專利名稱：：用于治療阿爾茨海默病的甾類皂苷及其衍生物的制作方法
技術領域：
：本發明涉及膜結合受體及其功能、認知機能失常和同類疾病、其治療方法和用于這類治療方法的組合物。更具體地，但非排它地說，本發明還涉及治療以膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的方法。在下文中，本發明主要參照阿爾茨海默病(AD)和阿爾茨海默型老年性癡呆(SDAT)進行描述，已經證明在這些疾病中大量的受體類型的缺陷。然而，可以理解本發明一般涉及治療由體內病理條件和/或接觸不良環境條件所導致的疾病的方法，這些疾病以膜結合受體數量或功能的缺陷或神經元之間的連接處或在神經元和效應器細胞的連接處的傳導缺陷為特征。上述類型的疾病包括帕金森病；Lewi體癡呆；體位性低血壓；孤獨癥；慢性疲勞綜合征；重癥肌無力；蘭-伊病；與海灣戰爭綜合征相關的疾病和疾患；有機磷化合物的職業接觸以及與衰老相關的疾患。阿爾茨海默病(AD)和阿爾茨海默型老年性癡呆(SDAT)是嚴重的且正在全社會中逐漸蔓延的疾病，由于預期壽命的增加和外來疾病得到控制，其人口統計分布逐漸擴展到了更為老齡化人群。迫切需要可以治療或有助于控制AD/SDAT的藥劑。與年齡相關的記憶減退(AAMI)是老年患者的特征，他們主訴失去記憶而心理和身體上正常。這是難以定義的綜合征，而有效治療AD/SDAT的藥劑在這些患者中還是有價值的。通過傳統和常規的醫療研究方法和學科來進行對AD/SDAT的深入研究。在常規的藥物療法中，有幾種手段來治療AD/SDAT。公知促進大腦皮層中記憶的生物化學過程是(至少部分是)膽堿能介導的。本領域技術人員已知“膽堿能介導”機制可以直接產生對受體起作用的乙酰膽堿且這些是直接的作用。此外，臨床上有用的作用還可以通過調制乙酰膽堿從突觸前神經末梢中的釋放或抑制破壞乙酰膽堿的酶類來產生。這些調制因子通過中介體是非膽堿能藥的神經元來發揮作用；將它們稱作間接作用。在治療上所作的某些嘗試已經集中在其它中介體諸如5-羥色胺的作用上，5-羥色胺是一種在腦其它區域諸如中腦核內的中介體。然而，由于來自這些區域的纖維被投射入主要遞質是乙酰膽堿的大腦皮層中，所以在尋找合適的治療劑中人們的注意力已經集中在這一中介體的控制上。用于治療AD/SDAT的膽堿能策略已經沿形成、突觸釋放和除去釋放的乙酰膽堿的途徑集中在幾點上。一種手段包括用高劑量的卵磷脂和其它乙酰膽堿前體治療。這種治療方法受限地用于對認知行為產生持續改善。另一種手段包括使用植物藥諸如遠志根的提取物，已經證明它可促進膽堿-乙酰膽堿轉移酶(CAT)活性和神經生長因子(NGF)在大腦中的分泌。口服給予NGF對中樞神經系統沒有影響，因為它是不能通過血腦屏障的高分子量蛋白質。然而，已經提出了將可以通過血腦屏障并對NGF在中樞神經系統中的合成具有刺激作用的藥劑用于改善與記憶相關的行為。使用膽堿脂酶抑制劑諸如鹽酸他克林的第三種臨床手段的結果已經在一定程度上比上述手段更為可靠。已經證明獲自用于中藥和西藥的植物的物質例如石杉堿、加蘭他敏和毒扁豆堿均在治療AD/SDAT的臨床研究和實驗室模型中有某種有利作用(盡管是有限的)。所有這些物質均是乙酰膽堿酯酶(AChE)的抑制劑。在患AD/SDAT的病人中，可以存在乙酰膽堿(ACh)的合成下降、ACh從突觸前儲存中的釋放功效降低和突觸后(M1)受體的數量或功能下降。突觸前M2受體的減少也已經得到了證實。AChE抑制劑的有利作用歸因于通過減慢所釋放遞質的破壞速度而提高在大腦中的突觸處的乙酰膽堿水平。公知調制膽堿能功能的組合物可影響記憶和記憶恢復。例如，煙堿可刺激煙堿性乙酰膽堿受體且認為吸煙引起的短期的記憶促進作用是由于煙堿的作用。乙酰膽堿的拮抗劑東莨菪堿會產生在作為單純反應次數延長的意識運動試驗中顯示的記憶缺失和認知功能異常，這可能是注意力受損的結果；并且將乙酰膽堿的拮抗劑東莨菪堿用于這一目的作為輔助止痛治療。東莨菪堿的遺忘作用可以被煙堿所拮抗。存在兩個家族的煙堿受體亞型(α和β)且它們各自包括在配體特異性上有差異的四種亞組。煙堿受體在CNS中的作用沒有在分子水平上被充分理解。可能是結合煙堿受體的這些藥劑可以改變大腦中毒蕈堿性受體位點處的更新比例。煙堿受體是配體控制離子通道且其活化可導致對Na+和Ca++的細胞滲透性、去極化和興奮快速(毫秒)增加。毒蠅堿可以刺激另一類膽堿能受體。這類毒蕈堿性(M)受體是G蛋白偶聯的受體。毒蕈堿性受體的反應是較緩慢的；它們可以是興奮性的或抑制性的。它們與離子滲透性的改變沒有必然的聯系。通過膽堿能受體的克隆已經檢測了5類毒蕈堿性受體并將它們命名為m1-m5。藥理作用與克隆受體中的4種相關并基于藥理特異性將它們命名為M1-M4。