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用于器官的灌注液和/或保存溶液制作方法

  • 专利名称
    用于器官的灌注液和/或保存溶液制作方法
  • 发明者
    L·H·扬
  • 公开日
    2012年11月7日
  • 申请日期
    2006年1月13日
  • 优先权日
    2005年1月14日
  • 申请人
    整骨疗法费城医学院
  • 文档编号
    A01N1/02GK102763637SQ20121014250
  • 关键字
  • 权利要求
    1.用于器官保存用的灌注、保存和/或再灌注的溶液,其包含蛋白激酶CS(PKCδ)的至少一种肽激活物2.权利要求I的溶液,其中将所述肽激活物溶解在盐溶液中3.权利要求I的溶液,其还包含氯化钾4.权利要求I的溶液,其中所述PKCS的至少一种肽激活物是SEQID NO 35.权利要求I的溶液,其中所述PKCδ的至少一种肽激活物的浓度是5-10 μ M06.权利要求I的溶液,其中所述器官是心脏7.权利要求I的溶液,其中所述器官是哺乳动物的器官8.权利要求7的溶液,其中所述哺乳动物是人9.权利要求I的溶液,其中保存所述器官以用于移植10.权利要求I的溶液,其中所述激活物是十四烷基化的11.用于保存移植用器官的方法,其包括用权利要求1-10任一项的溶液灌注所述器官的步骤12.权利要求11的方法,其中将所述激活物溶解在盐溶液中13.权利要求11的方法,其还包括氯化钾14.权利要求11的方法,其中PKCS的至少一种肽激活物是SEQID NO315.权利要求11的方法,其中所述PKCδ的至少一种肽激活物的浓度是5-10 μ M016.权利要求11的方法,其中所述器官是心脏17.权利要求11的方法,其中所述器官是哺乳动物的器官18.权利要求17的方法,其中所述哺乳动物是人19.权利要求11的方法,其中保存所述器官以用于移植20.权利要求11的方法,其中所述激活物是十四烷基化的21.权利要求11的方法,其还包含将所述器官浸没在权利要求1-10任一项的溶液中的步骤22.权利要求11的方法,其中以低于20mL/分钟的速率进行灌注步骤23.权利要求11的方法,其中以ImL/分钟的速率进行灌注步骤24.权利要求11的方法,其中所述灌注步骤是逆行灌注25.权利要求11的方法,其中所述灌注步骤持续5分钟26.权利要求1-10任一项的溶液制备用于保护局部缺血的器官免受损伤的药物的用途,所述药物用于灌注所述器官27.权利要求26的用途,其中将所述激活物溶解在盐溶液中28.权利要求26的用途,其还包括氯化钾29.权利要求26的用途,其中PKCS的至少一种肽激活物是SEQID NO330.权利要求26的用途,其中所述PKCδ的至少一种肽激活物的浓度是5-10 μ Μ31.权利要求26的用途,其中所述器官是心脏32.权利要求26的用途,其中所述器官是哺乳动物的器官33.权利要求32的用途,其中所述哺乳动物是人34.权利要求26的用途,其中保存所述器官以用于移植35.权利要求26的用途,其中所述激活物是十四烷基化的36.权利要求26的用途,其还包含将所述器官浸没在权利要求1-10任一项的溶液中的步骤37.权利要求26的用途,其中以低于20mL/分钟的速率进行灌注步骤38.权利要求26的用途,其中以ImL/分钟的速率进行灌注步骤39.权利要求26的用途,其中所述灌注步骤是逆行灌注40.权利要求26的用途,其中所述灌注步骤持续5分钟41.权利要求1-10任一项的溶液制备用于减轻局部缺血后器官功能障碍的药物的用途,所述药物用于灌注所述器官42.权利要求41的用途,其中将所述激活物溶解在盐溶液中43.权利要求41的用途,其还包括氯化钾44.权利要求41的用途,其中PKCS的至少一种肽激活物是SEQID NO345.权利要求41的用途,其中所述PKCδ的至少一种肽激活物的浓度是5-10 μ Μ46.权利要求41的用途,其中所述器官是心脏47.权利要求41的用途,其中所述器官是哺乳动物的器官48.权利要求47的用途,其中所述哺乳动物是人49.权利要求41的用途,其中保存所述器官以用于移植50.权利要求41的用途,其中所述激活物是十四烷基化的51.权利要求41的用途,其还包含将所述器官浸没在权利要求1-10任一项的溶液中的步骤52.权利要求41的用途,其中以低于20mL/分钟的速率进行灌注步骤53.权利要求41的用途,其中以ImL/分钟的速率进行灌注步骤54.权利要求41的用途,其中所述灌注步骤是逆行灌注55.权利要求41的用途,其中所述灌注步骤持续5分钟56.权利要求1-10任一项的溶液制备用于在局部缺血的器官中维持一氧化氮释放的药物的用途,所述药物用于灌注所述器官57.权利要求56的用途,其中将所述激活物溶解在盐溶液中58.权利要求56的用途,其还包括氯化钾59.权利要求56的用途,其中PKCS的至少一种肽激活物是SEQID NO360.权利要求56的用途,其中所述PKCδ的至少一种肽激活物的浓度是5-10 μ Μ61.权利要求56的用途,其中所述器官是心脏62.权利要求56的用途,其中所述器官是哺乳动物的器官63.权利要求62的用途,其中所述哺乳动物是人64.权利要求56的用途,其中保存所述器官以用于移植65.权利要求56的用途,其中所述激活物是十四烷基化的66.权利要求56的用途,其还包括将所述器官浸没在权利要求1-10任一项的溶液中的步骤67.权利要求56的用途,其中以低于20mL/分钟的速率进行灌注步骤68.权利要求56的用途,其中以ImL/分钟的速率进行灌注步骤69.权利要求56的用途,其中所述灌注步骤是逆行灌注70.权利要求56的用途,其中所述灌注步骤持续5分钟71.权利要求1-10任一项的溶液制备用于在从循环系统分离后保护器官免受损伤的药物的用途,所述药物用于灌注所述器官72.权利要求71的用途,其中将所述激活物溶解在盐溶液中73.权利要求71的用途,其还包括氯化钾74.权利要求71的用途,其中PKCS的至少一种肽激活物是SEQIDNO375.权利要求71的用途,其中所述PKCS的至少一种肽激活物的浓度是5-10μ M76.权利要求71的用途,其中所述器官是心脏77.权利要求71的用途,其中所述器官是哺乳动物的器官78.权利要求77的用途,其中所述哺乳动物是人79.权利要求71的用途,其中保存所述器官以用于移植80.权利要求71的用途,其中所述激活物是十四烷基化的81.权利要求71的用途,其还包括将所述器官浸没在权利要求1-10任一项的溶液中的步骤82.权利要求71的用途,其中以低于20mL/分钟的速率进行灌注步骤83.权利要求71的用途,其中以ImL/分钟的速率进行灌注步骤84.权利要求71的用途,其中所述灌注步骤是逆行灌注85.权利要求71的用途,其中所述灌注步骤持续5分钟
  • 技术领域
    本发明涉及用于保存、灌注和/或再灌注用于移植的器官特别是心脏的溶液该溶液包含蛋白激酶Ci3 II (PKCβ II)和/或蛋白激酶CC (PKC ζ )的肽抑制剂和/或蛋白激酶C δ (PKC δ )的肽激活物发明背景 成功的器官移植通常因局部缺血/再灌注损伤的原因而受到限制缺氧超过4小时的分离的人的心脏逐渐失去活力且通常在受体宿主中不能存活其他器官例如肾、肝脏、胰腺和肺,当在移植前从其宿主中取出时,也遭受组织和细胞损伤该损伤是由于低氧状态和缺乏循环造成的,所述循环通常递送生理浓度的氧和营养物和清除由器官的细胞产生的毒性化合物当从其宿主切取后立即进行移植时,器官移植具有更高的成功率近年来的进步已增加了成功的器官移植和器官手术例如冠状动脉旁路手术的比例首先包括器官保存和器官灌注液第二是用于递送器官灌注液至器官的改进的方法和>J-U ρ α装直目前通过在心脏停搏后冷冻贮藏来提供短期心肌保护存在多种方法,然而它们的差异在于所用溶液的组成、保存温度和施用方案已发展了用于使心脏停跳和保存心脏的不同溶液以在心脏手术中保护心肌这些溶液的实例包括克-汉二氏溶液(Krebs-Henseleit solution)、Uff 溶液、St. Thomas II 溶液、Collins 溶液和 Stanford 溶液(参见,例如,美国专利 Nos. 4,798,824 和 4,938,961; Southard和 Belzer, Ann. Rev. Med. 46 235-247 (1995);以及 Donnelly 和 Djuric, Am. J. Hosp.Pharm. 482444-2460 (1991))然而,由于在取出的时间和在受体中恢复血流的时间之间移植的器官的状况恶化的原因,器官排异反应仍然存在血流的恢复是在例如移植期间治疗经历长时间局部缺血的器官组织的首要目的然而,血流的再灌注引起内皮和肌细胞损伤,从而导致器官功能障碍(Buerke等人,MT Physiol 266H128-136, 1994;Lucchesi 和 Mullane, Ann Rev Pharmacol Toxicol262011-2024,1986;和 Lucchesi 等人,J MoI Cell Cardiol 211241-1251,1989)与再灌注损伤相关的系列事件由特征在于再灌注后前2. 