甘草酚在预防与治疗骨质疏松症中的应用

本发明属于生物医药，具体涉及甘草酚在预防与治疗骨质疏松症中的应用。

背景技术：

1、成骨细胞主要由内外骨膜和骨髓基质内的间充质始祖细胞分化而来，能特异性分泌多种生物活性物质，调节并影响骨的形成和重建过程。首先，基质干细胞通过调节runx2和osterix向成骨细胞谱系祖细胞分化；随后，细胞进一步分化为产生基质的成熟成骨细胞；基质成熟后，基质发生矿化并表达各种成骨细胞标志物，如骨桥蛋白、骨钙素、碱性磷酸酶(alp)和col1a1等；最后，终末分化的成骨细胞可能嵌入基质中成为骨细胞，或者成为覆盖在正弦表面的衬里细胞系统的一部分。此外，成骨细胞可通过产生多种分泌蛋白，如巨噬细胞集落刺激因子(m-csf)、核因子κ-β配体受体激活剂(rankl)等，进而抑制或促进破骨细胞的形成。

2、破骨细胞来源于造血干细胞中的巨噬细胞/单核细胞谱系，是骨代谢中唯一参与骨吸收的细胞。在骨微环境中，rankl与rank结合，随后rank通过募集trafs和c-src等适配分子/激酶激活破骨细胞最重要的转录因子nfatc1从而调控破骨细胞下游特征性标志物，如酒石酸盐耐酸性磷酸酶(trap)、细胞癌基因fos(c-fos)、组织蛋白酶k(ctsk)、基质金属蛋白酶(mmps)、树突状细胞特异性跨膜蛋白(dc-stamp)、v-atp酶亚基d2(atp6v0d2)、β3整合素和降钙素受体等的表达。随后破骨细胞前体分化并融合产生多核破骨细胞，并通过分泌酸、组织蛋白酶k和基质金属蛋白酶介导骨吸收。

3、在正常生理情况下，骨稳态通过负责骨吸收功能的破骨细胞以及负责骨形成的成骨细胞相互协调从而维持动态平衡的状态。破骨细胞的激活和/或成骨细胞的功能障碍会导致各种骨代谢异常疾病的发生，如骨质疏松症等。骨质疏松是临床上一种以骨量减少、骨密度降低、骨微结构受损、脆性骨折风险增加为主要特点的代谢性骨病，分为原发性骨质疏松(包括绝经后、老年性以及特发性骨质疏松)和继发性骨质疏松(包括代谢性、药源性、内分泌性、废用性以及缺乏性骨质疏松)。随着人口老龄化趋势加剧以及人类寿命的延长,骨质疏松症的发病率已跃居世界常见病的第七位。此外，由骨质疏松引起的腰背疼痛、脊柱变形、骨折等并发症严重影响患者的生活质量，给家庭以及社会带来沉重的经济、医疗以及护理压力。目前临床防治骨质疏松症的药物主要包括抗骨吸收药物、促骨矿化药物以及促骨形成药物。然而，长期使用这些药物容易引起各种副作用，如胃肠道功能紊乱、内分泌功能紊乱、股骨非典型骨折、骨坏死等，严重限制了骨质疏松的持续有效治疗。因此，亟需研发高效安全的抗骨质疏松药物。

4、甘草(radix glycyrrhizae),为豆科植物甘草(glycyrrhiza uralensisfisch.)、光果甘草(glycyrrhiza glabra l.)或胀果甘草(glycyrrhiza inflata bat.)的干燥根和根茎，是中药中最常用的草药之一，具有调和诸药的功能。甘草具有补脾胃、益气、止痛、止咳、化痰、清热解毒等功效，在现代医学中广泛用于治疗消化性溃疡、口腔溃疡、肝脏疾病、呼吸系统疾病、风湿病、骨质疏松症等多种疾病。此外，甘草因其甜味而被广泛用作膳食补充剂。据报道，三萜皂苷、异黄酮和黄酮类化合物是甘草的主要生物活性物质。其中，甘草酚(glycyrol，缩写为gc)是一种从甘草中分离得到的苯并呋喃香豆素，已被证明具有抗炎、抗关节炎、免疫抑制、解毒和植物雌激素等多种生物活性。然而，甘草酚对骨质疏松症的潜在治疗作用目前仍不清楚。

技术实现思路

1、本发明第一方面的目的，在于提供甘草酚或其药学上可接受的盐的应用。

2、本发明第二方面的目的，在于提供一种方法。

3、为了实现本发明上述的目的，本发明采取的技术方案是：

4、本发明的第一个方面，提供甘草酚或其药学上可接受的盐在a1)-a4)中任一项的应用a1)制备骨形成促进剂；

5、a2)制备骨吸收抑制剂；

6、a3)制备治疗和/或预防骨代谢相关疾病的产品；

7、a4)制备用于提高骨密度的保健品。

8、优选地，所述甘草酚的分子式为c21h18o6，分子量为366.4g/mol，结构式如式(ⅰ)所示：

9、

10、优选地，所述药学上可接受的盐包括金属盐、铵盐、与无机酸形成的盐、与有机碱形成的盐、与有机酸形成的盐、与碱性氨基酸形成的盐、与酸性氨基酸形成的盐中的至少一种。

11、优选地，所述金属盐包括碱金属盐、碱土金属盐。

12、优选地，所述碱金属盐包括钠盐、钾盐中的至少一种。

13、优选地，所述碱土金属盐包括钙盐、镁盐、钡盐、铝盐中的至少一种。

14、优选地，所述与有机碱形成的盐包括与下列有机碱形成的盐：三甲胺、三乙胺、吡啶、甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环己胺、二环己基胺、n,n'-二苄基乙二胺中的至少一种。

