專利名稱：利用表觀代謝轉(zhuǎn)變劑、多維細胞內(nèi)分子或環(huán)境影響劑治療代謝障礙的方法
利用表觀代謝轉(zhuǎn)變劑、多維細胞內(nèi)分子或環(huán)境影響劑治療
代謝障礙的方法相關(guān)申請本申請要求2009年5月11日提交的標(biāo)題為“Methods for Treatment of Oncological Disorders Using an Epimetabolic Shifter(Coenzyme Q10)，， 的第61/177，Ml號美國臨時申請(律師代理申請案編號(Attorney Docket No.) 117732-00601)、2009年5月 11 日提交的標(biāo)題為"Methods for Treatment of Oncological Disorders Using Epimetabolic Shifters,Multidimensional Intracellular Molecules or Environmental Influencers"第61/177，M3號美國臨時申請(律師代理申請案編號117732-00701)、2009 年 5 月 11 日提交的標(biāo)題為"Methods for the Diagnosis of Oncological Disorders Using Epimetabolic Shifters, Multidimensional Intracellular Molecules or Environmental Influencers，，白勺第61/177，244號美國時 申請(律師代理申請案編號117732-00801)、2009年5月11日提交的標(biāo)題為“Methods for Treatment of Metabolic Disorders Using Epimetabolic Shifters, Multidimensional Intracellular Molecules or Environmental Influencers，，白勺第 61/177，245 號美國臨時申請(律師代理申請案編號117732-00901)和2009年5月11日提交的標(biāo)題為 "Methods for the Diagnosis of Metabolic Disorders Using Epimetabolic Shifters, Multidimensional Intracellular Molecules or Environmental Influencers"白勺第 61/177，246號美國臨時申請(律師代理申請案編號117732-01001)的優(yōu)先權(quán)。上述申請的每一個的全部內(nèi)容通過引用并入本文。發(fā)明背景本發(fā)明涉及代謝障礙例如糖尿病和肥胖癥的治療、預(yù)防和減輕。隨著餐后血糖水平升高，胰島素分泌并且刺激周圍組織(骨骼肌和脂肪)的細胞以活躍地從血液吸收葡萄糖作用為能量來源。作為失調(diào)的胰島素分泌或作用的結(jié)果一葡萄糖動態(tài)平衡的喪失通常導(dǎo)致代謝障礙例如糖尿病，其可被肥胖癥共觸發(fā)或進一步加重。因為這些狀況通常是致命的，因此需要恢復(fù)足夠的葡萄糖從血流清除的策略。雖然糖尿病可繼發(fā)于引起胰腺的大范圍損傷的任何狀態(tài)(例如，胰腺炎、腫瘤、某些藥物例如皮質(zhì)類固醇或噴他脒的施用、鐵超負荷(例如，血色沉著病)、獲得性或遺傳性內(nèi)分泌病以及手術(shù)切除)，但糖尿病的最常見形式通常從胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的原發(fā)性障礙產(chǎn)生。存在兩個主要的糖尿病類型，即I型糖尿病(也稱為胰島素依賴性糖尿病(IDDM)) 和2型糖尿病(也稱為不依賴于胰島素的或非胰島素依賴性糖尿病(NIDDM))，其共有共同的長期并發(fā)癥，盡管它們具有不同的致病機制。占據(jù)約10%的全部原發(fā)性糖尿病(primary diabetes)病例的I型糖尿病是特征在于胰腺的產(chǎn)生胰島素的β細胞的大范圍破壞的器官性自身免疫性疾病。所造成的胰島素產(chǎn)量的減少不可必然地導(dǎo)致葡萄糖代謝的失調(diào)。雖然胰島素的施用為患有該病癥的患者提供了顯著的益處，但胰島素的短血清半衰期是維持血糖量正常的主要障礙?？蛇x擇的處理是胰島移植，但該策略一直與有限的成功率聯(lián)系在一起。
影響更大比例的群體的2型糖尿病的特征在于胰島素分泌的失調(diào)和/或周圍組織對胰島素的減小的反應(yīng)，即胰島素抵抗。雖然2型糖尿病的發(fā)病機制仍然還不清楚，但流行病學(xué)研究表明該形式的糖尿病因多個遺傳缺陷或多態(tài)性的集合而引起，每一個遺傳缺陷或多態(tài)性貢獻了其自已的易感性風(fēng)險并且被環(huán)境因子(包括超重、飲食、不活動、藥物和過度飲酒)改變。雖然用于2型糖尿病的管理的各種治療性治療是可獲得的，但它們與各種使人虛弱的副作用相關(guān)。因此，通常建議經(jīng)診斷患有2型糖尿病或處于患有2型糖尿病的風(fēng)險中的患者采取更健康的生活方式，包括體重減輕、飲食的改變、鍛煉和適度飲酒。然而，這樣的生活方式的改變不足以逆轉(zhuǎn)由糖尿病引起的血管和器官損傷。輔酶Q10，在本文中也稱為CoQIO、Q10、泛醌或泛癸利酮，是大眾營養(yǎng)補充劑并且以膠囊形式見于在營養(yǎng)品店(nutritional store)、保健食品店、藥房等中，如通過泛醇 (CoQlO的還原形式)的抗氧化性質(zhì)幫助保護免疫系統(tǒng)的維生素樣補充劑。CoQlO是本領(lǐng)域公認(rèn)的并且進一步描述于第WO 2005/069916號國際公布，將該國際公布的完整公開內(nèi)容通過引用并入本文。CoQlO經(jīng)發(fā)現(xiàn)遍布人體的大部分組織和其他哺乳動物的組織。CoQlO在人中的組織分布和氧化還原狀態(tài)已由 Miagavan 和 Miagavan Q006Free Radical Research 40(5) 445-453)。在綜述論文中進行了綜述。作者報導(dǎo)“作為一般法則，具有高能需要或代謝活性的組織例如心臟、腎、肝和肌肉包含相對高的濃度的CoQIO”。作者還報導(dǎo)“ [a]組織中的大部分CoQlO以還原形式如氫醌或泛醇(imiquinol)存在，除了腦和肺例外”，這“似乎是這兩個組織中增加的氧化性應(yīng)激的反映”。具體地，Miagavan報導(dǎo)在心臟、腎、肝、肌肉、腸和血液(血漿)中，分別約61%、75%、95%、65%、95%和96%的CoQlO以還原形式存在。類似地，Ruiz-Jiminez 等人(2007J. Chroma A，1175，242-248)報導(dǎo)，當(dāng)估量人血菜的 QlO 和 QlO 的還原形式0Π0Η2)時，大部分(90% )所述分子以還原形式被發(fā)現(xiàn)。CoQlO是極親脂的并且多半是不溶于水的。CoQlO是極親脂的并且多半是不溶于水的。由于其在水中的不溶性、脂質(zhì)中有限的溶解性和相對大的分子量，因此口服施用的 CoQlO的吸收效率很低。Miagavan和Chopra報導(dǎo)“在一項利用大鼠的研究中，報導(dǎo)了只有約2-3%的口服施用的CoQlO被吸收”。Miagavan和Chopra還報導(dǎo)“大鼠研究的數(shù)據(jù)表明在腸的吸收過程中和之后CoQlO被還原成泛醇”。鑒于目前可獲得用于治療糖尿病的策略是欠佳的，因此存在對更有效并且不伴隨此類使人虛弱的副作用的治療的迫切需要。
