背景[1-6]
Odanacatib(Cysteine Protease抑制劑)是有效,選擇性的組織蛋白酶K抑制劑,IC50分別為0.2 nM和1 nM。對(duì)脫靶的cathepsin B,L,S具有高度選擇性。在體外,Odanacatib作用于組織蛋白酶K具有高抑制活性和選擇性,作用于人和兔組織蛋白酶K時(shí),IC50分別為0.2 nM和1 nM。而且,在全部人細(xì)胞酶實(shí)驗(yàn)中,Odanacatib也同樣有效,IC50為5 nM。
最新研究顯示,Odanacatib通過(guò)阻斷細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸而導(dǎo)致Osteoclast(OC)再吸收活性降低。Odanacatib與同一試驗(yàn)中的Cat S抑制劑LHVS(IC 50=0.001μM)相比,Odanacatib是抗原呈遞的弱抑制劑,在小鼠B細(xì)胞系(IC 50=1.5±0.4μM)中測(cè)量。與LHVS相比,Odanacatib還顯示對(duì)小鼠脾細(xì)胞中MHC II恒定鏈蛋白Iip10的加工的抑制作用較弱(最小抑制濃度分別為1-10μM和0.01μM)。通過(guò)CTx釋放(IC 50=9.4nM)或再吸收區(qū)域(IC 50=6.5nM)測(cè)量,Odanacatib降低了再吸收活性,但對(duì)OC活化沒(méi)有影響。
Odanacatib劑量依賴性地降低IC 50的CT釋放=9.4±1.0 nM。Odanacatib處理的OC在含CatK的囊泡中積累標(biāo)記的降解骨基質(zhì)蛋白。Odanacatib(30mg/kg,口服,每日一次)持續(xù)抑制骨吸收標(biāo)志物和血清骨形成標(biāo)志物與載體處理的OVX猴。Odanacatib顯示對(duì)小梁與皮質(zhì)骨形成的隔室特異性影響,治療導(dǎo)致卵巢切除猴骨膜骨形成和皮質(zhì)厚度顯著增加,而骨小梁形成減少。
OVX+ODN-h組的骨體積/總體積(BV/TV)和骨礦物質(zhì)密度(BMD)顯著高于OVX+Veh組(p<0.05)。OVX+ODN-h組中Runx2,Collagen-1,BSP,Osterix,OPN和SPP1的表達(dá)顯著低于OVX+Veh組(p<0.01)。與OVX+Veh組相比,OVX+ODN-1組中Collagen-I,BSP,Osterix,OPN和ALP的表達(dá)降低,但在OVX+ODN-h組中上調(diào)。danacatib按10 mg/kg劑量作用于臨床前期大鼠,具有良好的藥物動(dòng)力學(xué)特性,如清除能力(Cl:2 mL kg-1 min-1),低量分布(Vdss:1.1 L kg-1),半衰期(T1/2:6小時(shí)),及口服生物有效性(F:8%)。
此外,Odanacatib作用于肝臟恢復(fù)96%的親本大鼠,也具有良好的代謝穩(wěn)定性。Odanacatib(ODN)口服處理切除卵巢(OVX)的兔子,也阻止骨質(zhì)流失,這種作用存在劑量依賴性。而且,Odanacatib每天按9 µM處理,顯著提高股骨近端骨密度(BMD)(7.8%),股骨頸BMD(10.8%)及大腿大轉(zhuǎn)子BMD(6.5%)。Odanacatib長(zhǎng)期處理缺乏雌激素,骨骼成熟的獼猴,高效抑制骨代謝,不會(huì)降低破骨細(xì)胞數(shù)量,且維持卵巢切除(OVX)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物脊柱的正常生物力學(xué)特性。
應(yīng)用[7][8]
Odanacatib(Cysteine Protease抑制劑)可用于正畸牙移動(dòng)復(fù)發(fā)研究:
Odanacatib是一個(gè)高度選擇性的組織蛋白酶K抑制劑,阻斷破骨細(xì)胞的骨吸收效應(yīng),促進(jìn)成骨,但其在正畸后復(fù)發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用尚屬空白。本實(shí)驗(yàn)從odanacatib調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞功能,抑制移動(dòng)牙復(fù)發(fā)的角度出發(fā),通過(guò)建立大鼠正畸牙移動(dòng)復(fù)發(fā)模型,在復(fù)發(fā)牙周圍局部注射odanacatib,進(jìn)一步了解正畸牙移動(dòng)復(fù)發(fā)過(guò)程骨改建機(jī)制,分析外源性odanacatib對(duì)正畸牙移動(dòng)復(fù)發(fā)距離、牙槽骨密度以及復(fù)發(fā)過(guò)程中TRAP、Cat K、IGF-Ⅰ表達(dá)的影響,探討odanacatib是否具有促進(jìn)牙齒穩(wěn)定的作用,以期為正畸臨床保持階段提供有效的輔助方法。
選用30只SPF級(jí)大鼠,建立種植支抗牙齒移動(dòng)模型,60g力值近中移動(dòng)右上頜磨牙,加力3周去除加力裝置讓其復(fù)發(fā)。隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組15只。實(shí)驗(yàn)組于右上磨牙周圍粘骨膜局部注射60μl、1.25μM odanacatib,每3天注射一次。對(duì)照組注射等量生理鹽水。復(fù)發(fā)0天和2周時(shí)制取大鼠上頜牙列模型,測(cè)量右上頜、二磨牙間距離,計(jì)算復(fù)發(fā)率(復(fù)發(fā)率=復(fù)發(fā)距離/牙齒移動(dòng)距離*100%)。
復(fù)發(fā)2周后處死大鼠,立即截取包含右上頜3顆磨牙及其周圍牙槽骨的上頜骨,進(jìn)行Micro-CT掃描,測(cè)量右上頜磨牙根分叉處牙槽骨BMD和BVF值,分析牙槽骨骨小梁空間結(jié)構(gòu)。掃描后制作組織切片,HE染色觀察磨牙牙周組織形態(tài)學(xué)變化。TRAP特殊染色觀察牙周破骨細(xì)胞數(shù)量的變化,免疫組織化學(xué)染色觀察牙周組織Cat K和IGF-Ⅰ的表達(dá),利用圖像分析軟件對(duì)其含量進(jìn)行半定量分析。
結(jié)論(1)局部注射odanacatib能有效地抑制破骨細(xì)胞Cat K的表達(dá),但不減少破骨細(xì)胞的數(shù)量,對(duì)破骨細(xì)胞的存活沒(méi)影響。(2)局部注射odanacatib減小大鼠正畸復(fù)發(fā)率,增加局部牙槽骨的BMD和BVF值。提示odanacatib在正畸牙復(fù)發(fā)過(guò)程中可以有效減少骨吸收,增加骨形成,抑制復(fù)發(fā)。(3)局部注射odanacatib增加牙周組織IGF-Ⅰ的分泌,提示odanacatib在正畸牙復(fù)發(fā)過(guò)程中保護(hù)膠原的降解,促進(jìn)牙周組織改建,增強(qiáng)移動(dòng)牙的穩(wěn)定性。
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