已經能夠使用特異性受體蛋白和單克隆抗體進一步在大腦中將毒蕈堿性受體確定為m1(突觸后)和m2(突觸前)。在心臟中，M2受體是突觸后受體。認為突觸前毒蕈堿性受體是抑制性的，ACh與這些減弱ACh進一步釋放的受體的結合提供了Ach釋放的負反饋機制。優選分布入大腦的選擇性M2受體拮抗劑可以由此用于治療阿爾茨海默病。公知在諸如AD/SDAT這樣的疾病狀態中，存在一般性的神經元缺失和膽堿能神經功能缺損。據推測在治療這類疾病的過程中，在剩余的膽堿能神經元中高親和性煙堿結合位點可以被轉化成低親和性結合位點，由此持續釋放遞質。通過降低煙堿結合位點的親和性，可以避免快速脫敏過程。在大腦中煙堿性受體處的激動劑激活具有快速發作和抵銷的特點。煙堿性受體的親和性降低會減少脫敏過程。SchwarzR.D.等(《神經化學雜志》(J.Neuro.Chem.)42,(1984),1495-8)已經證實煙堿結合位點以突觸前方式位于膽堿能(以及5-羥色胺和兒茶酚胺能)軸突末端上。對AD/SDAT的高親和性結合位點改變還可以誘發煙堿結合位點可以具有的對其它遞質系統的調制作用的改變。突觸前膽堿能機制也在GABA能的神經元的抑制控制下且認為這種抑制作用在AD/SDAT中被強化。這種抑制作用的去除或降低可強化突觸前皮質膽堿能活性并促進認知反應過程。受煙堿支配的中間神經元纖維的相互作用(降低結合親和性)和GABA能的纖維的脫抑制作用兩者均發生在突觸前位置。這是一種過于簡單化的中樞傳遞模式，但是可提供理解某些嘗試的構架，進行所述的嘗試是為了增加中樞突觸中乙酰膽堿的有效濃度。這進一步解釋了直接和間接作用的概念。屬于上述用于AD/SDAT治療的三種常規治療手段存在缺陷ACh前體的互補、激動劑的替換和乙酰膽堿脂酶的抑制。這些治療方法可以導致可激活產生突觸后受體脫敏作用的負反饋機制的ACh的有效性的短期增加。根據理論，沒有預計到長期的有利作用且當治療中斷時，控制AD/SDAT和AAMI的任何有利作用均消失且病情甚至可以惡化。已經證實具有M1激動劑和M2/M3拮抗劑活性的化合物可改善SDAT患者的認知行為(Sramak等《生命科學》(LifeSciences)第2卷第3期195-202,1997)。然而，該化合物可導致不可接受的膽堿能副作用諸如疲勞、腹瀉和惡心。治療AD/SDAT和AAMI的更為根本的手段目的在于增加大腦中突觸后(M1)受體的數量。從中國專利CN1096031A中得知菝葜皂苷元(SaG)可以上調M1膽堿能受體并且也能夠下調(即更趨向于正常水平的)β-腎上腺素能受體，其數量在AD/SDAT中可以呈病理性升高。本發明者已經發現了顯示出調節受體能力的許多皂苷和皂苷元。因此，本發明的一個方面是提供異菝葜皂苷元、anzurogenin-D或黃芪苷在制備用于治療以突出后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的藥物中的用途。本領域技術人員會意識到皂苷及其皂苷元之間的相互關系且通過給予相應的皂苷或其混合物可以在患者體內顯示出皂苷元的所需作用。至少一定比例的皂苷的水解發生在胃腸道。本領域技術人員也會意識到在酸水解的條件下某些皂苷元的表異構化作用。不是所有的皂苷和/或其糖苷配基都可用于治療AD/SDAT且某些諸如來自毛地黃的皂苷和皂苷元對心肌具有有效影響收縮力的作用。這組皂苷看起來對斷定AD/SDAT治療作用的中樞神經系統(CNS)沒有作用；其在高劑量下的有效性和毒性也可排除上述作用。某些主要皂苷元具有下列一般通式根據該一般通式，某些皂苷元的結構如下表中所示各類皂苷元的藥理特性和藥效作用的變化強調了對選擇最適用于治療AD/SDAT的那些藥劑的需求。有關SaG作用的新事實的發現使得確定最適用于治療AD/SDAT等的物質成為可能。本發明某些方面中主要關注的皂苷和皂苷元天然出現在一定范圍內的植物品種中，特別是源于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬。目前最關注的品種包括SmilaxregeliiKilip&Morton-通常稱作洪都拉斯菝葜、SmilaxaristolochiaefoliaMiller-通常稱作墨西哥菝葜、SmilaxornataHooker-通常稱作牙買加菝葜、Smilaxaspera-通常稱作西班牙菝葜、SmilaxglabraRoxburgh、Smilaxfebrifuga-Kunth-通常稱作厄瓜多爾菝葜或秘魯菝葜、知母、YuccaschidigeraRoezlexOrtgies、和YuccabrevifoliaEngelm。可能有意義的皂苷和皂苷元還可以天然出現在其它屬中例如薯蕷屬、延齡草屬、茄屬、羊角拗屬、毛地黃屬和葫盧巴屬。