發(fā)明概要本發(fā)明部分基于發(fā)現(xiàn)線粒體功能障礙與多種疾病(包括代謝疾病(例如糖尿病和肥胖癥))相關(guān)，并且某些內(nèi)源分子例如CoQlO掌控著此類代謝疾病的成功診斷、治療和預(yù)防。本發(fā)明也部分基于發(fā)現(xiàn)此類關(guān)鍵的內(nèi)源分子通過直接影響氧化磷酸化在維持正常線粒體功能中起著重要作用，以及恢復(fù)或促進更加標(biāo)準(zhǔn)化的線粒體氧化磷酸化可有效地治療或預(yù)防代謝疾病的進展。本發(fā)明還基于發(fā)現(xiàn)一類環(huán)境影響劑(例如，CoQlO)可在代謝疾病的患病細胞中選擇性引發(fā)朝向更加標(biāo)準(zhǔn)化的線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能量轉(zhuǎn)變。 此類環(huán)境影響劑能夠調(diào)節(jié)以代表治療終點的方式調(diào)節(jié)用作代謝障礙(例如糖尿病)的關(guān)鍵指標(biāo)的細胞內(nèi)靶。
本發(fā)明還至少部分基于發(fā)現(xiàn)對細胞施用內(nèi)源輔酶QlO (在本文中也稱為CoQlO或 Q10)導(dǎo)致細胞凋亡反應(yīng)。優(yōu)選在癌細胞中誘導(dǎo)細胞凋亡反應(yīng)。觀察到線粒體QlO水平的時間和劑量反應(yīng)，其中在48小時后，細胞線粒體中QlO的水平增加至6倍。本發(fā)明還基于令人驚訝和意外的發(fā)現(xiàn)Q10以提供的氧化形式(促氧化劑)維持并且不以任何顯著的量轉(zhuǎn)化成Q10H2的還原(抗氧化劑)形式。本發(fā)明基于進一步發(fā)現(xiàn)大量蛋白質(zhì)和mRNA水平在利用QlO處理的細胞中受到調(diào)節(jié)。發(fā)現(xiàn)此類被調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)簇集在幾種細胞途徑中，包括細胞凋亡、癌癥生物學(xué)和細胞生長、糖酵解和代謝、分子運輸和細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。本文中描述的申請者的數(shù)據(jù)已對QlO的作用機制提供了見解。具體地，然而不希望受理論束縛，申請人的發(fā)現(xiàn)表明QlO誘導(dǎo)至細胞微環(huán)境的代謝轉(zhuǎn)移。已知許多疾病與改變的代謝狀態(tài)相關(guān)。例如，已知差異代謝在癌細胞中發(fā)生(Warurg效應(yīng))，其中大多數(shù)癌細胞主要通過糖酵解，然后細胞溶膠中通過乳酸發(fā)酵而非在線粒體中通過氧化磷酸化(丙酮酸鹽的氧化)產(chǎn)生能量。在另一個實例中，代謝障礙例如糖尿病和肥胖癥與改變的葡萄糖代謝相關(guān)。因此，本發(fā)明在第一方面提供了用于治療哺乳動物的CoQlO反應(yīng)性障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法，所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑(env-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引朝向在正常生理條件下在哺乳動物的正常細胞中觀察到的糖酵解和線粒體氧化磷酸化的水平的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。在一個實施方案中，CoQlO反應(yīng)性障礙是代謝障礙。本發(fā)明在另一個方面提供了用于治療哺乳動物的代謝障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法，所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑(env-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引朝向在標(biāo)準(zhǔn)化的線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。在一個實施方案中，環(huán)境影響劑在哺乳動物的正常細胞中基本上不引發(fā)朝向線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。在一個實施方案中，哺乳動物為人(或非人哺乳動物)。在一個實施方案中，所述代謝障礙對利用輔酶QlO或其代謝產(chǎn)物或其類似物的治療易起反應(yīng)或敏感。在一個實施方案中，代謝障礙的特征在于導(dǎo)致改變的基因調(diào)控和/或蛋白質(zhì)間相互作用的失調(diào)的線粒體氧化磷酸化功能，所述失調(diào)促成或原因性地導(dǎo)致代謝疾病。在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑包括(a)苯醌或至少一種促進苯醌環(huán)的生物合成的分子，和(b)至少一種促進類異戊二烯單元的合成和/或類異戊二烯單元至苯醌環(huán)的連接的分子。在一個實施方案中，所述至少一種促進苯醌環(huán)的生物合成的分子包括L_苯丙氨酸、DL-苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、L-酪氨酸、D L-酪氨酸、D-酪氨酸、4-羥基-苯丙酮酸酯、 3-甲氧基-4-羥基扁桃酸酯(香草扁桃酸酯或VMA)、香草酸、吡哆素或泛醇。在一個實施方案中，所述至少一種促進類異戊二烯單元的合成和/或類異戊二烯單元至苯醌環(huán)的連接的分子包括乙酸苯酯、4-羥基-苯甲酸酯、甲羥戊酸、乙酰甘氨酸、乙酰-CoA或法呢基。