5-5分钟内的基底内皮细胞释放一氧化氮(NO)的下降的内皮功能障碍引发(Tsao 和 Lefer, Am J Phyiol 259H1660_1666, 1990)内皮细胞产生的NO的减少与内皮细胞膜和多形核(PMN)白细胞膜上的粘附分子上调相关(Ma 等人,Circ Res 72403-412,1993;和 Weyrich 等人,J Leuko Biol 5745-55,1995)该事件促进了再灌注后10至20分钟之内发生的PMN/内皮相互作用,且再灌注后30分钟内观察到随后的PMN至心肌的浸润(Lefer和Hayward, In The Role of Nitric Oxide inIschemia-Reperfusion Contemporary Cardiology, Loscalzo 等人(Eds. ), Humana Press,Totowa, NJ, pp. 357-380, 2000;Lefer 和 Lefer, Cardiovasc Res 32743-751,1996;Tsao 等人,Circulation82. 1402-1412,1990;和 Weyrich 等人,J Leuko Biol 5745-55,1995)从再灌注组织释放的趋化物质和血浆因子激活PMN,这促进了 PMN在局部缺血/再灌注后释放细胞毒性物质(即过氧化物阴离子)并促成了器官功能障碍(Lucchesi 等人 J Mol Cell Cardiol 211241-1251,1989;Ma 等人,Circ Res6995-106, 1991; Tsao 等人,Circulation821402-1412,1990;和 Tsao 等人,Am HeartJ1231464-1471, 1992)过氧化物结合NO以产生过硝酸盐阴离子,从而减少了 NO的生物利用度和在心肌局部缺血/再灌注后促进内皮功能障碍和PMN浸润(Clancey等人,JClin Invest 901116-1121,1992;Hansen, Circulation 911872-85,1995;Lucchesi等人,J Mol Cell Cardiol211241-1251, 1 989;Rubanyi 和 Vanhoutte, Am J Physiol250H815-821, 1986;Tsao等人,Am Heart J1231464-1471,1992;和Weiss, New Eng J Med320365-375, 1989)因此,存在对提高的质量的溶液的需要,该溶液可延长用于移植的器官的保存时间和保护器官免受局部缺血后再灌注损伤,从而使器官可在血流恢复后重新开始适当的功倉泛发明概述本发明提供了用于器官特别是心脏的保存、灌注和/或再灌注的溶液,其包含蛋白激酶CiiII (PKCiiII)和/或蛋白激酶Ce (pkcζ)的肽抑制剂和/或蛋白激酶C5 (PKC δ )的肽激活物当从循环系统分离器官或器官经历减少的血流(局部缺血)时,所述溶液保护所述器官组织和细胞免受损伤本发明者已发现蛋白激酶Ci3 II和/或蛋白激酶C ζ的肽抑制剂和/或蛋白激酶C δ (PKC δ )的肽激活物增加NO释放或抑制内皮/PMN过氧化物释放,这可在经历局部缺血/再灌注的器官中产生保护效应在一个实施方案中,所述溶液包含溶解在盐溶液中的大约5-10 μ M PKCiiII的肽抑制剂和/或大约2. 5-5 μ M PKC ζ的肽抑制剂和/或5-10 μ M PKC δ的肽激活物本发明的溶液可用作灌注液或保存液作为灌注液,将其灌注入器官的脉管系统以保护所述器官组织和细胞作为保存液,其用作将器官浸没于其中的浴液优选地,用本溶液灌注器官并将器官浸没在其中此外,当局部缺血后对器官恢复血流时,本发明的溶液也用作再灌注溶液本发明也包括使用本发明的溶液的方法这些方法包括用于保存移植用的器官、用于保护局部缺血的器官免受损伤、用于在局部缺血后减轻器官功能障碍、用于维持局部缺血的器官中的一氧化氮的释放和用于当从循环系统分离时保护器官免受损伤的方法附图概述图I.假手术、I/R、I/R+PMN和I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ)灌注的大鼠心脏中的LVDP (左心室形成压=左心室收缩末期压-左心室舒张末期压)的时程开始时(基线)和局部缺血20分钟后O至45分钟的再灌注时的LVDP数据假手术组(η=6)在整个80分钟的方案中保持相同的LVDPI/R(n=6)组恢复至初始基线值I/R+PMN组(n=6),与I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂(η=6)组相比,表示显著的和持续的LVDP的减少所有值都表示为平均值土SEM*ρ〈0. 05 和 #ρ〈0. 01,I/R+PMN+PKC ζ 肽抑制剂组与 I/R+PMN 相比图2.来自局部缺血前(I)(初始)和再灌注(R)后45分钟(终)的分离的经灌注的大鼠心脏的以mmHg表示的初始和终LVDP在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏PMN诱导显著的收缩功能障碍,该收缩功能障碍可被PKC ζ肽抑制剂减轻,但被Ne-硝基-L-精氨酰甲酯(L-NAME)显著地阻断所有的值表示为平均值土SEM被检查的心脏数目示于柱的底部**ρ〈0·01,与终I/R+PMN相比;NS=不显著图3.局部缺血前(I)和再灌注后(R)的分离的经灌注的大鼠心脏中以mmHg/s表示的初始和终最大LVDP (+dP/dtmax)率在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏PMN诱导明显的收缩功能障碍,该收缩功能障碍被PKCC肽抑制剂减轻,但被L-NAME阻断所有值都以平均值土SEM表示所检查的心脏的数目示于柱的底部**p〈0.01,与终I/R+PMN相比;NS=不显著图4a.分离的灌注的大鼠心脏样品(从每组3只 大鼠和每个心脏10个区域采集所述样品)中的总的血管内PMN和浸润PMN的组织学评价PKC ζ肽抑制剂显著减少再灌注后的心肌组织中的和附着至冠状脉管系统的总的血管内和浸润的PMN的数目阴影标示的块(box)代表非PMN灌注的心脏,黑色块表示PMN灌注的心脏**P〈0. 01,与I/R+PMN相比图4b.分离的经灌注的大鼠心脏样品(从每组3只大鼠和每个心脏10个区域采集所述样品)中附着至冠状脉管系统的血管内PMN的组织学评价附着至冠状脉管系统的PMN的数目与I/R+PMN差异不显著阴影线标示的块代表非PMN灌注的心脏,黑色块代表PMN灌注的心脏所有值为心脏面积土SEM的PMN的平均数目/mm2图5.来自大鼠主动脉节段的NO释放的测量在PKC ζ肽抑制剂(2. 5-15 μ Μ)处理的和乙酰胆碱(Ach,200nM)处理的节段中,内皮NO释放与基线NO释放相比显著地增加在提供400μΜ L-NAME的两个组中和除去内皮的(裸露的)节段中,NO释放显著减少所有值都表示为平均值土 SEM柱底部的数目是每组分开实验的次数*ρ〈0. 05,**ρ〈0. 01,与基线值相比图6.来自大鼠PMN的过氧化物的释放在佛波醇-12-十四酸酯-13-醋酸盐(PMA)(15ηΜ)刺激后从5Χ106个PMN测量过氧化物的释放过氧化物歧化酶(SOD) (10yg/ml)用作阳性对照在加入PMA后360秒测量吸光率的改变(Λ )(峰响应)过氧化物释放显著地被PKC ζ肽抑制剂抑制(林p〈0. 01,2. 5、5和15 μ Μ)所有值都表示为平均值土SEM柱底部的数目是每组分开实验的次数图7.假手术I/R、I/R、I/R+PMN和I/R+ΡΜΝ+β II肽抑制剂(10 μ Μ)灌注的大鼠心脏中的LVDP的时程初始时(基线)和20分钟局部缺血后O至45分钟再灌注时的LVDP数据假手术组(η=6)在整个80分钟的方案中保持相同的LVDPI/R+PMN组(n=9),与I/R(n=6)和I/R+PMN+β II肽抑制剂组(η=7)相比,表现明显的和持续的LVDP的减少所有值都表示为平均值土SEM*ρ〈0. 05和#ρ〈0. 01,与I/R+PMN相比图8.来自局部缺血前(I)(初始)和再灌注后(R)45分钟(终)的分离的经灌注的大鼠心脏的以mmHg表示的初始和终LVDP在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏PMN诱导显著的收缩功能障碍,该收缩功能障碍可被PKCi3 II肽抑制剂减轻,但因L-NAME的存在而显著地被阻止所有的值表示为平均值土SEM所检查的心脏的数目示于柱的底部**ρ〈(λ 05 和 #ρ〈(λ 01,与终 I/R+PMN 相比;NS=不显著图9.局部缺血前(I)和再灌注后(R)的分离的经灌注的大鼠心脏中以mmHg/s表示的初始和终+dP/dt_在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏PMN诱导明显的收缩功能障碍,该收缩功能障碍被PKCi3 II肽抑制剂减轻,但被L-NAME阻断所有值都以平均值土SEM表示所检查的心脏的数目示于柱的底部*p〈0. 05和林p〈0. 01,与终I/R+PMN相比;NS=不显著
