本项创新成果属于生物医药行业,介绍了一种新型糖肽分子。该分子通过将寡糖和寡肽片段结合,形成具有促进成骨作用的糖肽分子或组装体,展现出更高的安全性和降低的副作用风险。
背景技术
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种以低骨量和骨组织微结构破坏为特征,骨稳态失衡导致的全身骨骼性疾病。临床患者主要表现为疼痛、骨折、脊柱变形。随着世界上人口的日益老龄化,骨质疏松症已成为全球关注的一个公共卫生问题。据统计,我国骨质疏松症患病人口超过7000万,每年发生骨质疏松性骨折,约260万人次。骨质疏松用药市场前景广阔。目前常用的抗骨质疏松药物主要包括以下几种:(1)维生素D、钙剂等,是预防骨质疏松的一线用药;(2)抗骨吸收药物:如双膦酸盐、雌激素、选择性雌激素受体激动剂(以雷洛昔芬为代表)及降钙素等,这类药物能抑制破骨细胞骨吸收,减缓骨质丢失过程;(3)促骨形成药物:如甲状旁腺激素、特立帕肽、氧化物,这类药物能促进成骨细胞骨形成作用;(4)其他药物:如他汀类药、地诺单抗等。尽管包括双膦酸盐或甲状旁腺激素衍生物在内的药物可用于治疗骨质疏松症,但同时也会引起许多副作用,如颌骨坏死,肾功能损害等。因此,迫切需要寻找治疗骨质疏松症的全新策略和新型药物。
骨稳态失衡的原因除了细胞功能障碍,如成骨细胞基质分泌异常、破坏细胞骨吸收能力增强导致的骨代谢异常外,细胞外基质含量和结构的异常也会导致骨稳态的失衡。细胞外基质成分主要包括胶原、糖胺聚糖、矿物质以及一些微量元素,硫酸软骨素(Chondroitinsulfate,CS)作为糖胺聚糖的一种重要组分,由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺二糖重复单元组成,能够调节骨基质微环境,维持骨稳态。硫酸软骨素的化学结构中硫酸基团通过取代二糖单元N-乙酰半乳糖胺C4、C6和D-葡萄糖醛酸C2、C3上的一个或多个OH基团来进行修饰,这四种修饰可以产生重复的二糖单元的16种异构体,从而产生种类丰富的结构,结构的多样化导致其可与许多蛋白分子相互作用。因此,硫酸软骨素除结构作用外,还具有炎症调节、细胞增殖、细胞分化、细胞迁移、组织形态发生、器官发生、感染和伤口修复等重要生物学功能。硫酸软骨素已被广泛研究于软骨,如骨关节炎的治疗,但其对硬骨的贡献,特别是在骨质疏松症的研究甚少。
目前,硫酸软骨素成药的主要障碍源于其复杂的化学结构及其来源;商业化的硫酸软骨素主要依赖于动物组织提取(如牛、猪和鲨鱼)。虽然这种传统方法已经应用多年,但仍存在许多固有缺陷,如受其他糖胺聚糖的污染、结构异质性、长期育种、易降解等。为了克服以上问题,本发明设计并制备了一系列结构明确的糖肽分子以替代天然硫酸软骨素来治疗骨质疏松症。
实现思路