在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑包括(a) L-苯丙氨酸、L-酪氨酸和4_羥基苯丙酮酸酯的一種或多種；和，(b)4-羥基苯甲酸酯、乙酸苯酯和苯醌的一種或多種。在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑(a)抑制Bcl-2表達和/或促進半胱天冬酶-3表達；和/或，(b)抑制細胞增殖。在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑為多維細胞內(nèi)分子(MIM)。在一個實施方案中，所述MIM選自α酮戊二酸鹽/α酮戊二酸、蘋果酸鹽/蘋果酸、琥珀酸鹽/琥珀酸、 葡糖胺、腺苷、腺苷二磷酸、葡糖苷酸/葡糖醛酸、煙酸、煙酸二核苷酸、丙氨酸/苯丙氨酸、 吡哆素、硫胺或黃素腺嘌呤二核苷酸。在一個實施方案中，所述多維細胞內(nèi)分子選自乙酰 Co-A、棕櫚酰Co-Α、L-肉毒堿和氨基酸(例如，酪氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸)。在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑是表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(印i-shifter)。在一個實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑選自轉(zhuǎn)醛醇酶、轉(zhuǎn)酮醇酶、琥珀酰CoA合酶、丙酮酸羧化酶或核黃素。在一個實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑選自輔酶QlO、維生素D3和細胞外基質(zhì)成分。在一個實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑為輔酶Q10。在一個實施方案中，所述細胞外基質(zhì)成分選自纖連蛋白；免疫調(diào)節(jié)劑(例如，TNFa或白細胞介素)、血管生成因子；和細胞凋亡因子。在一個實施方案中，治療一群人，群體的至少25%具有對于被治療的障礙具有治療性的全身性環(huán)境影響劑水平。在其他實施方案中，治療一群人，并且群體的至少5%、 10% ,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%, 85^^90^^95%或更多具有對于被治療的障礙具有治療性的全身性輔酶QlO水平。應(yīng)當(dāng)理解，具有這些值的任一個值作為上限或下限的范圍也意欲為本發(fā)明的部分，例如，10% 至 25%、15% 至；35%、25% 至 50%、；35% 至 60%、40% 至 70%、50% 至 75%、60% 至 85% 或 70%至 90%。在一個實施方案中，待治療的代謝障礙不是通常通過局部施用治療的障礙，預(yù)期以治療有效水平全身性遞送活性劑來進行治療。在一個實施方案中，待治療的人的組織中的環(huán)境影響劑的濃度與代表健康或正常狀態(tài)的人組織的對照標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境影響劑的濃度不同。在一個實施方案中，給人施用的環(huán)境影響劑的形式與在人的全身性循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的主要形式不同。在一個實施方案中，所述環(huán)境影響劑以氧化形式給人施用。在一個實施方案中，所述足以治療人的代謝障礙的量上調(diào)或下調(diào)線粒體氧化磷酸化。在一個實施方案中，所述足以治療人的代謝障礙的量調(diào)節(jié)葡萄糖的無氧使用和/ 或乳酸鹽生物合成。本發(fā)明在一個方面提供了用于治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，包括以足以治療或預(yù)防所述代謝障礙的量給人施用環(huán)境影響劑，其中以使所述環(huán)境影響劑在治療過程中維持其氧化形式的方式施用所述環(huán)境影響劑，從而治療或預(yù)防代謝障礙。在一個實施方案中，給人施用的環(huán)境影響劑的形式與在人的全身性循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的主要形式不同。本發(fā)明在另一個方面提供了用于治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，包括選擇患有代謝障礙的人受試者；和給所述人施用治療有效量的能夠增加線粒體氧化磷酸化和任選地阻斷葡萄糖的無氧使用的環(huán)境影響劑，從而治療或預(yù)防所述代謝障礙。本發(fā)明在另一個方面提供了用于在需要治療代謝障礙的哺乳動物的患病細胞中選擇性地增加線粒體氧化磷酸化的方法，所述方法包括給所述哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑的藥物組合物，從而在所述哺乳動物的患病細胞中選擇性增加線粒體氧化磷酸化。在本發(fā)明的方法的一個實施方案中，所述方法還包括上調(diào)選自表2-4和表6- 以及表63-68中所列的具有正倍數(shù)改變的分子的一個或多個基因的表達；和/或下調(diào)選自表 2-4和表6- 以及表63-68的具有負倍數(shù)變化的分子的一個或多個基因的表達，從而治療或預(yù)防所述代謝障礙。在一個實施方案中，所述方法還包括調(diào)節(jié)一個或多個基因的表達，所述基因選自 HNF4- α、Bcl-xl、Bcl-xS、BNIP-2、Bcl_2、Birc6、Bcl_2_Ll 1、XIAP, BRAF, Bax, c-Jun, Bmf, PUMA、cMyc、轉(zhuǎn)醛醇酶1、C0Q1、C0Q3、C0Q6、異戊烯轉(zhuǎn)移酶、4-羥基苯甲酸酯、中性粒細胞胞質(zhì)因子2、一氧化氮合酶2A、超氧化物歧化酶2、VDAC、Bax通道、ANT、細胞色素 c、復(fù)合物1、復(fù)合物II、復(fù)合物III、復(fù)合物IV、Foxo 3a, DJ-U IDH-1、CptlC和鈣調(diào)蛋白激酶II。在本發(fā)明的方法的一個實施方案中，所述治療通過環(huán)境影響劑與選自表2-4和 6-28以及63-68中所列的分子的分子的相互作用發(fā)生。