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专利名称:用于器官的灌注液和/或保存溶液的制作方法图10.来自大鼠主动脉节段的NO释放的测量。在PKCi3 II肽抑制剂(1、2. 5、5和10 μ Μ)处理和乙酰胆碱(Ach,500nM)处理的节段中,内皮NO释放与基线NO释放相比显著地增加。在提供400 μ M L-NAME的两个组中,NO释放显著减少。所有值都表示为平均值土SEM。柱底部的数目是每组分开的实验的次数。* 〈0.05,*邮〈0.01,与基线值相比。图11.来自大鼠PMN的过氧化物的释放。在甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸(fMLP) (200nM)刺激后从5X106个PMN测量过 氧化物的释放。SOD(IOygAil)用作阳性对照。在fMLP加入后90秒测量吸光率的改变(Λ )(峰响应)。PKCi3 II肽抑制剂抑制剂(** 〈0.01,5、10和2(^1)显著地抑制过氧化物释放。所有值都表示为平均值土SEM。柱底部的数目是每组分开实验的次数。图12.假手术、I/R、I/R+PMN 和 I/R+PMN+PKC β II (10 μ M) +PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂灌注的大鼠心脏中的LVDP的时程。初始时(基线)和20分钟局部缺血后O至45分钟再灌注时的LVDP数据。假手术组(η=6)在整个80分钟的方案中保持相同的LVDP。I/R组(n=6)部分地恢复至初始基线值。I/R+PMN组(n=ll),与 I/R+PMN+PKC β II (10 μ M) +PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂组(η=7)相比,表现了明显的和持续的LVDP的减少。所有值都表示为平均值土SEM。*ρ〈0· 05,与 I/R+PMN 相比。图13.来自局部缺血前(I)(初始)和再灌注后(R) 45分钟(终)的分离的经灌注的大鼠心脏的以mmHg表示的初始和终LVDP。在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏。PMN诱导显著的收缩功能障碍,该收缩功能障碍在PKC β II和PKC ζ肽抑制剂存在的情况下被减轻。该保护效应被L-NAME阻断。所有的值表示为平均值土 SEM。所检查的心脏的数目标示在柱的底部。**ρ〈0. 05,与终I/R+PMN相比;NS=不显著。图14.局部缺血前(I)和再灌注后(R)的分离的经灌注的大鼠心脏中以mmHg/s表示的初始和终+dP/dt max ο在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏。PMN诱导明显的收缩功能障碍,该收缩功能障碍被PKC β II和PKC ζ肽抑制剂减轻。该保护效应被L-NAME阻断。所有值都以平均值土SEM表示。所检查的心脏的数目标示在柱的底部。*ρ〈0.05,与终I/R+PMN相比;NS=不显著。图15.分离的经灌注的大鼠心脏样品(从每组3只大鼠和每个心脏10个区域采集所述样品)中总的血管内和浸润的PMN的组织学评价。PKCi3 II和PKCC肽抑制剂显著地减少再灌注后的心肌组织中的和附着至冠状脉管系统的总的血管内和浸润的PMN的数目。阴影线块代表非PMN灌注的心脏,黑色块代表PMN灌注的心脏。**Ρ〈0. 01,与I/R+PMN相比。图16.附着至分离的经灌注的大鼠心脏中的冠状脉管系统的血管内PMN的组织学评价。附着至用PKC β II和PKC ζ肽抑制剂处理的心脏的冠状脉管系统的PMN的数目比I/R+PMN心脏低。阴影线块代表非PMN灌注的心脏,黑色块代表PMN灌注的心脏。所有值都以心脏面积土SEM的PMN的平均数目/mm2表示。#P〈0. 01,与I/R+PMN相比。
图17.来自大鼠主动脉节段的NO释放的测量。在PKCi3 II和PKC ζ肽抑制剂处理和乙酰胆碱(Ach,500nM)处理的节段中,内皮NO释放与基线NO释放相比显著地增加。在提供400 μ M L-NAME的两个组中,NO释放都显著减少。所有值都表示为平均值土 SEM。柱底部的数目是每组分开的实验的次数。**Ρ〈0.01,与基线值相比。
图18.来自大鼠PMN的过氧化物的释放。在PMA (15nM)刺激后从5X106个PMN测量过氧化物的释放。S0D(10 μ g/ml)用作阳性对照。在PMA加入后360秒测量吸光率的改变(Λ )(峰响应)。过氧化物释放显著地被PKC β II和PKC ζ肽抑制剂抑制(*ρ〈0· 05,林ρ〈0.01)。所有值都表示为平均值土SEM。柱底部的数目表示每组分开实验的次数。
图19.假手术 I/R、I/R、I/R+PMN 和 I/R+PMN+PKC δ 肽激活物(10 μ Μ)灌注的大鼠心脏中的LVDP的时程。初始时(基线)和20分钟的局部缺血后O至45分钟再灌注时的LVDP数据。假手术组(η=6)在整个80分钟的方案中保持相同的LVDP。I/R(n=6)组恢复至初始基线值。I/R+PMN组(n=6),与I/R+PMN+PKC δ肽激活物(η=6)组相比,表现明显的和持续的LVDP的减少。所有值都表示为平均值土S EM。林ρ〈0. 01,与I/R+PMN相比。图20.来自局部缺血前(I)(初始)和再灌注后(R) 45分钟(终)的分离的经灌注的大鼠心脏的以mmHg表示的初始和终LVDP。在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏。PMN诱导显著的收缩功能障碍,该收缩功能障碍被PKCS肽激活物减轻。所有的值都表示为平均值土SEM。所检查的心脏的数目标示在柱的底部。*p〈0. 05和林p〈0. 01,与终I/R+PMN相比;NS=不显著。图21.来自局部缺血前(I)(初始)和再灌注后(R)的分离的经灌注的大鼠心脏的以mmHg表示的初始和终+dP/dt max ο在PMN存在或不存在的情况下灌注心脏。PMN诱导显著的收缩功能障碍,该收缩功能障碍被PKCS肽激活物减轻。所有的值都表示为平均值土SEM。检查的心脏的数目示于柱的底部。**p〈0.01,与终I/R+PMN相比;NS=不显著。图22.来自大鼠PMN的过氧化物的释放。在PMA (15nM)刺激后从5X106个PMN测量过氧化物的释放。在PMA加入后360秒测量吸光率的改变(Λ )(峰响应)。过氧化物释放显著地被PKCS肽激活物抑制(*邮〈0.01,5和10 μ Μ)。所有值都表示为平均值土 SEM。柱底部的数目表示每组分开实验的次数。图23a.分离的经灌注的大鼠心脏样品(从每组3只大鼠和每个心脏10个区域采集所述样品)中总的血管内和浸润的PMN的组织学评价。PKCS肽激活物显著减少再灌注后的心肌组织中的和附着至冠状脉管系统的总的血管内和浸润的PMN的数目。阴影线标示的块代表非PMN灌注的心脏,黑色块代表PMN灌注的心脏。图23b.分离的经灌注的大鼠心脏样品(从每组3只大鼠和每个心脏10个区域采集所述样品)中附着至冠状脉管系统的血管内PMN的组织学评价。PKCS肽激活物减少了附着至冠状脉管系统的PMN的数目。阴影线标示的块代表非PMN灌注的心脏,黑色块代表PMN灌注的心脏。所有值都是心脏面积土 SEM的PMN/mm2的平均数目。图24.假手术的、I/R、I/R+PMN和I/R+PMN+PKC δ肽激活物(10 μ Μ)灌注的大鼠心脏中的左心室舒张末期压(LVEDP)的时程。初始时(基线)和20分钟的局部缺血后O至45分钟的再灌注时的LVEDP数据。假手术组(η=6)在整个80分钟的方案中保持相同的LVEDP0 I/R(n=6)组部分恢复至初始基线值。I/R+PMN组(n=6),与I/R+PMN+PKC δ肽激活物组(η=6)相比,表现显著和持续的LVEDP的升高。所有值都表示为平均值土 SEM。*ρ〈0. 05和 **ρ〈0. 01,与 I/R+PMN 相比。优选实施方案的详述本发明提供了用于保存、灌注和/或再灌注器官特别是心脏的溶液。所述溶液包含蛋白激酶C β II (PKC β II)和/或蛋白激酶C ζ (PKC ζ )的肽抑制剂和/或PKC δ的肽激活物。