病类型，本领域人员可以选择方便应用的剂型。从易于制备和给药的立场看，优选的药物组合物是固态组合物，尤其是片剂和固体填充或液体填充的胶囊。本发明的化合物或其药物组合物也可储存在适宜于注射或滴注的消毒器具中。式(I)所示母核结构化合物作为活性成分的有效施用剂量可随给药的模式和待治疗的疾病的严重程度而变化。
应用
本发明人发现，NVP-LDE225通过调控SHH信号通路来发挥对于谷氨酸的调节作用。SHH信号通路原是一条参与神经发育过程的信号通路。本发明人的研究首次证明，SHH可以对星形胶质细胞上的谷氨酸转运体的上下膜进行调节，可以快速的实现膜上谷氨酸转运体数量变化，从而对胞外的谷氨酸浓度进行快速调节。并且，在缺血性脑损伤(包括缺血性脑中风，由缺血性脑中风导致的脑损伤)中，SHH的表达明显升高。SHH信号通路激活引起的膜上转运体下调导致的谷氨酸重吸收降低而在细胞外大量堆积，而本发明的化合物可以改变这一情况，提高膜上谷氨酸转运体的表达或活性，加速胞外谷氨酸的清除，在缺血性脑中风中具有明显的改善效果。
已有的科学研究中显示，SHH信号通路可以在缺血发生后几天帮助大脑进行修复，因此被认为是一种有益于神经保护的信号通路。但是SHH信号通路功能在缺血急性期并未有报道，而本发明人发现其在缺血急性期发挥的并非是神经保护的作用，其激活实际上导致了谷氨酸转运体(GLT-1)的在细胞膜上表达量下降或活性下降，其抑制剂(优选地为NVP-LDE225)则可以有效地逆转这一情况。本发明中首次揭示，SHH信号通路在缺血急性期有激活并且可以快速调控细胞外谷氨酸浓度，谷氨酸是缺血急性期导致脑损伤的最强因素。
针对SHH信号通路抑制剂NVP-LDE225，已往被本领域人员用于治疗晚期基底细胞瘤，目前已在美国及欧洲上市，其主要作用机制为抑制SHH信号通路中的蛋白Smoothened活性。而本发明人意外地发现，NVP-LDE22只需要在缺血过程中注射一次，就能够在缺血早期(如在6小时内或更短的时间内)快速到达药物靶标，实现药物的有效价值，对于缺血性脑中风的发展具有良好的改善效果，在啮齿类和非人灵长类动物模型的动物实验中均证明其具有很好的神经保护作用，其中食蟹猴是与人类大脑结构高度相近的物种。目前市场上并没有脑缺血神经保护类型的药物，而本发明很有可能填补了这一空白。
本发明中，首次论证在缺血性脑中风的模型中存在SHH调控细胞外谷氨酸的情形。本发明人的在先研究中提出过SHH调控细胞外谷氨酸的概念，但仅限于基于生理状态下的细胞(神经元)实验，且所针对的细胞并非星形胶质细胞，针对的谷氨酸转运体并非为GLT-1。本发明中，首次确认了SHH对于特异表达于星形胶质细胞上的谷氨酸转运体GLT-1活性的调控，这与之前的SHH对于特异表达在神经元上的谷氨酸转运体EAAC1的调控截然不同。所以，尽管本发明人之前关于SHH调控细胞外谷氨酸的概念有所提出，但是本发明中的机制是不同的，并且本发明首次在在体缺血模型中证实了这种调控的存在。
在上述发现的基础上，本发明人将临床用药NVP-LDE225，SHH信号通路特异性抑制剂转化为治疗缺血性脑损伤的药物，拓展了本领域对于SHH信号通路在缺血过程中的认知及NVP-LDE225或其类似物的临床适应症。
因此，作为本发明的一种应用方式，提供了NVP-LDE225或其类似物的用途，用于制备缓解或治疗缺血性脑损伤的组合物(药物)。在缺血过程中，星形胶质细胞的细胞膜上GLT-1蛋白量会下降，而NVP-LDE225的作用在于在缺血性脑损伤过程中维持细胞膜上GLT-1的蛋白量。
作为本发明的一种应用方式，提供了NVP-LDE225或其类似物的用途，用于制备在缺血性脑损伤过程中维持星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体GLT-1的表达或活性的组合物(药物)。
作为本发明的一种应用方式，提供了NVP-LDE225或其类似物的用途，用于制备减少星形胶质细胞的胞外谷氨酸量的组合物(药物)。
药物筛选
在得知了SHH信号通路蛋白与细胞膜上谷氨酸转运体以及胞外谷氨酸量的相互调控的分子机制之后，可以基于该特征来筛选通过在该分子机制中起作用，从而缓解或治疗缺血性脑损伤的物质。优选地，SHH信号通路蛋白包括SMO蛋白。