15、优选地，所述与无机酸形成的盐包括与下列无机酸形成的盐：盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸中的至少一种。

16、优选地，所述与有机酸形成的盐包括与下列有机酸形成的盐：甲酸、乙酸、三氟乙酸、苯二酸、富马酸、草酸、酒石酸、马来酸、枸橼酸、琥珀酸、苹果酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸中的至少一种。

17、优选地，所述与碱性氨基酸形成的盐包括与下列碱性氨基酸形成的盐：精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸中的至少一种。

18、优选地，所述与酸性氨基酸形成的盐包括与下列酸性氨基酸形成的盐：门冬氨酸、谷氨酸中的至少一种。

19、优选地，所述骨代谢相关疾病包括成骨不全、牙槽骨缺失、佝偻病、多发性骨髓瘤、骨质疏松症、氟骨症、佩吉特骨病中的至少一种。

20、优选地，所述骨代谢相关疾病包括骨质疏松症。

21、优选地，所述骨代谢相关疾病为骨质疏松症。

22、优选地，所述骨质疏松症包括原发性骨质疏松和继发性骨质疏松。

23、优选地，所述产品包括药品、保健品中的至少一种。

24、优选地，所述产品还包括药学上可接受的辅料，和/或任意一种或多种第二活性成分。

25、优选地，所述辅料包括干燥剂、稳定剂、抗氧化剂、崩解剂、润滑剂、调色剂、矫味剂、分散剂中的至少一种。

26、优选地，所述产品的施用对象为动物；进一步优选地，所述动物为哺乳动物；更进一步优选地，所述动物选自人、猫、牛、羊、猪、狗、鸡、鸭、鹅、兔、鼠；再进一步优选地，所述动物为人，包括未成年人、成年人和老人。

27、优选地，所述促进剂、和/或抑制剂、和/或产品、和/或保健品包括药学上可接受的剂型。

28、优选地，所述剂型选自经胃肠道给药剂型、或非经胃肠道给药剂型；

29、优选地，所述经胃肠道给药剂型包括散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、缓释剂、溶液剂、干混悬剂、泡腾片、乳剂、混悬剂、糖浆剂、滴剂、咀嚼片中的至少一种。

30、优选地，所述非经胃肠道给药剂型包括注射给药剂型、呼吸道给药剂型、皮肤给药剂型、粘膜给药剂型、腔道给药剂型中的至少一种。

31、优选地，所述注射给药剂型包括注射剂，包括静脉注射剂、肌内注射剂、皮下注射剂、皮内注射剂、腔内注射剂中的至少一种。

32、优选地，所述呼吸道给药剂型包括喷雾剂、气雾剂、粉雾剂中的至少一种。

33、优选地，所述皮肤给药剂型包括外用溶液剂、洗剂、搽剂、软膏剂、硬膏剂、糊剂、贴剂中的至少一种。

34、优选地，所述黏膜给药剂型包括滴眼剂、滴鼻剂、眼用软膏剂、含漱剂、舌下片剂、粘贴片剂、贴膜剂中的至少一种。

35、优选地，所述腔道给药剂型包括栓剂、气雾剂、泡腾片、滴剂、滴丸剂中的至少一种；所述腔道包括直肠、阴道、尿道、鼻腔、耳道等。

36、本发明的第二个方面，提供b1)-b7)中任一种方法，其特征在于，使用本发明第一个方面的甘草酚或其药学上可接受的盐处理细胞：

37、b1)体外非治疗目的地抑制破骨细胞特异性基因表达；

38、b2)体外非治疗目的地抑制破骨细胞形成；

39、b3)体外非治疗目的地抑制骨吸收；

40、b4)体外非治疗目的地抑制骨质流失；

41、b5)体外非治疗目的地促进成骨细胞形成；

42、b6)体外非治疗目的地促进矿化成骨；

43、b7)体外非治疗目的地促进骨成熟。

44、优选地，所述破骨细胞特异性基因包括nfatc1、trap、c-fos、ctsk、mmp-9和oc-stamp中的至少一种。

45、本发明的有益效果是：

46、本发明首次公开了甘草酚在预防和治疗骨质疏松疾病中的应用。在细胞水平上，本发明利用抗酒石酸酸性磷酸酶(trap)染色、骨吸收功能测定、鬼笔环肽染色、实时定量逆转录聚合酶链反应分析试验(rt-qpcr)及蛋白免疫印迹分析试验等多种实验手段，首次证实甘草酚显著抑制破骨细胞的生成、f-actin环的形成和骨吸收活性，并有效调节破骨细胞分化特异性标志物的表达；此外，本发明利用碱性磷酸酶(alp)染色及茜素红染色等实验手段，首次明确甘草酚显著促进成骨细胞的分化和矿化进而促进骨形成。在动物水平上，本发明首次公开了甘草酚显著改善地塞米松导致的斑马鱼骨丢失和脂多糖导致的小鼠骨丢失，且没有明显毒副作用。值得注意的是，在安全剂量范围内，甘草酚与临床治疗骨质疏松的一线药物相比，具有更强的抗骨丢失作用或者疗效无显著性差异。本发明表明甘草酚作为骨吸收抑制剂和骨形成促进剂在骨质疏松疾病的治疗中具备极大潜力。