优选地,PKC β II的肽抑制剂或PKC δ的肽激活物以大约5-10 μ M的量存在于溶液中;PKC ζ的肽抑制剂以大约2. 5-5 μ M的量存在。在优选的实施方案中,PKCi3 II的肽抑制剂具有SEQ ID NO: I的氨基酸序列;PKC ζ的肽抑制剂具有SEQ ID NO: 2的氨基酸序列;所述肽激活物具有SEQ ID NO: 3的氨基酸序列。同样,在其他实施方案中,优选地所述肽抑制剂/激活物是十四烷基化的以提高进入器官的细胞的吸收。在优选实施方案中,将所述肽抑制剂或肽激活物溶解在盐溶液优选地生理盐水(O. 9%NaCl)溶液中。也可将所述肽抑制剂溶解在已知的保存液例如Krebs-Henseleit溶液、UW溶液、St. Thomas II溶液、Collins溶液、Stanford 溶液等中。所述溶液也可包含浓度分别为大约4-7mM、大约O. 2-0. 3mM、大约108_132mM、大约13_16mM、大约18_22mM、大约2-4mM、大约 O. 5-lmM、大约 27_33mM、大约 O. 9-1. ImM、大约 2. 7-3. 3mM、大约 25_35mM 和大约80-120mM的钠(Na+)、钾(K+)、钙(Ca2+)、镁(Mg2+)、谷氨酸、精氨酸、腺苷、甘露醇(manitol)、别嘌呤醇、谷光苷肽、棉子糖和乳糖酸中的一种或多种。Na+可以以NaOH的形式存在;K+可以以KCl和/或KH2PO4的形式存在,最优选以大约2-3. 5mM KCl和大约2_3. 5mM KH2PO4的比例存在;Ca2+可以以CaCl2的形式存在;而Mg2+可以以MgCl2的形式存在。所述溶液优选地保持大约7. 2-7. 4的生理pH。本发明的溶液可在器官特别是心脏、移植体的所有时期中使用,所述时期包括,但不限于I)从供体分离器官(心脏停跳液);2)保存器官(低温保存/运输);和3)在受体中再植入器官(再灌注液)。在灌注或再灌注期间,特别是对于心脏,优选地以大约ImL/分钟的速率灌注器官大约5分钟。可改变灌注速率,但其不应当超过大约25mL/分钟。总之,灌注速率不应当高至对器官的脉管系统产生过度的压力。可通过I)将肽抑制剂和不同的组分溶解和稀释在蒸馏水中;2)用例如用NaOH将pH调节至大约7. 2-7.4;和3)通过例如用O. 2μπι过滤器过滤使溶液灭菌来制备本发明的溶液。然后将灭菌的溶液与环境中的污染物保持分离。无需进一步描述,一般认为本领域技术人员通过使用前面的描述和下列举例说明的实施例可制备和使用本发明的化合物并实践所述方法。提供下列实施例以举例说明本发明。应当理解本发明不限定于实施例中描述的特定条件或细节。实施例IPKC ζ的肽抑制剂的作用通过60mg/kg戍巴比妥钠腹膜内(i. p.)注射来麻醉雄性Sprague Dawley大鼠(275-325g,Ace Animals, Boyertown, PA)。也通过腹膜内注射施用肝素钠(1,000U)。快速切取心脏,将导管插入升主动脉,然后在80mmHg恒定压力下用维持在37°C的改良的Krebs缓冲液开始逆行灌注心脏。所述Krebs缓冲液具有下列组成(以mmol/1表示)17葡萄糖、120NaCl、25NaHC03、2. 5CaCl2、0. 5EDTA、5. 9KC1 和 I. 2MgCl2。用 95%02 和 5%C02 充入灌注液并将其在PH 7. 3-7. 4下平衡。靠近心脏流入插管的灌注管中的两个侧臂允许PMN、无PKCC肽抑制剂的血浆(对照心脏)或包含不同浓度的PKC ζ肽抑制剂(1、2. 5或5μΜ)的血浆直接灌注入冠脉流入管。由流量计(Τ106, Transonic System, Inc. , Ithaca, NY)监测冠脉血流量。使用压力传感器(SPR-524, Millar Instruments, Inc. , Houston, TX)监测 LVDP 和 +dP/dtmax,将所述压力传感器置于左室腔中。将心脏浸在装有160mL维持在37°C的Krebs缓冲液的水套忙器中。使用与计算机连接的Powerlab Station采集系统(ADInstruments, GrandJunction, CO)记录冠脉血流量、LVDP 和 +dP/dtmax。每5分钟测量LVDP、+dP/dtmax和冠脉血流量,进行15分钟,以平衡心脏和获得基线测量。将LVDP定义为左心室收缩末期压减去左心室舒张末期压。15分钟后,将Krebs缓冲液的流量减少至0,进行20分钟,以引发全心缺血。在再灌注时,以ImL/分钟的速率用悬浮在5mLKrebs缓冲液和5mL血浆中的200X106个PMN灌注心脏5分钟。在一些实施方案中,以1、2· 5或5 μ M的终浓度向血衆中加入PKC ζ肽抑制剂(Genemed Synthesis, Inc. , SanFrancisco, CA)。假手术I/R心脏不接受局部缺血和不用PMN灌注。使用下列分离的经灌注的大鼠心脏组
组I:假手术的局部缺血/再灌注(I/R)心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注,但在进入灌注的第35分钟时用5mL血浆(ImL/分钟)(在相同的时间点给I/R心脏提供5mL血浆,15分钟的基线记录和20分钟的局部缺血)进行灌注。这些心脏代表用于确定分离的大鼠心脏在整个80分钟的方案中是否可保持LVDP和+dP/dtmax的对照组(n=6)。组2 :假手术I/R+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ)心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注。在进入灌注的第35分钟给这些心脏施用PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ,将在水中配制的5mM母液溶解在血浆中)。该组(n=6)用于确定PKC ζ肽抑制剂是否引起强心作用或心脏功能抑制作用。组3:将I/R心脏接受20分钟的局部缺血,然后在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注,但不用PMN灌注。这些心脏代表了对照组(n=6),用于确定20分钟的局部缺血之后进行再灌注是否使心脏昏迷(stun),但在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax将恢复至基线值(初始值)。第4组将I/R+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ,溶解在血浆中)心脏接受20分钟的局部缺血但不用PMN灌注。在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆+PKC ζ抑制剂灌注这些心脏。该组(η=6)用于确定PKCC肽抑制剂是否在无PMN的I/R背景中引起心脏功能抑制作用。组5:将I/R+PMR心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)和PMN (重悬浮于5mL Krebs缓冲液中)进行灌注。这些心脏代表对照组(n=6),该对照组用于确定20分钟的局部缺血后在PMN(200xl06)存在的情况下进行45分钟的再灌注在整个45分钟的再灌注期间是否导致,与初始基线值(n=6)相比,持续的心肌收缩功能障碍。组6 :将I/R+PMNs+PKC ζ肽抑制剂(I μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用I μ M PKC ζ肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表用于确定PKCC抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6)。组7:将I/R+PMNs+PKC ζ肽抑制剂(2. 5 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用2. 5 μ M PKC ζ肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表用于确定PKC ζ抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6) ο组8 :将I/R+PMNs+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5 μ M PKC ζ肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表用于确定更高PKC ζ肽抑制剂浓度上的PKC ζ抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6)。