在一個實施方案中，所述治療通過環(huán)境影響劑與蛋白的相互作用發(fā)生，所述蛋白選自HNF4-ci、Bcl-xl、Bcl_xS、BNIP-2、 Bcl-2、Birc6、Bcl-2-Lll、XIAP、BRAF、Bax、c-Jun、Bmf、PUMA、cMyc、轉(zhuǎn)醛醇酶 1、C0Q1、C0Q3、 C0Q6、異戊烯轉(zhuǎn)移酶、4-羥基苯甲酸酯、中性粒細胞胞質(zhì)因子2、一氧化氮合酶2A、超氧化物歧化酶2、VDAC、Bax通道、ANT、細胞色素C、復(fù)合物1、復(fù)合物II、復(fù)合物III、復(fù)合物IV、Foxo 3a、DJ-l、IDH-l、CptlC和鈣調(diào)蛋白激酶II。在一個實施方案中，所述治療通過環(huán)境影響劑與HNF4ci的相互作用發(fā)生。在一個實施方案中，所述治療通過環(huán)境影響劑與轉(zhuǎn)醛醇酶的相互作用發(fā)生。在本發(fā)明的方法的一個實施方案中，所述代謝障礙選自糖尿病、肥胖癥、糖尿病前期、代謝綜合征以及代謝障礙的任何關(guān)鍵因素。在一個實施方案中，所述代謝障礙是糖尿病，并且所述環(huán)境影響劑影響β細胞功能、胰島素代謝和/或胰高血糖素沉積(deposition)。在一個實施方案中，所述代謝障礙是肥胖癥，并且所述環(huán)境影響劑影響線粒體中的β細胞氧化、脂肪細胞大小的減小和/或皮質(zhì)醇水平的控制。在一個實施方案中，所述代謝障礙是心血管疾病，并且所述環(huán)境影響劑影響血管中膜的平滑肌細胞增殖的減少、脂質(zhì)過氧化作用、凝血烷_ax2合成、TNFa、IL-1B、血小板聚集、一氧化氮(NO)產(chǎn)量的減少、斑塊沉積(plaque deposition)和/或標(biāo)準(zhǔn)化的血糖控制(glycemic control)。在一個實施方案中，代謝障礙的關(guān)鍵因素包括空腹葡萄糖受損、葡萄糖耐量受損、 增加的腰圍、增加的內(nèi)臟脂肪含量、增加的空腹血漿葡萄糖、增加的空腹血漿甘油三酯、降低的空腹高密度脂蛋白水平、增加的血壓、胰島素抵抗、高胰島素血癥、心血管疾病、動脈硬化、冠狀動脈病、周圍血管疾病、腦血管病、充血性心力衰竭、升高的血漿去甲腎上腺素、升高的心血管相關(guān)炎癥因子、促成血管內(nèi)皮功能障礙的升高的血漿因子、高脂蛋白血癥、動脈硬化或動脈粥樣硬化、攝食過度、高血糖癥、高脂血癥和血壓升高或高血壓、升高的血漿餐后甘油三酯或游離脂肪酸水平、增強的細胞氧化性應(yīng)激或其血漿指標(biāo)、增加的循環(huán)高凝狀態(tài)(circulating hypercoagulative state)、月干臟月旨肪變性(hetaptic steatosis)、月干臟脂肪變性、腎病(包括腎衰竭和腎功能不全)。在本發(fā)明的方法的一個實施方案中，所述方法還包括施用另外的治療劑例如糖尿病治療劑、糖尿病并發(fā)癥治療劑、抗高血脂藥、降壓藥或抗高血壓藥、抗肥胖藥、利尿藥、化學(xué)治療劑、免疫治療劑、免疫抑制劑等。在一個實施方案中，所述代謝障礙選自糖尿病、月巴胖癥、糖尿病前期、代謝綜合征和代謝障礙的任何關(guān)鍵因素。在一個實施方案中，代謝障礙的關(guān)鍵因素選自空腹葡萄糖受損、葡萄糖耐量受損、增加的腰圍、增加的內(nèi)臟脂肪含量、增加的空腹血漿葡萄糖、增加的空腹血漿甘油三酯、降低的空腹高密度脂蛋白水平、增加的血壓、胰島素抵抗、高胰島素血癥、心血管疾病、動脈硬化、冠狀動脈病、周圍血管疾病、腦血管病、充血性心力衰竭、升高的血漿去甲腎上腺素、升高的心血管相關(guān)炎癥因子、促成血管內(nèi)皮功能障礙的升高的血漿因子、高脂蛋白血癥、動脈硬化或動脈粥樣硬化、攝食過度、高血糖癥、高脂血癥和血壓升高或高血壓、升高的血漿餐后甘油三酯或游離脂肪酸水平、增強的細胞氧化性應(yīng)激或其血漿指標(biāo)、增加的循環(huán)高凝狀態(tài)、肝臟脂肪變性、肝臟脂肪變性、腎病 (包括腎衰竭和腎功能不全)。在本發(fā)明的方法的一個實施方案中，所述方法還包括施用另外的治療劑例如糖尿病治療劑、糖尿病并發(fā)癥治療劑、抗高血脂藥、降壓藥或抗高血壓藥、抗肥胖藥、利尿藥、化學(xué)治療劑、免疫治療劑、免疫抑制劑等。本發(fā)明在另一個方面提供鑒定在治療代謝障礙中是有效的試劑的方法，所述方法包括選擇環(huán)境影響劑；鑒定能夠轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)的環(huán)境影響劑；和確定所述環(huán)境影響劑在治療代謝障礙中是否有效；從而鑒定在治療代謝障礙中是有效的試劑。在一個實施方案中，通過測量mRNA表達、蛋白質(zhì)表達、脂質(zhì)或代謝產(chǎn)物濃度、生物能分子的水平、細胞能量、線粒體功能和線粒體數(shù)量的任一個或多個的改變，環(huán)境影響劑被鑒定為能夠轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)。在一個實施方案中，在治療代謝障礙中是有效的環(huán)境影響劑能夠降低患者的葡萄糖水平或脂質(zhì)水平。本發(fā)明在另一個方面提供了鑒定多維細胞內(nèi)分子的方法，包括將將細胞與內(nèi)源分子接觸；監(jiān)控所述內(nèi)源分子對細胞微環(huán)境特征的作用；和鑒定誘導(dǎo)對細胞微環(huán)境特征的改變的內(nèi)源分子；從而鑒定多維細胞內(nèi)分子。在一個實施方案中，所述方法還包括比較所述內(nèi)源分子對患病細胞和正常對照細胞的細胞微環(huán)境特征的作用；和鑒定差異誘導(dǎo)患病細胞相對于正常對照細胞的細胞微環(huán)境特征的改變的內(nèi)源分子，從而鑒定MIM。在一個實施方案中，通過測量選自mRNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和代謝產(chǎn)物的細胞分子的水平或活性的變化監(jiān)控對細胞微環(huán)境特征的作用。本發(fā)明在另一個方面提供了鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的方法，包括比較兩種或更多種細胞或組織的分子特征譜，其中兩種或更多種細胞或組織展示差異疾病狀態(tài)；從分子特征譜鑒定對于其水平的變化與疾病狀態(tài)相關(guān)的分子；將所述分子引入細胞；和評估分子轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)的能力，其中能夠轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)的分子被鑒定為表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在一個實施方案中，所述分子特征選自代謝特征譜、脂質(zhì)特征譜、蛋白質(zhì)特征譜或RNA特征譜。在一個實施方案中，所述分子不負面影響正常細胞的健康或生長。本發(fā)明在另一個方面提供了包含根據(jù)本發(fā)明的方法的任一方法鑒定的試劑的組合物。本發(fā)明在相關(guān)方面還提供了包括本發(fā)明的組合物的試劑盒。本發(fā)明在另一個方面提供了降低患者的葡萄糖水平的方法，包括給所述患者施用有效量的本發(fā)明的組合物。本發(fā)明在相關(guān)方面提供了降低患者的脂質(zhì)水平的方法，包括給所述患者施用有效量的本發(fā)明的組合物。附圖簡述