因此，本发明提供一种筛选缓解或治疗缺血性脑损伤的潜在物质的方法，所述的方法包括：(1)提供星形胶质细胞，该细胞表达SHH信号通路蛋白以及谷氨酸转运体；(2)用候选物质处理(1)的细胞；(3)测定(2)的细胞中SHH信号通路蛋白对细胞膜上谷氨酸转运体的调节情况，若所述候选物质抑制SHH信号通路蛋白调节的谷氨酸转运体的表达或活性下降、或提高其表达或活性，则表明该候选物质是维持或上调星形胶质细胞的膜上谷氨酸转运体、减少星形胶质细胞的胞外谷氨酸量，从而缓解或治疗缺血性脑损伤的物质(或潜在物质)。
在本发明的优选方式中，在进行筛选时，为了更易于观察到所述信号通路、基因或蛋白的表达或活性的变化的改变，还可设置对照组，所述的对照组可以是不添加所述候选物质的体系。
对于候选物质没有特别的限制，可以是感兴趣的、广泛的物质。例如，但不限于：来自化合物库或基因库的小分子化合物、基因或蛋白；或针对SHH信号通路蛋白、基因或蛋白或它们的上游或下游分子设计的小分子化合物、激动剂、上调剂、促进剂、基因编辑试剂、干扰分子、核酸抑制物、结合分子(如抗体或配体)。在得知了本发明所设计的信号通路信息后，本领域技术人员可以作出多种多样的设计，这些均包含在本发明中。
作为本发明的优选方式，所述的方法还包括：对获得的潜在物质进行进一步的细胞实验和/或动物试验，以进一步选择和确定对于治疗缺血性脑损伤(包括缺血性脑中风，由缺血性脑中风导致的脑损伤)真正有用的物质。
另一方面，本发明还提供了采用所述筛选方法获得的对于缓解或治疗缺血性脑损伤的潜在物质。这些初步筛选出的物质可构成一个筛选库，以便于人们最终可以从中筛选出能够对于治疗缺血性脑损伤(包括缺血性脑中风)真正有用的药物。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件如J.萨姆布鲁克等编著，分子克隆实验指南，第三版，科学出版社，2002中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1、啮齿类动物缺血过程中，缺血侧SHH表达升高
建立小鼠缺血再灌注模型，之后进行检测。检测区域为小鼠纹状体，如图1所示，大脑中动脉堵塞(MCAO)时长为120分钟，之后将栓塞取出，实现血管再通。在如图所示的时间点取出缺血侧(ipsi)和缺血对侧(contra)纹状体，将其浸泡于人工脑脊液中，以收集分泌到细胞外的SHH蛋白。
将富集了SHH的人工脑脊液用ELISA(酶联免疫吸附测定)实验测定其中SHH蛋白含量，发现在缺血后30分钟到60分钟的区间内，缺血一侧的纹状体SHH蛋白的释放显著多于缺血对侧。
实施例2、调节SHH信号通路以调节GLT-1活性和细胞外谷氨酸浓度
1、SHH信号通路的激活促进细胞外谷氨酸浓度
啮齿类动物缺血过程中，缺血侧SHH信号通路的激活促进细胞外谷氨酸浓度升高。采用微透析的方法，从模型小鼠的缺血侧海马区域收集细胞外谷氨酸，然后用高效液相色谱的方法测量收集到的谷氨酸浓度。
结果如图2A-B所示，在缺血前15分钟或缺血后45分钟，小鼠腹腔注射SHH信号通路特异抑制剂CYC(cyclopamine)或其溶剂对照HBC，发现HBC组中细胞外谷氨酸浓度在缺血后有显著上升，而CYC可以有效降低细胞外谷氨酸浓度。因此，在缺血过程中SHH信号通路激活的确可以促进细胞外谷氨酸浓度上升。
2、SHH信号通路快速抑制GLT-1活性
体外培养星形胶质细胞，利用SMO特异性抑制剂和激活剂进行处理，通过电生理的方法记录GLT-1蛋白的电流，GLT-1蛋白电流可以直观反映细胞膜上GLT-1蛋白活性。图3A的左图是记录的电流图，图3A右图是对于不同药物处理后GLT-1电流变化的统计图，所有药物孵育时间均为30分钟，如图所示，SMO的特异性激动剂SAG可以使GLT-1活性下降约50％，而SMO特异性抑制剂CYC(其特异作用于SHH信号通路的蛋白SMO，抑制其活性)可以阻止SHH的作用(SHH+CYC)。这一实验结果进一步说明，在SHH信号通路中，SMO蛋白激活抑制了GLT-1活性。
在图3B中，用同位素的实验论证SHH通过SMO降低星形胶质细胞对于细胞外谷氨酸的摄取能力。星形胶质细胞孵育用3H标记的谷氨酸，在不同药物(如图所示)的处理后，收集细胞，测量其中的3H标记的谷氨酸的量。以此反映星形胶质细胞对于谷氨酸的摄取能力。谷氨酸的摄取完全依赖细胞膜上谷氨酸转运体，SHH下调了GLT-1活性，因此SHH处理的星形胶质细胞其对谷氨酸的摄取能力也有了显著降低，并且这一现象可以被SMO的拮抗剂CYC所阻断。