组9 :将 I/R+PMNs+PKC ζ 肽抑制剂(5 μ Μ) +Ng-硝基 _L_ 精氨酰甲酯(L-NAME,50 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血,然后在再灌注的第一个5分钟期间用5 μ M PKC ζ肽抑制剂(溶解在5mL血浆中)和50 μ ML-NAME (将50mM水中配制的母液溶解在Kreb s缓冲液中)和PMN(200xl06)进行灌注。在整个连续的45分钟的再灌注期将L_NAME(50 μ Μ)连续灌注入心脏。这些心脏代表组(η=5),所述组用于确定使用一氧化氮合酶抑制剂(L-NAME)是否可阻断PKC ζ肽抑制的心脏保护作用。 在再灌注后的45分钟中,每5分钟记录数据。在进行各实验后,分离左心室,将其在4%的多聚甲醛中固定并在4°C下贮存以备用于以后的组织学分析。图I显示心肌收缩功能(B卩,LVDP)的时程。来自假手术I/R、I/R、I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ)和I/R+PMN组的数据说明在80分钟的灌注期期间LVDP的相对变化。如所显示的,假手术I/R在整个灌注期保持在初始基线值的100%的附近或大于初始基线值的100%。I/R心脏在再灌注开始时经历LVDP的降低,但在再灌注结束时恢复至初始基线值的95 ±7%。相反地,遭受严重心肌收缩功能障碍的I/R+PMN心脏在再灌注后45分钟时只恢复至初始基线值的47 ±7%。相反地,I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂(5 μ Μ)心脏在灌注后45分钟时恢复至84±4%。为确定PKC ζ肽抑制剂对心肌收缩功能是否产生直接的收缩能效应,用PKC ζ肽抑制剂(5μΜ)灌注非局部缺血性假手术I/R心脏。使用PKC ζ肽抑制剂处理假手术I/R心脏在80分钟的灌注期不导致LVDP (图2)或+dP/dt (图3)的任何显著改变,表明5μΜ的PKC(肽抑制剂对心肌收缩功能不产生直接作用。开始检测了 15 μ M PKC ζ肽抑制剂浓度,因为该浓度对应于85%的PMN过氧化物释放抑制。然而,15 μ M产生心脏功能抑制作用(假手术I/R心脏的LVDP降低了 50%),从而不能用于这些实验(数据未显示)。图2和3显示来自分离的经灌注的大鼠心脏的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值。对于所有组初始基线都相似。然而,与其初始基线相比,对于用PMN再灌注的I/R心脏,终LVDP和+dP/dt_ (再灌注后45分钟)分别显著地减少了(p〈0. 01) 47 土 7%和41 土 7%。PKC ζ肽抑制剂(2.5μΜ和5μΜ浓度)显著地减弱了与使用PMN的局部缺血后的再灌注相关的LVDP和+dP/dtmax的下降。在接受5 μ M的药物的组中,对于终LVDP和+dP/dtmax,与其初始基线相比,心脏恢复至84±4%和76 ±5%。在2. 5 μ M观察到最低有效剂量;与初始基线值相比,对于LVDP这些心脏恢复至83 土4%,对于dP/dt_恢复至75 土 5%。在L-NAME (50 μ Μ)存在的情况下,PKCC肽抑制剂(5μΜ)的心脏保护作用被阻断。在再灌注后45分钟,对于LVDP和+dP/dtmax,与其初始基线相比,心脏分别只恢复至58 ±7%和54±9%。这些心脏与IR+PMN组(47±7%和41 ±7%的LVDP、+dP/dtmax)相似。在再灌注后45分钟,对于LVDP和+dP/dtmax,与其初始基线相比,在I μ M PKc ξ肽抑制剂处理的心脏接触I/R+PMN后分别只恢复至57±10%和46±6%。在该较低的剂量上,在再灌注后45分钟时,这些心脏与对照I/R+PMN心脏无显著差异。该模型中与I/R相关的心脏损伤与在45分钟的再灌注期内大量PMN浸润心肌密切相关。在再灌注期间,大量PMN迁移入心肌,从假手术I/R心脏中低于25个PMN/mm2增加至在再灌注期结束时I/R+PMN心脏中超过180个PMN/mm2 (图4a)。相反地,在1、2. 5和5 μ M上,I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂处理的心脏分别经历了 20±6%、46±4%和48±3%的PMN浸润入再灌注后的心肌组织的显著减少(ρ〈0.01);且该效应在L-NAME存在的情况下被阻断。此外,2.5和5μΜ处理的心脏,与I μΜ处理的心脏(ρ〈0. 01) (Fig. 4a)相比,具有显著更少的浸润的PMN。也在总的血管内的和浸润的PMN的评价中评估PMN对冠状脉管内皮的附着。如图4b中所见,在I/R+PMN+PKC ζ肽抑制剂心脏(5μΜ)中附着至冠状动脉内皮的PMN的数目未显著减少(43±10%,ρ〈0.06)(图4b)。测量大鼠主动脉内 皮的NO释放,用于确定PKC ζ肽抑制剂是否通过涉及增加内皮释放NO的机制提供心脏保护作用。在图5中,PKC(肽抑制剂处理的内皮产生,与基线NO释放相比,显著更多的NO,增加了 47 土 2% (2. 5 μ Μ, ρ〈0. 05)、54±5%(5μΜ,ρ〈0· 01)和 91 ± 15%(15 μ Μ, ρ〈0· 01)。在 ΙμΜ 时,NO 释放与基线 NO 释放无显著差异。乙酰胆碱(200ηΜ)在NO测定中用作阳性对照,且与基线NO释放相比,NO释放显著地增加了 67±4%(ρ〈0. 01)。为了将NO的基线释放减少至0,将eNOS抑制剂L-NAME用作另一种对照。通过用L-NAME (400 μ M)处理内皮组织完全抑制了乙酰胆碱和PKC ζ肽抑制剂诱导的NO的产生。为了证实NO的来源归因于内皮组织,使用除去内皮的(裸露的)大鼠主动脉节段与PKCC肽抑制剂(5μΜ) —起温育,该除去内皮的大鼠主动脉节段与L-NAME处理的节段无差异。PKC ζ肽抑制剂的心脏保护效应的另一个机制可能涉及过氧化物释放的抑制。除了在I μ M (在该处与PMA刺激的大鼠PMN的悬浮液无差异),PKC ζ肽抑制剂显著抑制过氧化物的释放达33-82%(2. 5-15 μ Μ, ρ〈0· 01)(图6)。SOD (10 μ g/mL)在过氧化物测定中用作阳性对照,由PMA刺激的大鼠PMN产生的过氧化物释放下降99%(p〈0. 01;图6)。实施例2-PKC β 11的肽抑制剂的作用基本上如实施例I中对于PKC ζ肽抑制剂所描述的一样进行使用PKC β II肽抑制剂的实验。使用下列分离的经灌注的大鼠心脏组组I :假手术I/R心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注,但在进入灌注的第35分钟(在相同的时间点给I/R心脏提供5mL血浆,15分钟的基线记录和20分钟的局部缺血)用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注。这些心脏代表对照组(n=6),用于确定所述分离的大鼠心脏在整个80分钟的方案中是否可保持LVDP和+dP/dtmax。组2:假手术I/R+PKC0 II肽抑制剂(10 μ Μ)心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注。在进入灌注的第35分钟给这些心脏施用PKCP II肽抑制剂(10 μ Mjf 5mM在水中配制的母液溶解在血浆中)。该组(n=6)用于确定PKCi3 II肽抑制剂是否引起强心或心脏功能抑制作用。组3:将I/R心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注,但不用PMN进行灌注。这些心脏代表了对照组(n=6),所述对照组用于确定在20分钟的局部缺血后进行再灌注是否使心脏昏迷,但在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax将恢复至基线值(初始值)。组4:将I/R+PKC β II肽抑制剂(10 μ Μ,溶解在血浆中)心脏接受20分钟的局部缺血但不用PMN灌注。在再灌注的第一个5分钟期间用5mL的血浆+PKCi3 II肽抑制剂灌注这些心脏。该组(n=6)用于确定PKC β II肽抑制剂是否在无PMN的I/R背景中引起心脏功能抑制效应。组5:将I/R+PMN心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)和PMN(重悬浮于5mL Krebs缓冲液中)进行灌注。这些心脏代表了对照组(n=9),所述对照组用于确定在20分钟的局部缺血后在PMN(200xl06)存在的情况下进行45分钟的再灌注是否在整个45分钟的再灌注期导致,与初始基线值相比,持续的心肌收缩功能障碍。