圖1 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的SK-MEL-觀對M小時的QlO處理的敏感性。圖2 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的SKBR3對M小時的QlO處理的敏感性。圖3 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的PaCa2對M小時的QlO處理的敏感性。圖4 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的PC-3對M小時的QlO處理的敏感性。圖5 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的H印G2對M小時的QlO處理的敏感性。圖6 通過早期和晚期凋亡細胞的量測量的MCF-7對M小時的QlO處理的敏感性。圖7 在利用QlO處理M小時后凋亡細胞的測量，如通過Apostrand ELISA法測量的。圖8 :2-D凝膠電泳的示例性凝膠分析。標(biāo)記被切取用于鑒定的點。圖9 通過2-D凝膠電泳鑒定的在SK-MEL-觀細胞中受QlO調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)之間的相互作用的網(wǎng)絡(luò)。圖 10 從 Verhoeven 等人(Am. J. Hum. Genet. 200168(5) :1086-1092)改進的戊糖
磷酸途徑。圖11 :SK-MEL-28細胞的富集線粒體的材料的2_D凝膠。標(biāo)記要切取的并且通過質(zhì)譜表征鑒定的點。圖12 在向培養(yǎng)基中外源加入100 μ M QlO后存在于線粒體中的QlO的相對量的比較曲線。圖13 描繪已知過程的細胞凋亡途徑。圖 14 :Bcl-xl 的 Western 印跡分析。圖15 利用波形蛋白抗體顯示的SK-MEL-觀樣品組的Wfestern印跡分析。圖16 利用5種靶向氧化磷酸化復(fù)合物的抗體(MitoSciences#MS601)評估的來自許多細胞系的細胞裂解的Western印跡分析。圖17 :Fl-a水平的Western印跡比較。圖18 針對C-III-Core 2的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖19 針對C-II-30的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖20 針對C-IV-COX II的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖21 針對C-I_20(ND6)的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖22 針對5種線粒體蛋白質(zhì)的多種細胞類型的Wfestern印跡分析。圖23 針對復(fù)合物V蛋白C-V- α的QlO反應(yīng)的^festern印跡比較。圖24 針對C-III-Core 1的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。
圖25 針對孔蛋白(VDACl)的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖26 針對親環(huán)蛋白(Cyclophilin)的QlO反應(yīng)的Western印跡比較。圖27 針對細胞色素C的QlO反應(yīng)的^festern印跡比較。圖28 插入螺旋10開放構(gòu)象中的HNF4 α (1M7W. pdb)的脂質(zhì)結(jié)合通道的QlO (球) 的理論模型。圖四在含氧量正常和含氧量低的條件下，HDi^a細胞在多種葡萄糖條件下的OCR。圖30 在含氧量正常和含氧量低的條件下，HASMC細胞在多種葡萄糖條件下的 OCR。圖31 在31510和應(yīng)激因子不存在和存在的情況下MCF-7胰腺癌細胞中的OCR值。圖32 在31510和應(yīng)激因子不存在和存在的情況下I^aCaj胰腺癌細胞中的OCR值。發(fā)明詳述I.定義如本文中所使用的，下列術(shù)語的每一個具有在該部分中與其相關(guān)的意義。冠詞“一種(a)”和“一個(an)”在本文中是指一個或超過一個(即至至少一個) 所述冠詞的語法賓語。例如，“一個元素”意指一個元素或超過一個元素。術(shù)語“包括”在本文中用于意指短詞“包括但不限于”，并且可與所述短語互換使用。除非本文中明確地另外指出，否則術(shù)語“或”在本文中意指術(shù)語“和/或”，并且可與所述術(shù)語互換使用。術(shù)語“例如”在本文中用于意指術(shù)語“例如但不限于”，并且可與所述術(shù)語互換使用。待通過本發(fā)明的方法治療的“患者”或“受試者”可意指人或非人動物，優(yōu)選哺乳動物?！爸委熡行Я俊币庵府?dāng)給患者施用以治療疾病時足以對所述疾病實現(xiàn)這樣的治療的化合物的量。當(dāng)為了預(yù)防疾病施用時，所述量足以避免或延遲疾病的發(fā)作?！爸委熡行Я俊?將視所述化合物、疾病和其嚴(yán)重性以及待治療的患者的年齡、體重等而變化?！邦A(yù)防”或“防止”是指獲得疾病或障礙的風(fēng)險(即，引起尚未在可遭受或易患疾病但仍未經(jīng)歷或展示疾病的癥狀的患者中發(fā)生的疾病的至少一個臨床癥狀)的降低。術(shù)語“預(yù)防性”或“治療性”治療是指給受試者施用一種或多種受試組合物。如果其在不期望的病狀(例如，宿主動物的疾病或其他不期望的狀態(tài))的臨床表現(xiàn)之前施用，則治療是預(yù)防性的，即，其保護宿主免于發(fā)生不期望的病狀，然而如果在不期望的病狀表現(xiàn)之后施用，則治療是治療性的(即，其由此旨在減輕、改善或維持既有的不期望的病狀或副作用)。術(shù)語“治療效應(yīng)”是指由藥理活性物質(zhì)引起的動物，特別是哺乳動物的，更特別是人中的局部或全身性效應(yīng)。所述術(shù)語因此意指意欲用于診斷、治療、緩和、治療或預(yù)防疾病或用于促進動物或人的期望的身體或心理發(fā)展和狀態(tài)的任何物質(zhì)。短語“治療有效量”意指以適用于任何治療的合理效益風(fēng)險比產(chǎn)生一定的期望的局部或全身性效應(yīng)的此種物質(zhì)的量。在某些實施方案中，化合物的治療有效量將取決于其治療指數(shù)、溶解度等。例如，可以以足以產(chǎn)生適用于此類治療的合理效益風(fēng)險比的量施用通過本發(fā)明的方法發(fā)現(xiàn)的某些化合物。“患者”是指任何動物(例如，人)，包括馬、狗、貓、豬、山羊、兔、倉鼠、猴、豚鼠、大