如上所述，來自這些來源的某些皂苷和皂苷元具有不需要的特性且由此不推薦將它們用于本發明。本發明的另一個方面是提供一種具有促進認知功能特性的包括有效量的皂苷或皂苷元的藥物組合物。所述的皂苷或皂苷元優選是甾族皂苷或皂苷元。這類組合物優選包括有效量的非雌激素性皂苷或皂苷元。在另一個方面中，本發明提供了一種具有促進認知功能特性的包括有效量的來源于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬植物的皂苷或皂苷元(優選非雌激素樣皂苷或皂苷元)的藥物組合物。本發明進一步提供了菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬植物的提取物在制備具有促進認知功能特性的藥物中的用途。會理解的是，本發明包括上述定義范圍內的組合物的用途。因此，本發明的第五個方面提供了一種促進認知功能的方法，該方法包括對人或動物給予有效劑量的本發明組合物的步驟。本發明還提供了一種促進人或非人體的動物體的認知功能的方法，該方法包括給予有效劑量的皂苷或皂苷元、優選非雌激素樣皂苷或皂苷元的步驟。本文所用的術語“認知功能”指的是諸如思維、推理、記憶、印象和學習的功能。因此，本發明的第七個方面提供了異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷(astragaloside)、提果皂苷元、魯斯可皂苷元、海可皂苷元和薯蕷皂苷元中的一種或多種在制備用于治療以突觸后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的藥物中的用途。本發明者還發現當將菝葜皂苷元與某些其它類皂苷元合用時，獲得了意想不到的協同作用。因此，本發明的第八個方面是提供一種用于治療以突觸后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的組合物，該組合物包括菝葜皂苷元、異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷、提果皂苷元、魯斯可皂苷元、海可皂苷元和薯蕷皂苷元中的至少兩種。本發明的第七和第八個方面中所用的物質在患者體內不具有非常明顯的雌激素性和/或雄激素性和/或合成代謝活性。盡管如此，但是在某些實施方案中仍有低水平的雌激素性和/或雄激素性補充。本發明的第九個方面是提供一種用于治療以組織、器官、細胞類型或細胞器中膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的方法，該方法包括下列步驟直接或間接地調制胞質、細胞核或膜結合蛋白或受體的作用，當該蛋白或受體被與其結合的激動劑激活時或其活性在通過使其拮抗劑失活而被促進時，它可上調在所述組織、器官、細胞類型或細胞器中膜結合受體的數量和/或周轉(turnover)和/或使其正常化。令人意外的是，本發明者已經發現放射性標記的SaG集中在分離自大鼠的腦細胞的細胞核中且在用SaG處理的大鼠體內M受體mRNA的水平升高。盡管本發明者不希望受任何理論約束，但是仍認為SaG可通過調制DNA的表達而發揮中國專利CN1096031A中所述的作用。根據本發明的一種可能的解釋是SaG是甾類受體(可能是一種雌激素受體)或轉錄因子或啟動子的胞內激動劑。甾類和SaG在結構上具有化學相似性，且由此可能是，SaG從細胞質至細胞核的轉運機制與甾類相同。因此，在擴散通過細胞膜后，SaG結合存在于細胞質中的甾類受體并促進該受體的構象轉化，使得高親和性核內復合物被轉運到核DNA蛋白復合物上的響應位點。在此處，它可促進從細胞核遷移至核糖體的mRNA的轉錄，從而導致產生的毒蕈堿性受體增加。第二種可能性在于SaG是一種未知受體的激動劑，它可通過結合細胞核中DNA蛋白復合物并作為啟動子起作用而起導致mRNA表達增加的作用。在兩種情況中，SaG-受體復合物與DNA的結合可以導致編碼膽堿能受體、多巴胺能受體或腎上腺素能受體或其它膜結合受體的mRNA的表達增加。或者，SaG受體復合物與DNA的結合可以導致所連接的蛋白質諸如G蛋白的產生增加；或阻礙其降解；或延遲(later)這類蛋白質與相關受體的連接，由此導致受體數量上的次級改變。通過一種或多種神經營養因子例如神經生長因子(NGF)水平的提高可以介導SaG的作用。還認識到除神經元和膽堿能介導的突觸機制外，可能諸如一氧化氮(NO)和非膽堿能激動劑這樣的物質也可以對膽堿能傳遞具有調制作用。無論SaG與細胞成分結合以發揮其作用的精確特性如何，它均可提供可以靶向AD/SDAT、AAMI等的潛在治療的新途徑。已經證實SaG可增加膜結合受體mRNA、特別是m1受體mRNA的水平。