组6:将I/R+PMNs+PKC β II肽抑制(I μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用I μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定PKCi3 II肽抑制在减轻PMN诱发的 心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6) ο组7:将I/R+PMNs+PKC β II肽抑制剂(5 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5 μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高PKCi3 II抑剂浓度上的PKCi3 II肽抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=7)。组8:将I/R+PMNs+PKCβ II肽抑制剂(10 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用ΙΟμΜ PKCβ II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高PKCi3 II肽抑制剂浓度上的PKCi3 II抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=7)。组9:将 I/R+PMNs+PKC^ II 肽抑制剂(10 μ M)+Ng-硝基-L-精氨酰甲酯(L-NAME,50 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用10 μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在5mL血浆中)和50 μ M L-NAME (将50mM的水中配制的母液溶解在Kreb s缓冲液中)和PMN(200xl06)进行灌注。在整个45分钟的再灌注期间将L-NAME (50 μ M)连续地灌注入心脏。这些心脏代表了用于确定PKCi3 II肽抑制的心脏保护效应是否可用一氧化氮合酶抑制剂(L-NAME)阻断的组(η=6)。前面的研究显示,给予PMN的假手术I/R心脏,与初始对照值相比,没有显示变化(Lefer等人,Circulation 100:178-184, 1999)。在再灌注后45分钟中每5分钟记录数据。在进行每个实验之后,分离左心室,将其在4%的多聚甲醛中固定并在4°C下贮存以用于以后的组织学分析。图7显示假手术I/R、I/R、I/R+PMN+PKC β II抑制剂(10 μ Μ)和I/R+PMN组的心肌收缩功能(LVDP)的时程和举例说明了在80分钟的灌注期期间LVDP的变化。假手术I/R组中的心脏在整个灌注期期间保持在初始基线值的103±4%。I/R组中的心脏在再灌注的初始阶段期间经历了 LVDP的降低,但在再灌注结束时,其已恢复至初始基线值的94±6%。然而,I/R+PMN组中的心脏展示严重的心肌收缩功能障碍,在再灌注结束时只恢复至初始基线值的43±5%。相反地,I/R+PMN+PKC β II肽抑制剂(ΙΟμΜ)中的心脏,尽管最初在进入再灌注的第15分钟时显示LVDP降低为初始基线值的61 ±10%,但恢复至基线的82±9%。为了确定PKCi3 II肽抑制剂是否对心肌收缩功能产生任何直接的收缩能效应,用PKCi3 II肽抑制剂(ΙΟμΜ)灌注假手术I/R心脏。该组用作用于所述研究的一个对照。这些心脏在80分钟的再灌注期结束时没有显示LVDP (图8)或+dP/dtmax (图9)的任何显著变化,因此,表明在该剂量上,PKCi3 II肽抑制剂对心肌收缩功能没有直接作用。对假手术I/R心脏进行20 μ M剂量的PKCi3 II肽抑制剂的检测,在该剂量上没有明显的心脏功能抑制作用。图8和9分别显示来自分离的经灌注的心脏的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值。所有研究的组的初始基线值之间没有显著的差异。在假手术I/R、I/R、假手术I/R+PKCi3 II肽抑制剂(5 μ Μ)和I/R+PKC β II肽抑制剂(10 μ Μ)组的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值之间没有显著的差异。然而,I/R+PMN组的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值之间存在显著差异。观察到,在再灌注后45分钟,LVDP显著降低至初始基线的43±5%(p〈0. 01),+dP/dtmax显著降低至基线的42±6%(p〈0. 01)。以5μ M和ΙΟμΜ剂量存在的PKCP II肽抑制剂减弱了与使用PM N的局部缺血后灌注相关的LVDP和+dP/dtmax的降低。10 μ M的剂量是最具心脏保护作用的,因为在再灌注后第45分钟,I/R+PMN+PKC β II肽抑制剂(10 μ Μ)中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别恢复至初始基线的82 ±9%和79 ±10%。这些值与再灌注后45分钟的I/R+PMN显著不同(p〈0. 01)。尽管与10 μ M剂量的程度不同,5 μ M的剂量也具有心脏保护作用,因为在再灌注后第45分钟,I/R+PMN+PKCβ II肽抑制剂(5μΜ)中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别恢复至初始基线的69±7%和63±7%。5μΜ剂量的LVDP值与再灌注后第45分钟的I/R+PMN显著不同(ρ〈0. 05)。I μ M剂量的PKCi3 II肽抑制剂不具有心脏保护作用,因为I/R+PMN+PKC β II肽抑制剂(I μ Μ)组中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别只恢复至57±4%和53±6%。I μ M剂量组的LVDP和+dP/dtmax的终值与I/R+PMN组的终值没有显著差异。PKC β 11肽抑制剂(10 μ Μ)的心脏保护效应被IR+PMN+PKC β 11肽抑制剂(10 μ Μ) +L-NAME (50 μ Μ)组中存在的L-NAME (50 μ Μ)阻断,因为在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax值分别只有初始基线值的56 ±2%和53 ±5%,并且与IR+PMN组的终值无显著差异(图3和4)。测量来自大鼠主动脉内皮的NO释放以确定PKCi3 II肽抑制剂是否通过涉及增加内皮NO释放的机制提供心脏保护作用。
图10显示当在5μΜ(ρ〈0. 05)和10μΜ(ρ<0. 01)上与基线NO释放相比时,用PKCi3 II肽抑制剂处理的内皮节段产生显著更多的NO。测得NO释放的基线值为I. 85±0. 18pmole NO/mg组织。存在用PKCβ II肽抑制剂刺激内皮的明确的剂量响应效应,因为1μΜ、2· 5μΜ、5μΜ和10 μ M分别产生高于基线O. 75±0· 19、
I.91 ±O. 44、2. 54±O. 29 和 3. 49 ±O. 62pmoleN0/mg 组织的 NO 释放的增加。乙酰胆碱(Ach,500nM)在该测定中用作阳性对照且刺激所述内皮产生高于基线基础值的3. 75±0. 58pmole NO/mg组织的增加。为了将NO的基础释放减少至0,将L-NAME用作另一种对照。通过用L-NAME (400 μ Μ)处理内皮完全抑制乙酰胆碱和PKC β II肽抑制剂诱导的NO的产生。可提供PKCi3 II肽抑制剂的心脏保护效应(S卩,LVDP)的另一种机制可能是PMN过氧化物释放的抑制。PKCi3 II肽抑制剂显著地抑制来自fMLP刺激的大鼠PMNS的悬浮物的过氧化物的释放(即,吸光率),对于5μΜ、10μΜ和20 μ M的抑制剂,过氧化物的释放从 O. 13±0.01 分别减少至 0·05±0·009(ρ〈0·01)、0·02±0·004(ρ〈0·01)和O. 02±.007(ρ〈0. 01)(