鼠、小鼠、蜥蜴、蛇、綿羊、牛、魚和鳥?！按x途徑”是指酶介導(dǎo)的反應(yīng)的順序，所述反應(yīng)將一種化合物轉(zhuǎn)化成另一種化合物并且為細胞功能提供中間產(chǎn)物和能量。代謝途徑可以是線性的或環(huán)狀的。“代謝狀態(tài)”是指如通過多個化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)測量的在給定時間點上的特定細胞、多細胞或組織環(huán)境的分子含量，它們與健康或疾病的狀態(tài)相關(guān)。術(shù)語“微陣列”是指在基質(zhì)例如紙、尼龍膜或其他類型的膜、濾紙、芯片、載玻片或任何其他適當(dāng)?shù)墓腆w載體上合成的不同多核苷酸、寡核苷酸、多肽(例如，抗體)或肽的陣列。術(shù)語“障礙”和“疾病”被包含地使用并且是指與身體的任何部分、器官或系統(tǒng)(或其任何組合)的正常結(jié)構(gòu)或功能的任何偏差。具體的疾病表現(xiàn)在特征性癥狀和體征(包括生物、化學(xué)和物理變化)，并且通常與多個其他因素(包括但不限于人口統(tǒng)計、環(huán)境、職業(yè)、 遺傳和醫(yī)療史因素)相關(guān)?？赏ㄟ^多種方法定量某些特征性體征、癥狀和相關(guān)因素以產(chǎn)生重要診斷信息。術(shù)語“表達”在本文中用于表示籍以從DNA產(chǎn)生多肽的過程。所述過程包括基因至mRNA的轉(zhuǎn)錄和該mRNA至多肽的翻譯。取決于其所應(yīng)用的背景，“表達”可以指RNA、蛋白質(zhì)或兩者的產(chǎn)生。術(shù)語“基因的表達水平”或“基因表達水平”是指細胞中mRNA以及前mRNA新生轉(zhuǎn)錄物、轉(zhuǎn)錄物加工中間體、成熟mRNA和降解物的水平或由所述基因編碼的蛋白質(zhì)的水平。術(shù)語“調(diào)節(jié)”是指反應(yīng)的上調(diào)(即，激活或刺激)、下調(diào)(即，抑制或遏抑)，或者兩者的組合或分開的兩者?！罢{(diào)節(jié)劑”是起調(diào)節(jié)作用的化合物或分子，并且可以是例如激動劑、 拮抗劑、活化劑、刺激劑、遏抑劑或抑制劑。本文中所使用的術(shù)語“輔酶生物合成途徑的中間產(chǎn)物”表征了在酪氨酸和乙酰-CoA至泛醌的化學(xué)/生物轉(zhuǎn)化之間形成的那些化合物。輔酶生物合成途徑的中間產(chǎn)物包括3-六異戊二烯基-4-羥基苯甲酸酯、3-六異戊二烯基_4，5- 二羥基苯甲酸酯、3-六異戊二烯基-4-羥基-5-甲氧基苯甲酸酯、2-六異戊二烯基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-六異戊二烯基-3-甲基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-六異戊二烯基-3-甲基-5-羥基-6-甲氧基-1，4-苯醌、3-八異戊二烯基-4-羥基苯甲酸酯、2-八異戊二烯基苯酚、2-八異戊二烯基-6-甲氧基苯酚、2-八異戊二烯基-3-甲基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-八異戊二烯基-3-甲基-5-羥基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-十異戊二烯基-3-甲基-5-羥基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-十異戊二烯基-3-甲基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-十異戊二烯基-6-甲氧基-1，4-苯醌、2-十異戊二烯基-6-甲氧基苯酚、3-十異戊二烯基-4-羥基-5-甲氧基苯甲酸酯、3-十異戊二烯基_4，5- 二羥基苯甲酸酯、3-十異戊二烯基-4-羥基苯甲酸酯、 4-羥基苯丙酮酸酯、4-羥基苯基乳酸酯、4-羥基-苯甲酸酯、4-羥基苯乙烯和六異戊二烯二磷酸酯。如本文中所使用的，短語“葡萄糖的無氧使用，，或“無氧糖酵解，，是指細胞通過糖酵解，然后在細胞溶膠中進行乳酸發(fā)酵來產(chǎn)生能量。例如，許多癌細胞通過無氧糖酵解產(chǎn)生能量°如本文中所使用的，短語“有氧糖酵解”或“線粒體氧化磷酸化”是指細胞通過糖酵解，然后在線粒體中進行丙酮酸鹽的氧化來產(chǎn)生能量。如本文中所使用的，短語“能夠阻斷糖酵解的無氧使用和增加線粒體氧化磷酸化” 是指環(huán)境影響劑(例如，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)誘導(dǎo)細胞的代謝狀態(tài)從無氧糖酵解至有氧糖酵解或線粒體氧化磷酸化的轉(zhuǎn)變或變化的能力?，F(xiàn)將更詳細地參考本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。雖然結(jié)合優(yōu)選實施方案描述本發(fā)明， 但應(yīng)理解其無意將本發(fā)明限定于此類優(yōu)選實施方案。相反地，其意欲覆蓋選擇、變化和等同物，這可包括在通過所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。II.環(huán)境影響劑本發(fā)明提供了通過施用環(huán)境影響劑治療代謝障礙的方法。“環(huán)境影響劑”(Env-influence)為以允許人的疾病環(huán)境改變、重建回或維持正常或健康環(huán)境(從而導(dǎo)致正常狀態(tài))的有益方式影響或調(diào)節(jié)人的疾病環(huán)境。環(huán)境影響劑包括如下定義的多維細胞內(nèi)分子(MIM)和表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(Epi-shifter)。1.