由此可能的是，當胞質或核受體或啟動子被激活時，可使組織、器官、細胞類型或細胞器中產生的編碼膜結合受體的mRNA分子增加或減少組織、器官、細胞類型或細胞器中產生的編碼膜結合受體的mRNA分子的破壞。胞質或細胞核受體在被激活時也可以增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA分子的轉錄。如上所述，煙堿性受體可以調制膜結合受體的數量和/或周轉。因此，在一個實施方案中，通過給予至少是煙堿性受體部分激動劑的物質來調制胞質或細胞核受體的作用。目前優選的情況是胞質或細胞核受體的作用通過給予至少是其部分激動劑的物質來調制。所述的激動劑可以是皂苷或皂苷元、優選是菝葜皂苷元、異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷、提果皂苷元、魯斯可皂苷元、海可皂苷元和薯蕷皂苷元中的一種或多種。這些化合物在患者體內不具有非常明顯的雌激素性和/或雄激素性和/或合成代謝活性。低水平雌激素性和/或雄激素性的補給在本發明第九個方面中的方法中可以是有利的。受體可位于組織、器官、細胞類型或細胞器的細胞溶膠中且當它們通過結合激動劑被激活時，遷移至細胞核中。另外可能的情況是，所述受體位于組織、器官、細胞類型或細胞器的細胞核中，激動劑擴散入核或通過另一種機制被輸送到那里。在本發明第一個方面中的方法中，不必給予直接對胞質或細胞核受體自身起作用的物質。代之可以在途徑中的胞質或細胞核受體或啟動子牽連的上游或下游起作用。因此，通過給予可增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA表達的物質可以調制胞質或細胞核受體的作用。雌激素和其它相關化合物作為對SDAT的可能的治療手段的作用已經得到廣泛關注。在進行觀察膽堿酯酶抑制劑(他克林)對患SDAT病人認知功能作用的研究中，二級分析提示在還接受激素(雌激素)置換療法(ERT)的女性患者中觀察到了所有的改善。流行病學數據也提示ERT可以對SDAT的發展起預防作用。在大鼠中作的大量工作提示進行卵巢切除術導致認知功能降低且這種作用至少部分可以通過給予雌激素來逆換。雌激素在這種模型中的作用可能是增加高親和性膽堿在大腦中某些區域(特別是海馬)內的吸收，由此改善膽堿能的傳遞。在相同模型中，已經使用合適的原位雜交技術(Singh1995)證實給予雌激素可以增加腦衍生神經營養因子(BDNF)的mRNA水平。已經在體外實驗中研究了雌激素作用后面的可能機制。已經使用成神經細胞瘤細胞系和細胞對除血清或β-淀粉樣蛋白(BA)級分作用的反應進行了這些研究。認為后者的刺激特別相關，這是由于在SDAT的晚期淀粉樣蛋白斑管凸的結果。除血清和BA兩者均可誘發細胞死亡。已經證實17-β雌二醇對由除血清和BA所誘發的細胞死亡有預防作用。當在有雌激素拮抗劑(他莫西芬)存在的情況下檢測17-β雌二醇時這種預防作用沒有被消除。非雌激素樣對映體(17-α雌二醇)可有效地抑制細胞死亡。隨后的研究提示這些化合物的預防作用取決于存在的完全脫飽和的酚A環和在3位未保護的羥基(Simpkins1997；Green1997)。在成神經細胞瘤細胞培養物中，證實雌激素樣化合物可增加神經生長因子的釋放。這些發現與SDAT中雌激素作用的相關性仍然不清楚。要求保護具有螺旋甾烷、呋螺旋甾烷、螺旋甾堿烷或茄次堿結構的大量甾類皂苷元在治療包括SDAT在內的疾病中的用途的專利申請已經被公開。兩篇專利公開文獻均與此特別相關中國專利公開號CN1096031A要求保護螺旋甾烷皂苷元(菝葜皂苷元)在治療SDAT中的用途。不過，該文獻的公開內容是簡短的。另一篇相關文獻是要求保護很寬范圍的皂苷和皂苷元在治療該發明者認為屬于來源于病毒的全部范圍疾病中的用途的專利公開號DE4303214A1。不過，該文獻不可靠的地方在于已充分認識到對大量特征在于缺陷的突觸傳遞的疾病來說沒有感染因素且由此所提出的發明的基本前提有缺陷。此外，他們沒有提供使得本領域技術人員能夠從大量所要求保護的化合物中選擇優選化合物的任何類型的數據。在鑒定可用于治療SDAT和其它以受體數量或突觸傳遞減少為特征的疾病的化合物中，本發明者已經對鑒定具有所需作用而沒有任何特別是在男性患者中不可接受的雌激素性作用的化合物的需求給予了關注。在專利申請DE4303214A1中所要求保護的具有活性的大量化合物具有顯著的雌激素性活性且由此是不可接受的。將這一數據概括在下面的表1中。表1甾類皂苷化合物和所選擇的三萜類化合物的雌激素樣作用此外，因為認為屬于臨床應用的化合物應該對其它甾類受體沒有作用，在其它甾類受體處檢測這些化合物。發現這些化合物中沒有一種對任何下列受體具有任何活性孕酮糖皮質激素睪酮因此，證明對雌激素受體沒有活性的化合物對其它重要的甾類受體也沒有活性。