图11)。在I μ M剂量上没有显著的过氧化物的抑制。SOD (10 μ g/ml)用作阳性对照且其清除由fMLP刺激的大鼠PMN释放的过氧化物,从而将响应减少至O. 0016±0. 0006。 实施例3-PKC β II和PKC ζ的肽抑制剂的协同效应基本上如实施例I和2中所描述的那样进行使用PKC β II和PKC ζ肽抑制剂的实验。使用下列分离的经灌注的大鼠心脏组组I:假手术I/R心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注,但在进入灌注的第35分钟(在相同的时间点给I/R心脏提供5mL血浆,15分钟的基线记录和20分钟的局部缺血)用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注。这些心脏代表对照组(n=6),用 于确定所述分离的大鼠心脏在整个80分钟的方案中是否可保持LVDP和+dP/dtmax。组2:假手术I/R+PKC^ II (10 μ M) +PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂(5 μ Μ)心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注。在进入灌注的第35分钟给这些心脏施用PKC β II和PKC ζ肽抑制剂(分别为10 μ M和5 μ Μ,将在水中配制的5mM母液溶解在血浆中)。该组(n=6)用于确定肽抑制剂是否引起强心或心脏功能抑制作用。组3:使I/R心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注,但不用PMN进行灌注。这些心脏代表了对照组(n=6),所述对照组用于确定在20分钟的局部缺血后进行再灌注是使心脏昏迷,但在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax将恢复至基线值(初始值)。组4:将I/R+PKCP ΙΙ(10μΜ)+ΡΚεζ (5 μ Μ)肽抑制剂(溶解在血浆中)心脏接受20分钟的局部缺血但不用PMN灌注。在再灌注的第一个5分钟期间用5mL的血浆+PKC β 11+PKC ζ肽抑制剂灌注这些心脏。该组(η=6)用于确定所述肽抑制剂是否在无PMN的I/R背景中引起心脏功能抑制效应。组5:将I/R+PMN心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)和PMN(重悬浮于5mL Krebs缓冲液中)进行灌注。这些心脏代表了对照组(n=ll),所述对照组用于确定在20分钟的局部缺血后在PMN(200xl06)存在的情况下进行45分钟的再灌注在整个45分钟的再灌注期是否导致,与初始基线值相比,持续的心肌收缩功能障碍。组6:将 I/R+PMN+PKCβ II (5 μ M) +PKC ζ (2. 5 μ Μ)肽抑制剂心脏接受 20 分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用IyMPKCP II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定PKCi3 II抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=7)。组7:将 I/R+PMNs+PKC β II (ΙΟμΜ)+PKC ζ (2. 5 μ Μ)肽抑制剂心脏接受 20 分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5 μ MPKCii II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高PKCi3 II肽抑剂浓度上的PKC β II抑制在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6)。组8:将 I/R+PMNs+PKC β II (ΙΟμΜ)+PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂心脏接受 20 分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用10 μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高PKCi3 II肽抑剂浓度上的PKC β II抑制在减弱PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=7)。组9:将 I/R+PMNs+PKC β II (10 μ M) +PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂 +Ng-硝基-L-精氨酰甲酯(L-NAME,50yM)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用10 μ M PKC β II和5 μ M PKC ζ肽抑制剂(溶解在5mL血浆中)和50 μ M L-NAME (将在水中配制的50mM母液溶解在Krebs缓冲液中)和PMN(200xl06)进行灌注。在整个45分钟的再灌注期间将L-NAME (50 μ M)连续地灌注入心脏。这些心脏代表了用于确定所述肽抑制剂的心脏保护效应是否可用一氧化氮合酶抑制剂(L-NAME)阻断的组(η=5)。根据
图12的时程,PKC β II (ΙΟμΜ)和PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂的组合导致了与I/R心脏的恢复速率匹配的恢复速率。当单独使用PKCi3 II (10 μ M)或PKC ζ (5 μ Μ)肽抑制剂(实施例I和2)时没有观察到该结果,在所述实施例中,所述肽抑制剂处理的心脏的恢复速率比I/R心脏的恢复速率慢。
图13和14显示分别来自分离的经灌注的心脏的LVDP和+dP/dtmax的 初始值和终值。如所预期的和与实施例I和2相似,在45分钟再灌注后,I/R+PMN组的LVDP和dP/dtmax的初始值和终值发生了显著改变,与初始基线相比,LVDP下降了大约50%(p〈0. 01),+dP/dtmax 下降了大约 45%(ρ〈0· 01)。PKC β II和PKC ζ肽抑制剂的存在减弱了与使用PMN的局部缺血后灌注相关的LVDP和+dP/dtmax的降低。ΙΟμΜ PKC β II和5 μ M PKC ζ肽抑制剂剂量是最具心脏保护作用的,将PKCi3 II肽抑制剂剂量从5 μ M增加至10 μ M不导致心脏保护效应的显著改变。在另一方面,将PKC ζ肽抑制的剂量从2. 5 μ M增加至5 μ M导致心脏保护效应的边际性地(marginal)增加。PKCMI和PKC ζ肽抑制剂组合的心脏保护效应被IR+PMN+PKCP ΙΙ(10μΜ)+ΡΚ0ζ (5μΜ)肽抑制剂 +L-NAME (50 μ Μ)组中存在的L-NAME (50 μ Μ)阻断,因为在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax值分别只有初始基线值的50%和40%,与IR+PMN组的终值无显著差异(
图13和14)。该模型中与I/R相关的心脏损伤与在45分钟的再灌注期内大量PMN浸润心肌密切相关。在再灌注期间,大量PMN迁移入心肌,再灌注期结束时从假手术I/R心脏中低于25个PMN/mm2增加至I/R+PMN心脏中超过175个PMN/mm2 (
图15)。相反地,I/R+PMN+PKC^ ΙΙ+ΡΚ0ζ肽抑制剂处理的心脏经历了 PMN浸润入再灌注后的心肌组织的显著减少。该效应在L-NAME存在的情况下被阻断。此外,将PKCi3 II肽抑制剂的剂量从5μ M加倍至10 μ Μ,同时将PKC ζ肽抑制剂的剂量保持在2. 5 μ Μ,未显著地减少PMN浸润。在另一方面,将PKC ζ肽抑制剂的剂量从2. 5 μ M加倍至5 μ Μ,同时将PKC β II肽抑制剂的剂量保持在10 μ Μ,边际性地减少了 PMN浸润(
图15)。也在总的血管内的和浸润的PMN的评价中评价PMN对冠状动脉内皮的附着。如
图16中所见,在I/R+PMN+PKC β 11+PKC ζ肽抑制剂心脏中附着至冠状动脉内皮的PMN的数目减少。该保护效应在L-NAME存在的情况下被逆转。在
图17中,用PKC3 II和PKCC肽抑制剂特别是以10 μ M PKCβ II和5 μ M PKC ζ肽抑制剂的剂量处理的心脏内皮产生,与基线NO释放相比,显著更多的NO。乙酰胆碱(500ηΜ)在NO测定中用作阳性对照,其与基线NO释放相比,显著增加了 NO释放。为了将NO的基线释放减少至0,将L-NAME用作另一种对照。通过用L-NAME (400 μ Μ)处理内皮组织完全抑制了乙酰胆碱和肽抑制剂诱导的NO的产生。PKCβ II和PKC ζ肽抑制剂的心脏保护效应的另一个机制可能涉及过氧化物释放的抑制。如从
图18中所见,当与PMA刺激的大鼠PMN的悬浮物相比或当与单独使用的PKC β II或PKC ζ肽抑制剂相比时,PKC β II和PKC ζ肽抑制的组合显著地抑制了过氧化物的释放。S0D(10y g/mL)在过氧化物测定中用作阳性对照,其将由PMA刺激的大鼠PMN产生的过氧化物释放减少了 99% (