多維細胞內(nèi)分子(MIM)術(shù)語“多維細胞內(nèi)分子(MIM) ”是由身體天然產(chǎn)生的和/或存在于人的至少一個細胞中的內(nèi)源分子的分離形式或合成產(chǎn)生的形式。MIM的特征在于1個或多個、2個或更多個、3個或更多個或全部下列功能。MIM能夠進入細胞，進入細胞細胞包括完全或部分進入細胞，只要所述分子的生物活性部分完全進入細胞即可。MIM能夠在細胞內(nèi)誘導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和 /或基因表達機制。MIM是多維的，因為所述分子具有治療和載體例如藥物遞送作用。MIM 也是多維的，因為所述分子在疾病狀態(tài)中以一種方式作用并且在正常狀態(tài)中以不同方式作用。例如，在CoQ-IO的情況中，在VEGF存在的情況下給黑素瘤細胞施用CoQ-IO導(dǎo)致降低的Bcl2水平，這反過來導(dǎo)致減小的黑素瘤細胞的致癌潛能。相反地，在正常成纖維細胞中， CoQ-IO和VETO的共施用對Bcl2的水平無作用。優(yōu)選，MIM選擇性作用于疾病狀態(tài)的細胞， 并且在正常狀態(tài)的(匹配)細胞中基本上沒有作用。優(yōu)選，MIM選擇性地使疾病狀態(tài)的細胞在表型、代謝狀態(tài)、基因型、mRNA/蛋白質(zhì)表達水平等上與正常狀態(tài)的(匹配)細胞更接近。在一個實施方案中，MIM也是表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在另一個實施方案中，MIM不是表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的MIM也意欲包括兩種或更多種內(nèi)源分子的混合物，其中所述混合物的特征在于一種或多種上述功能?；旌衔镏械膬?nèi)源分子以以使混合物用作MIM的比率存在。MIM可以是基于脂質(zhì)或基于非脂質(zhì)的分子。MIM的實例包括但不限于CoQIO、乙酰 Co-A、棕櫚酰Co-Α、L-肉毒堿、氨基酸例如酪氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸。在一個實施方案中，MIM為小分子。在本發(fā)明的一個實施方案中，MIM不是CoQIO。MIM可由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本文中詳細描述的任何測定常規(guī)地鑒定。在某些實施方案中，MIM包括維生素B家族中的化合物或包含維生素B家族中的化合物的核苷、單核苷酸或二核苷酸。維生素B家族中的化合物包括例如硫胺素(維生素 Bi)、尼克酸(也稱為煙酸或維生素B3)或吡哆素(維生素B6)以及維生素原例如泛醇(維生素原B5)。在某些實施方案中，MIM選自硫胺素、尼克酸和吡哆素。包含維生素B家族的化合物的核苷、單核苷酸或二核苷酸包括例如包含腺嘌呤或尼克酸(煙酸)分子的核苷、單核苷酸或二核苷酸。在某些實施方案中，MIM選自腺苷、腺苷二磷酸(ADP)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD，其包含部分維生素B2和ADP)和煙酸二核苷酸。在其他實施方案中，MIM包括氨基酸。氨基酸的實例包括例如酪氨酸(例如，L-酪氨酸)、半胱氨酸、苯丙氨酸(例如，L-苯丙氨酸)和丙氨酸。在某些實施方案中，氨基酸是苯丙氨酸或丙氨酸。在某些實施方案中，MIM包括氨基酸衍生物例如4-羥基苯丙酮酸酯或乙酰甘氨酸。在某些實施方案中，MIM是葡萄糖類似物，例如，其中一個-OH或-CH2OH取代基已被-C00H、-C00-或-NH2取代基取代的葡萄糖分子。葡萄糖類似物的實例包括葡糖胺、葡糖醛酸、葡糖苷酸和葡糖醛酸酯。在某些實施方案中，MIM選自式⑴的化合物
O R3
I
XOC、CH
/\ I
Rl R2 LfR4Jn (J)其中η為O或1的整數(shù)；R1、R2、R3和R4，當(dāng)存在時，各自獨立地選自氫和羥基或者R1和R2與它們所連接的碳一起形成羰基(C = 0)基團；W 為-COOH 或-N (CH3) 3+ ；和X為氫、負電荷或堿金屬陽離子例如Na+或。應(yīng)理解，當(dāng)η為0時，CHR3基與W取代基連接。在某些實施方案中，W為-N(CH3)3+。在某些實施方案中，所述MIM是肉毒堿例如 L-肉毒堿。在某些實施方案中，所述MIM為二羧酸。在某些實施方案中，W為-C00H。在某些實施方案中，R3為氫。在某些實施方案中，η為0。在某些實施方案中，R1和R2各自獨立地是氫。在某些實施方案中，W為-C00H，R3為氫，η為0并且R1和R2各自獨立地是氫。在某些實施方案中，η為1。在某些實施方案中，R1和R2與它們所連接的碳一起形成羰基(C = 0)基團。在某些實施方案中，R4為氫。在某些實施方案中，R4為羥基。在某些實施方案中， W為-C00H，R3為氫，η為1并且R1和R2與它們所連接的碳一起形成羰基(C = 0)基團。在某些實施方案中，所述MIM是克雷布斯循環(huán)(Krebs Cycle)的中間產(chǎn)物，過量的 MIM驅(qū)動克雷布斯循環(huán)朝向產(chǎn)生性氧化磷酸化。為MIM的示例性克雷布斯循環(huán)中間產(chǎn)物包括琥珀酸或琥珀酸鹽、蘋果酸或蘋果酸鹽以及α-酮戊二酸或α-酮戊二酸鹽。在某些實施方案中，所述MIM是CoQlO的結(jié)構(gòu)單元，其具有下列結(jié)構(gòu)
因此，CoQlO的結(jié)構(gòu)單元包括但不限于苯丙氨酸、酪氨酸、4-羥基苯丙酮酸酯、乙酸苯酯、3-甲氧基-4-羥基扁桃酸酯、香草酸、4-羥基苯甲酸酯、甲羥戊酸、法呢基、2，3- 二甲氧基-5-甲基-對-苯醌以及其相應(yīng)的酸或離子。在某些實施方案中，所述MIM選自苯丙氨酸、酪氨酸、4-羥基苯丙酮酸酯、乙酸苯酯和4-羥基苯甲酸酯。(i)鑒定MIM的方法本發(fā)明提供了用于鑒定MIM的方法。用于鑒定MIM的方法通常包括向細胞外源加入內(nèi)源分子和評估該內(nèi)源分子提供的對細胞的效應(yīng)，例如，細胞微環(huán)境特征譜。以細胞 mRNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和/或代謝水平的一個或多個評估對細胞的效應(yīng)以鑒定細胞微環(huán)境特征譜的改變。在一個實施方案中，所述細胞是例如體外培養(yǎng)的細胞。在一個實施方案中，所述細胞存在于生物中?？梢砸詥蝹€濃度將所述內(nèi)源分子加入細胞或可以以一系列濃度將其加入細胞。在一個實施方案中，將所述內(nèi)源分子加入細胞以便細胞中內(nèi)源分子的水平與對照未處理細胞中所述內(nèi)源分子的水平相比較升高(例如，升高至1. 