在大量體外檢測試驗中也已經檢測到了所選擇化合物的活性。在評估膜結合受體數量中所考慮的測定可能活性的關鍵重要性的檢測試驗/實驗如下1．用編碼毒蕈堿性受體的DNA片段轉染中國倉鼠卵巢(CHO)細胞。用于大部分實驗的細胞系是表達m2受體的細胞系。2．研究神經元來源的培養的細胞系中毒蕈堿性受體表達的作用。3．培養獲自新生SpragueDawley大鼠的心肌細胞。該心肌細胞表達毒蕈堿性受體、一般是m2。這些受體的水平在長期培養物上下降并研究所關注化合物在防止受體數量下降中的作用。現在依次描述這些實驗的方法和結果。1CHO細胞系實驗研究不同化合物對用m2受體DNA轉染的CHO細胞上的m2受體進行表達的作用。使用氚化QNB結合并扣除非特異性結合來檢測受體數量。將化合物溶于DMSO并將DMSO用作對照。在終濃度范圍內檢測化合物。還在有或沒有他莫西芬存在的情況下檢測化合物以嘗試區分雌激素受體介導的機制。將結果概括在下面的表2中。表2化合物對CHO細胞上m2受體表達的作用<tablesid="table3"num="003"><table>化合物化合物的摩爾濃度對受體表達的作用一定為與對照組比較增加的％(括弧中的為負值)菝葜皂苷元10-53410-6(14)Anzurogenin-D10-52210-6(26)劍麻皂苷元(Sisalgenin)10-5NS10-6NS異菝葜皂苷元10-55710-618薯蕷皂苷元10-5NS10-6NS魯斯可皂苷元10-5(22)10-6NS提果皂苷元10-5NS10-6NS</table></tables>NS=沒有顯著作用因此，本實驗表明幾種化合物能夠增加體外培養的CHO細胞表面上表達的毒蕈堿性受體的數量。這種作用不被他莫昔芬拮抗，這表明所涉及的機制與雌激素受體無關。不同于Simpkin等所公開的工作，發現不需要完整的酚A環。同樣，屬于甾類皂苷元的一些化合物沒有活性。此外，另外的實驗表明當以10-5M的濃度給予β-雌二醇時，它在增加受體表達方面具有類似的作用。2化合物對細胞存活力的影響已經將其它的體外檢測試驗用于區分活性和非活性化合物。特別是已經在有β-淀粉樣蛋白片段或除去血清的情況下在體外培養了各種成神經細胞瘤細胞系包括SKN-SN和SH-SY5Y以及嗜鉻細胞瘤(phaechromoacytoma)細胞系。研究了證明化合物在保護所培養細胞中的有效性的許多技術。這些技術包括錐蟲藍排除法、化學熒光法和乳酸脫氫酶釋放法。在它們中最有意義的是下列觀察結果用β-淀粉樣蛋白培養的細胞特別是PC12細胞減少使用放射性標記的配體結合技術測定的毒蕈堿性受體的數量。發現這種受體數量的減少可以被所述的活性化合物改善。3化合物對培養的心肌細胞的作用使用標準技術從新生SpragueDawley大鼠的心室肌中分離心肌細胞。在體外培養細胞并使用特異性結合的氚化QNB估計在不同時間點處勻化收集的細胞后在細胞表面膜片段上表達的毒蕈堿性受體數量。預實驗證明所表達的受體數量在培養10天后趨向于下降。由此將這些實驗設計成研究不同化合物在抑制這種受體數量上的下降中的作用。將這些實驗結果概括在表4中表4不同化合物對所培養的心肌細胞上的毒蕈堿性受體表達的作用<tablesid="table4"num="004"><table>化合物體外培養10天后導致新生心肌上表達的受體數量顯著增加的化合物的濃度薯蕷皂苷元NSAnzurogenin-D10-6M魯斯可皂苷元NS菝葜皂苷元10-5M提果皂苷元NS黃芪苷10-5M異菝葜皂苷元10-6M</table></tables>NS=沒有顯著作用令人意外的是本發明者發現皂苷元優選集中在體外培養的細胞核中。這令人意外，因為如上所述已經證實可增加毒蕈堿性受體數量的菝葜皂苷元(SaG)和某些其它化合物不結合公知的甾族受體。此外，令人意外的是SaG優選被吸收入細胞核，因為在體外檢測系統中可以觀察到這些化合物的作用，所述的體外檢測系統可表達毒蕈堿性受體而其中受體DNA已經被轉染入細胞質且由此不屬于正常核控制機制下。已經證實已檢測并證實可上調受體水平的SaG和其它化合物均不直接與任何主要公知類別的膜結合受體結合。因此，可以推定所觀察到的作用可能不是由于例如對煙堿性受體的作用和作為結果的毒蕈堿性受體數量的增加所導致的。如果考慮某些化合物已經被本發明者證實可增加外周血液淋巴細胞上表達的β-膽堿能受體的數量，那么這種解釋看起來幾乎是不太可能的(盡管不能排除它)。因此，該機制看起來是一種對膜結合受體的調節起更為一般作用的機制。本文推測在本專利中要求保護的活性化合物的作用可以通過對G蛋白的作用而起作用且對受體數量的影響對于對G蛋白的作用來說是繼發的。當刺激膜結合G蛋白連接的受體時，兩類基本情況開始出現效應器應答和受體的內化。