图18)。所述实施例都显示足够量的PKCβ II肽抑制剂和/或PKC ζ肽抑制剂的存在都通过减轻PMN诱导的心脏功能障碍来提供显著的心脏保护效应。实施例4_PKCS的肽激活物的效应基本上如实施例I中对于PKC ζ肽抑制剂所描述的那样进行使用PKC δ 肽激活物的实验。使用下列分离的经灌注的大鼠心脏组组I :假手术I/R心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注,但在进入灌注的第35分钟用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注(在相同的时间点给I/R心脏提供5mL血衆,15分钟的基线记录和20分钟的局部缺血)。这些心脏代表用于确定所述分离的大鼠心脏在整个80分钟的方案中是否可保持LVDP和+dP/dtmax的对照组(n=6)。组2:假手术VR+PKC δ肽激活物(ΙΟμΜ)心脏不接受局部缺血和不用PMN进行灌注。在进入灌注的第35分钟给这些心脏施用PKC δ肽激活物(10 μ Μ,将5mM的在水中配制的母液溶解在血浆中)。该组(n=6)用于确定PKCS肽激活物是否引起强心或心脏功能抑制作用。组3:将I/R心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)进行灌注,但不用PMN灌注。这些心脏代表了对照组(n=6),所述对照组用于确定在20分钟局部缺血后进行再灌注是使心脏昏迷,但在45分钟的再灌注期结束时LVDP和+dP/dtmax将恢复至基线值(初始值)。组4:将I/R+PKC δ肽激活物(10 μ Μ,溶解在血浆中)心脏接受20分钟的局部缺血但不用PMN进行灌注。在再灌注的第一个5分钟期间用5mL的血浆+PKCS肽激活物灌注这些心脏。该组(n=6)用于确定PKCS肽激活物是否在无PMN的I/R背景中引起心脏功能抑制效应。组5:将I/R+PMN心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5mL血浆(ImL/分钟)和PMN(重悬浮于5mL Krebs缓冲液中)进行灌注。这些心脏代表了对照组(n=10),所述对照组用于确定在20分钟的局部缺血后在PMN(200xl06)存在的情况下进行45分钟的再灌注在整个45分钟的再灌注期是否导致,与初始基线值相比,持续的心肌收缩功能障碍。组6:将I/R+PMNs+PKC δ肽激活物(I μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用I μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定PKCS肽激活在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6) ο组7:将I/R+PMNs+PKC δ肽激活物(5 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用5 μ M PKC β II肽抑制剂(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高的PKCS肽激活物浓度上的PKCS激活在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6)。
组8:将I/R+PMNs+PKC δ肽激活物(10 μ Μ)心脏接受20分钟的局部缺血并在再灌注的第一个5分钟期间用ΙΟμΜ PKC δ肽激活物(溶解在血浆中)和ΡΜΝ(200χ106)进行灌注。这些心脏代表了用于确定更高PKCS肽激活物浓度上的PKCS激活在减轻PMN诱发的心肌收缩功能障碍中的作用的组(η=6)。前面的研究显示在给予PMN的假手术I/R心脏,与初始对照值相比,没有表现出变化(Lefer等人,Circulation 100:178-184,1999)。在再灌注后的45分钟中每5分钟记录数据。在进行每个实验之后,分离左心室,将其在4%的多聚甲醛中固定并在4°C下贮存以备用于以后的组织学分析。
图19 显示了假手术 I/R、I/R、I/R+PMN+PKC δ 激活物(10 μ Μ)和 I/R+PMN 组的心肌收缩功能(LVDP)的时程和举例说明了在80分钟的灌注期期间LVDP 的变化。假手术I/R组中的心脏的LVDP在整个灌注期期间保持在初始基线值的103±4%。I/R组中的心脏在再灌注的初始阶段期间经历了 LVDP的降低,但在再灌注末期,其已恢复至初始基线值的82±3%。然而,I/R+PMN组中的心脏表现了严重的心肌收缩功能障碍,在再灌注结束时只恢复至初始基线值的46±9%。相反地,I/R+PMN+PKC δ激活物(ΙΟμΜ)中的心脏,尽管最初显示在进入再灌注的第15分钟LVDP降低为初始基线值的58±8%,但恢复至基线的83±3%。为了确定PKCS激活物是否对心肌收缩功能产生任何直接的收缩能效应,用PKC δ激活物(ΙΟμΜ)灌注假手术I/R心脏。该组用作所述研究的一个对照。这些心脏在80分钟的再灌注期结束时没有显示LVDP (图20)或+dP/dtmax(图21)的任何显著变化,因此,表明在该剂量上,PKC δ肽激活物对心肌收缩功能没有直接作用。图20和21显示分别来自分离的经灌注的心脏的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值。所有研究的组的初始基线值之间没有显著的差异。在假手术I/R、I/R、假手术I/R+PKC δ肽激活物和I/R+PKC δ肽激活物(10 μ Μ)组的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值之间没有显著的差异。然而,I/R+PMN组的LVDP和+dP/dtmax的初始值和终值之间存在显著差异。观察到在45分钟的再灌注后,LVDP显著地降低至初始基线的46±9%(p〈0. 01),+dP/dtmax显著地降低至初始基线值的45±8%(p〈0. 01)。以5μΜ和10 μ M剂量存在的PKCS肽激活物减弱了与使用PMN的局部缺血后灌注相关的LVDP和+dP/dtmax的降低。10 μ M的剂量是最具心脏保护作用的,因为在再灌注后第45分钟,I/R+PMN+PKC δ肽激活物(10 μ Μ)中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别恢复至初始基线的83 ±3%和79 ±5%。这些值在再灌注后第45分钟与I/R+PMN显著不同(p〈0. 01)。尽管与10 μ M剂量的程度不同,5 μ M的剂量也具有心脏保护作用,因为在再灌注后第45分钟,I/R+PMN+PKC δ肽激活物(5 μ Μ)中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别恢复至初始基线的80 ±9%和67 ±7%。再灌注后第45分钟5 μ M剂量的LVDP值与I/R+PMN显著不同(ρ〈0. 05)。I μ M剂量的PKC δ肽激活物不具有心脏保护作用,因为I/R+PMN+PKC δ肽激活物(I μ Μ)组中的心脏的LVDP和+dP/dtmax分别只恢复至60土 13%和51 土5%。I μ M剂量组的LVDP和+dP/dtmax的终值与I/R+PMN组的终值没有显著差异。可提供PKC δ肽激活物的心脏保护效应(即LVDP)的机制可能是PMN的过氧化物释放的抑制。PKC δ肽激活物显著地抑制来自PMA刺激的大鼠PMNS的悬浮物的过氧化物的释放(即,吸光率),对于5 μ M和10 μ M的抑制剂,过氧化物的释放从O. 49±O. 03分别减少至 O. 32±0. 03(ρ〈0. 01)、0. 32±0. 02(ρ〈0. 01)(图 22)。在 I μ M 剂量上没有显著的过氧化物的抑制。尽管此处已明确地描述了本发明的某些目前优选的实施方案,但对于与本发明相关的领域内的技术人员来说,很明显的 是可进行此处显示的和描述的各种实施方案的变化和改变而不背离本发明的精神和范围。因此,本发明只限定于由所附的权利要求和适用的法律的规则所要求的程度。


本发明涉及用于保存、灌注和/或再灌注用于移植的器官特别是心脏的溶液。该溶液包含蛋白激酶CβII(PKCβII)和/或蛋白激酶Cζ(PKCζ)的肽激活物和/或蛋白激酶Cδ(PKCδ)的肽激活物。也公开了使用本发明的溶液的用途,包括用于保存移植用的器官、用于保护局部缺血的器官免受损伤、用于减轻局部缺血后器官的功能障碍、用于在局部缺血的器官中维持一氧化氮的释放和/或抑制过氧化释放以及用于当从循环系统分离时保护器官免受损伤的用途。



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