在图3C中，用NVP-LDE225替换CYC，SMO的特异性激动剂SAG可以使GLT-1活性下降约50％，而NVP-LDE225几乎可以完全抑制SAG的作用。这一结果为后续在小鼠及猴子的实验开展提供理论依据。
上述结果说明，SHH信号通路快速调节膜上谷氨酸转运体GLT-1的数量，调节胞外的谷氨酸的浓度。抑制SHH信号通路的激活可以抑制膜上谷氨酸转运体GLT-1的活性下降，从而有效降低细胞外谷氨酸浓度。
实施例3、NVP-LDE225在脑缺血模型中保护脑损伤及改善行为
1、NVP-LDE225用于C57小鼠缺血模型
以啮齿类C57小鼠建立缺血模型，用于分析本发明人筛选获得的NVP-LDE225对于脑缺血的缓解或治疗作用。
体重约25g的C57小鼠，在第1天对其腹腔注射NVP-LDE225，注射量为40mg/kg；同时设置溶剂对照(PEG400/5％Dextrose和水75:25(v/v))。20分钟后进行缺血处理，缺血处理时间为2小时(h)，之后恢复供血。第二天，对小鼠进行行为学评分及TTC染色，确定脑损伤的程度。C57小鼠脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估试验流程如图4。
结果如图5，左图为实物图，TTC脑片染色，红色区域为脑组织具有活性的区域，白色区域为脑损伤的部位。中间的统计图为对白色区域体积的计算，发现NVP-LDE225可以显著降低白色区域的大小，进而反映脑损伤的减少。右图为整体评估NVP-LDE225对于小鼠缺血后神经行为学的改善。可以看到NVP-LDE225可以显著改善缺血后小鼠神经行为缺陷。
2、NVP-LDE225用于食蟹猴缺血模型
以食蟹猴建立缺血模型，用于分析本发明人筛选获得的NVP-LDE225对于脑缺血的缓解或治疗作用。
对食蟹猴进行大脑中动脉夹闭，具体过程为：在术前2-3天，先测定MRI、CBF和行为学，获得基础值，然后第0天进行大脑中动脉夹闭，夹闭至25min时开始给药，给药总体积5ml，给药时长5分钟，第1组猴子给予0.91mg/ml NVP-LDE225 137.5ul，第2组猴子给予137.5ul的溶剂；血气采样时间点为：夹闭前15分钟，夹闭后5分钟和给药后15分钟。第1天测定行为学。第2天，再次测定MRI、CBF和行为学。之后分别在第5、7、14天测定行为学。最后，在第30天测定MRI、CBF和行为学，以及留脑切片。食蟹猴脑缺血模型中NVP-LDE225药效评估试验流程如图6。
结果如图7所示，A图所示为MRI扫描DWI序列(缺血后48h)，高亮信号表征的是脑损伤的区域，由图可见，NVP-LDE225组中，高亮信号比安慰剂组显著降低。B图是统计图，横轴为MRI扫描时间点，T2和DWI的高亮信号都可以反映脑损伤严重程度。可见，无论是在缺血后48h或者30天，NVP-LDE225处理组缺血性脑损伤都有显著减少。C图是统计了缺血后30天这一时程中，不同处理组猴子在行为学上的变化，其中，意识，肌肉协调及运动系统的表现均在NVP-LDE225组表现更好，综合四项的总体评分则有更加显著的改善。
因此，NVP-LDE225能够有效地减少脑梗死。
实施例4、细胞水平的药物筛选
取星形胶质细胞，该细胞表达SHH信号通路以及谷氨酸转运体GLT-1。将该种细胞作为用于筛选抑制SHH信号通路的药物的细胞模型。
测试组：用候选物质处理的上述细胞的培养物；
对照组：不用候选物质处理的上述细胞的培养物。
在处理后适当时间，采用常规方法测定SHH信号通路对细胞膜上谷氨酸转运体的调节情况，若所述候选物质抑制SHH信号通路调节的谷氨酸转运体的活性下调，则表明该候选物质是缓解或治疗缺血性脑损伤的物质。
采用NVP-LDE225作为候选物质进行了测试，结果显示谷氨酸转运体的活性下调被显著地抑制，从而NVP-LDE225是治疗缺血性脑损伤有用的候选物质。
同时，本发明人还运用化合物库中的化合物处理上述细胞的培养物，以期筛选其它药物。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。