隨后將受體加工成再次處于可以與另一種受體配體相互作用的細胞表面或其它膜表面上的形式的情況看起來是許多因素的主體。大量這些因素或機制看起來是G蛋白連接的。存在m3受體的激活可以對G蛋白的表達或水平有影響的證據。據推測在本專利中所述的化合物的作用可能是由于受體再生、G蛋白連接或G蛋白體內穩態過程中的相互作用所導致的。另一種可選擇的假說是該化合物增加神經營養因子諸如腦衍生生長因子和/或神經生長因子的合成或釋放或降低的降解速率。這些對生長因子的作用可能是由于化合物對胞質或核受體的作用或化合物與具有隨后對生長因子的mRNA產生速率的直接作用的啟動子區結合所導致的或是增加另一種物質因子諸如G蛋白產生的結果或最終這些作用對于對受體或G蛋白加工的作用來說可以是繼發的。淀粉樣前體蛋白(APP)的增加的表達和/或異常加工與屬于阿爾茨海默病的主要形態標志的淀粉樣蛋白斑和腦血管淀粉樣沉積有關。特別有意義的是調節將APP蛋白水解裂解成淀粉樣蛋白發生和非淀粉樣蛋白發生片段的過程。這種由蛋白質的β-淀粉樣蛋白序列內的酶α-促胰液肽酶(secretase)裂解APP的過程可導致形成非淀粉樣蛋白發生C-末端片段和可溶性APPsα片段；已經證實這后一種片段當將其腦室內注入(ICV)小鼠時具有神經營養和神經保護活性且可促進小鼠的記憶。相反，由β-促胰液肽酶加工APP可暴露由在可變C-末端處γ-促胰液肽酶裂解而釋放的β-淀粉樣蛋白的N-末端。已經證實含有39-43位氨基酸的所得β-淀粉樣蛋白肽類有神經毒性并可蓄積在干擾神經元間連接的斑中。大量研究已經證實刺激蛋白激酶(PKC)連接的毒蕈堿性M1和M3受體可導致α-促胰液肽酶活性的提高。結果是APP加工成具有神經保護作用的APPsα得到了增加。同時，由β-和γ-促胰液肽酶加工的APP減少且隨之發生β-淀粉樣蛋白的減少。其它遞質諸如神經生長因子(NGF)和腦衍生神經營養因子(BDNF)以及緩激肽和血管升壓素可以在增加將APP加工成APPsα的比例中具有類似的作用。有大量涉及NGF作用的因子，所述的NGF作用可以包括所述因子結合酪氨酸激酶受體(TrKA)和刺激具有隨后磷酸化的磷脂酶Cγ和激活蛋白激酶C(PKC)和增加α-促胰液肽酶的相對活性。因此可以預計在大腦中選擇性地增加蛋白激酶C活性的任何治療方法可以用于治療阿爾茨海默病。直到最近還沒有獲得對M1受體的選擇性激動劑。預計非選擇性激動劑可刺激導致負反饋的突觸前M2受體并由此進一步嚴重損害毒蕈堿性傳遞。對M1受體的選擇性激動劑目前是可以得到的(talsaclidine)且這類藥劑正處于治療AD的研究中。然而，存在一種實質性的危害，即如果使用長期給予任何受體激動劑的方法，那么就通過減少受體數量或降低敏感性的有利程度大小而言和就因缺乏受體特異性而導致的副作用而言，所觀察到的臨床有利作用會受到嚴重限制。因此，預計本發明中所述可選擇性增加毒蕈堿性M1受體數量而對大腦中毒蕈堿性M2受體數量影響極小或沒有影響的化合物沒有使用毒蕈堿性激動劑所觀察到的難題且由此具有特別的實用性。實際上在下面的三部分中可以觀察到這種有利作用。1．導致突觸傳遞增加的M1受體數量的選擇性增加。長期給予選擇性激動劑(最佳)對傳遞沒有不良影響；2．繼發于增加的受體數量，具有結果是α-促胰液肽酶(secretase)活性提高的PKC刺激增加，導致2.1β-淀粉樣蛋白的產生減少且隨后是減少噬斑的形成和神經元缺失；2.2正如短期和長期記憶得到改善所證明的，APPsα增加且隨后是大腦功能的改善。最后，已經如上所述討論了GABA系統在調制傳遞中的作用。眾所周知，在GABA受體上存在與苯二氮_、氯化物和GABA結合位點不同的甾族結合位點。已知許多有治療作用的化合物可結合該位點并已經將它們用于提高或降低意識水平。據推測長期給予對該位點的部分激動劑可以導致傳遞的增強。在下面的實施例中進一步描述本發明。實施例-使用原位雜交法研究mRNA的水平將20個月齡的純系雄性SD大鼠隨機分成2組。一組接受混入每日飼料的平均值為3mg的菝葜皂苷元/只大鼠/天。對照組接受正常食物和水。4個月后，將它們的大腦用于雜交技術實驗，以4-6個月的大鼠用作低齡對照組。對各組的其它飼養安排完全相同。合成分別相對于m1和m2的mRNA的cDNA鏈。m1相當于受體蛋白質氨基酸序列的3-18位氨基酸即TGGTGCCAAGACAGTGATGTTGGGACTGACAGCAGGGGGCACTGAGGT且M2相當于1-16位氨基酸序列即ATGAATAACTCAACAAACTCCTCGAACAATGGCTTGGCTATTACCAGT。使用帶有a-35S-dATP(8.9TBq/mmol)作為標記物質的3’-末端標記試劑盒來標記cDNA。在反應完成后，用核苷酸柱將其純化。估計該批量的特異性活性為(16.67-33.34)×108MBq/μg。a-35S-dATP、3’-末端標記試劑盒和核苷酸柱購自DuPontCo.,USA。每次從各組中取一只大鼠并做平行實驗。將大鼠斷頭并取出其完整的大腦。在一種恒定的冷凍低溫切片機(AS-600低溫切片機，AngliaScientificCo.,UK)中制備冠狀切片。切片取自不同的區域(對于每只大鼠來說是相同的部位)并將其固定在用聚賴氨酸涂抹了的栽玻片上、在冷卻的空氣流中干燥、在用PBS洗滌兩次前固定在4％低聚甲醛溶液中(含有1×磷酸緩沖鹽水(PBS),pH7.0)5分鐘。然后將它們放置在0.25％的乙酐溶液中(含有0.1M的鹽酸三乙醇胺(Ph8.0)和0.9％的氯化鈉)10分鐘；在70％、80％、95％和100％乙醇中脫水1分鐘；在氯仿中脫脂5分鐘并且最終用100％和95％乙醇依次處理1分鐘。取出用作陰性對照的切片并如上所述將其在乙醇等中脫水，但要預先在37℃下的100mg/ml的RNase和2×SSC溶液(含有300mmol/L氯化鈉和45mmol/L檸檬酸鈉的鹽/檸檬酸鈉溶液)中處理2小時。為了進行雜交，將用于雜交的流體基質與含有50％去離子甲酰胺、4×SSC、10％葡聚糖硫酸酯、250μg/μl酵母tRNA、5×Denhard溶液、500μg/ml變性魚精蛋白、10mmol/L二硫蘇糖醇的新鮮溶液混合。最終加入用35S標記的寡核苷酸探針[(16.67-33.34)×10MBq/50μl]并均勻混合。將50μl的基質滴在各栽玻片上并輕輕蓋上硅酸鹽玻璃蓋玻片以避免氣塞。然后將栽玻片斜放在底部有2×SSC的雜交箱中以防水分并在37℃下培養18-24小時。雜交后，將栽玻片浸入1×SSC溶液并輕度振搖以沖洗玻璃蓋玻片。將它們在1×SSC溶液中簡單洗滌，然后使用改變4次的溶液在37℃下的含有50％甲酰胺的2×SSC中將其緩慢振動20分鐘，接著將它們轉入1×SSC溶液中在實驗室溫度下振動30分鐘(重復兩次)。最后，將栽玻片用重蒸餾水洗滌；用70％、然后用95％的乙醇脫水并在空氣中干燥。在暗室中制備放射自顯影圖，使用接觸法將樣本和β最大型(βmax)特級膠片壓制在一起并放置在帶有干燥劑的暗盒中，在4℃下暴露2-3周。使它們顯影(D196)并定影(F5)。最后，使用電腦化影象分析儀(VIDAS影象分析儀，Kontron,Germany)來分析所述的放射自顯影圖。m2探針不能顯示任何局部區域的活性。m1探針顯示出在齒狀核、大腦皮層和紋狀體中的活性。對于不同動物組的這三個區域的比較如表5中所示表5正值表示與比較者相比增加。*p＜0.01。括弧中數字=切片數與低齡對照組相比，高齡大鼠紋狀體中m1受體的mRNA表達顯著減少。當將經治療的動物與高齡化未治療對照組進行比較時，給予SaG可導致相同大腦區域中的m1受體mRNA顯著增加。權利要求1．異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷、提果皂苷元、魯斯可皂苷元、海可皂苷元和薯蕷皂苷元中的一種或多種在制備用于治療以突出后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的藥物中的用途。2．異菝葜皂苷元、anzurogenin-D或黃芪苷在制備用于治療以突出后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的藥物中的用途。3．一種用于治療以突出后膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的組合物，該組合物包括菝葜皂苷元、異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷、提果皂苷元、魯斯可皂苷元、海可皂苷元和薯蕷皂苷元中的至少兩種。4．一種具有增強認知功能特性的藥物組合物，它包括藥理上有效量的皂苷或皂苷元。5．一種如權利要求4中所述的藥物組合物，其中所述的皂苷或皂苷元是甾類皂苷或皂苷元。6．一種具有增強認知功能特性的藥物組合物，它包括藥理上有效量的非雌激素性皂苷或皂苷元。7．一種具有增強認知功能特性的藥物組合物，它包括藥理上有效量的來源于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬植物的皂苷或皂苷元。8．一種具有增強認知功能特性的藥物組合物，它包括有效量的來源于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬植物的非雌激素性皂苷或皂苷元。9．菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬植物的提取物在制備具有增強認知功能特性的藥物中的用途。10．一種增強認知功能的方法，該方法包括對人體或動物體給予有效劑量的如權利要求1-8中任意一項所述的組合物。11．一種增強人體或非人體的動物體認知功能的方法，該方法包括給予有效劑量的非雌激素性皂苷或皂苷元。12．一種增強患與年齡有關的認知機能失常的病人的認知功能的方法，該方法包括對所述病人給予藥理上有效劑量的非雌激素性皂苷或皂苷元。13．一種用于治療以組織、器官、細胞類型或細胞器中膜結合受體數量或功能缺陷為特征的疾病的方法，該方法包括下列步驟直接或間接地調節胞質、核或膜結合蛋白或受體的作用，當該蛋白或受體被與其結合的激動劑激活時，或其活性在通過使其拮抗劑失活而被促進時，它可上調和/或正常化在所述組織、器官、細胞類型或細胞器中膜結合受體的數量和/或周轉。14．一種如權利要求13中所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA分子的數量。15．一種如權利要求13或權利要求14中所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA分子的產生。16．一種如權利要求13、14或15中所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA的轉錄或表達。17．一種如權利要求13、14、15或16中所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，減少組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA的破壞。18．一種如權利要求13-17中任意一項所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，調節組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的DNA的表達。19．一種如權利要求14、15、16、17或18中所述的方法，其中所述的蛋白或受體的作用通過給予增加組織、器官、細胞類型或細胞器中編碼膜結合受體的mRNA分子的表達的物質來調節。20．一種如權利要求13-19中任意一項所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，可直接或間接地上調和/或正常化在組織、器官、細胞類型或細胞器中毒蕈堿性受體的數量和/或周轉。21．一種如權利要求13-20中任意一項所述的方法，其中所述的蛋白或受體在被激活時，可直接或間接地使在組織、器官、細胞類型或細胞器中腎上腺素能受體的數量和/或周轉正常化和/或下調組織、器官、細胞類型或細胞器中腎上腺素能受體的數量和/或周轉。22．一種如權利要求13-21中任意一項所述的方法，其中所述的受體的作用通過給予一種至少是煙堿性受體的部分激動劑的物質來調制。23．一種如權利要求13-22中任意一項所述的方法，其中所述的蛋白或受體的作用通過給予一種至少是所述受體的部分激動劑的物質來調制。24．一種如權利要求23中所述的方法，其中所述的激動劑是一種藥物上可接受的皂苷或皂苷元。25．一種如權利要求24中所述的方法，其中所述的激動劑是菝葜皂苷元、異菝葜皂苷元、prazerigenin、黃芪苷、提果皂苷元、海可皂苷元、魯斯可皂苷元和薯蕷皂苷元中的一種或多種。26．一種如權利要求13-25中任意一項所述的方法，其中所述的受體位于組織、器官、細胞類型或細胞器的胞質溶膠中且當它被激活時可遷移至所述細胞的核中。27．一種如權利要求13-25中任意一項所述的方法，其中所述的受體位于組織、器官、細胞類型或細胞器的細胞核中。28．一種如權利要求13-27中任意一項所述的方法，其中所述的受體是一種甾類受體。29．一種如權利要求13-28中任意一項所述的方法，其中所述的受體是雌激素受體。30．一種如權利要求13-29中任意一項所述的方法，它用于治療阿爾茨海默病或阿爾茨海默型老年性癡呆。31．一種如權利要求13中所述和基本上如上文所述的方法。32．一種用于權利要求13方法中的組合物，基本上如上文所述。全文摘要本發明公開了許多皂苷和皂苷元、特別是那些甾類結構的皂苷和皂苷元在治療認知機能失常和類似疾病中的用途。本發明還公開了治療方法和藥物組合物。文檔編號A61P43/00GK1301166SQ99806158公開日2001年6月27日申請日期1999年3月26日優先權日1998年3月26日發明者夏宗勤,胡亞爾,I·羅賓,J·布羅斯托夫,B·惠特爾,王維軍,P·岡寧申請人:植物藥物公共有限公司