1倍、1.2倍、1.3倍、1.4 倍、1. 5 倍、1. 6 倍、1. 7 倍、1. 8 倍、1. 9 倍、2. O 倍、3. O 倍、4. O 倍、5. O 倍、10 倍、15 倍、20 倍、 25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍或更高)?？蛇M一步評估誘導(dǎo)細胞的變化(如通過例如形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和/或組成(例如， mRNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、代謝產(chǎn)物)的任一項或多項的改變所檢測的)的分子以確定誘導(dǎo)的對細胞微環(huán)境特征譜的改變在患病細胞狀態(tài)與正常細胞狀態(tài)之間是否不同?？稍u估多種組織來源、細胞類型或疾病狀態(tài)的細胞(例如，細胞培養(yǎng)系)以進行比較評價。例如，可將誘導(dǎo)的癌細胞的細胞微環(huán)境特征譜的變化與對非癌細胞或正常細胞誘導(dǎo)的變化相比較。被觀察到誘導(dǎo)細胞的微環(huán)境特征譜的變化(例如，誘導(dǎo)細胞的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和/或組成例如mRNA、 蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或代謝產(chǎn)物的變化)和/或差異(例如，優(yōu)選地)誘導(dǎo)相對于正常細胞患病細胞的微環(huán)境特征譜的變化的內(nèi)源分子被鑒定為MIM0本發(fā)明的MIM可以為基于脂質(zhì)的MIM或基于非脂質(zhì)的MIM0用于鑒定基于脂質(zhì)的 MIM的方法包括基于上述細胞的方法，其中向細胞中外源加入基于脂質(zhì)的內(nèi)源分子。在優(yōu)選實施方案中，向細胞中加入基于脂質(zhì)的內(nèi)源分子，以便細胞中基于脂質(zhì)的內(nèi)源分子的水平升高。在一個實施方案中，基于脂質(zhì)的內(nèi)源分子的水平與未處理的對照細胞中的水平相比較增加至 1. 1 倍、1. 2 倍、1. 3 倍、1. 4 倍、1. 5 倍、1. 6 倍、1. 7 倍、1. 8 倍、1. 9 倍、2. 0 倍、3. 0 倍、4. 0倍、5. 0倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍或更高?；谥|(zhì)的分子的配制和至細胞的遞送視所測試的每一種分子的性質(zhì)而定，但許多方法在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的?；谥|(zhì)的分子的配制和遞送的實例包括但不限于利用共溶劑、載體分子、月旨質(zhì)體、分散體、懸浮劑、納米顆粒分散體、乳化例如水包油或油包水乳劑、多相乳劑例如水包油-油包水乳劑、聚合物捕獲和封裝的增溶作用?；谥|(zhì)的MIM至細胞的遞送可通過提取細胞脂質(zhì)和利用本領(lǐng)域內(nèi)已知的常規(guī)方法例如質(zhì)譜法定量MIM來確認(rèn)。
用于鑒定基于非脂質(zhì)的MIM的方法包括上述基于細胞的方法，其中將基于非脂質(zhì)的內(nèi)源分子加入細胞。在優(yōu)選實施方案中，將基于非脂質(zhì)的內(nèi)源分子加入內(nèi)源細胞以便細胞中基于非脂質(zhì)的內(nèi)源分子的水平升高。在一個實施方案中，基于非脂質(zhì)的內(nèi)源分子的水平與未處理的對照細胞中的水平相比較升高至1. 1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6 倍、1. 7 倍、1. 8 倍、1. 9 倍、2. 0 倍、3. 0 倍、4. 0 倍、5. 0 倍、10 倍、15 倍、20 倍、25 倍、30 倍、35 倍、40倍、45倍、50倍或更高。基于非脂質(zhì)的分子的配制和至細胞的遞送取決于每一種測試的分子的性質(zhì)，但許多方法本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。基于非脂質(zhì)的分子的配制和遞送模式的實例包括但不限于利用共溶劑、載體分子的增溶作用、主動運輸、聚合物捕獲或吸附、聚合物接枝(polymer grafting)、脂質(zhì)體封裝和利用靶向遞送系統(tǒng)的配制?；诜侵|(zhì)的MIM 至細胞的遞送可通過提取細胞內(nèi)容物和利用本領(lǐng)域內(nèi)已知的常規(guī)方法例如質(zhì)譜法定量MIM 來確認(rèn)。2.表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(Epi-shifter)如本文中所使用的，“表觀代謝轉(zhuǎn)變劑”(印i-shifter)是調(diào)節(jié)從健康(或正常) 狀態(tài)至疾病狀態(tài)以及反之亦然的代謝轉(zhuǎn)變，從而維持或重建人的組織、器官、系統(tǒng)和/或宿主健康的分子(內(nèi)源或外源的)。表觀代謝轉(zhuǎn)變劑能夠?qū)崿F(xiàn)組織微環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化。例如，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑包括當(dāng)加入細胞或從細胞去除時能夠影響細胞的微環(huán)境(例如，代謝狀態(tài)) 的任何分子。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑也意在包括兩種或更多種分子的混合物，其中所述混合物的特征在于上述功能的一個或多個功能?；旌衔镏械姆肿右允够旌衔镉米鞅碛^代謝轉(zhuǎn)變劑的比率存在。表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的實例包括但不限于coQ-10 ； 維生素D3 ；ECM成分例如纖連蛋白；免疫調(diào)節(jié)劑例如TNFa或白細胞介素例如IL_5、IL-12、 IL-23的任一個；血管生成因子；和細胞凋亡因子。在某些實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑為酶，例如直接參與催化克雷布斯循環(huán)中的一個或多個反應(yīng)或產(chǎn)生克雷布斯循環(huán)中間產(chǎn)物的酶，其的過量驅(qū)動克雷布斯循環(huán)。在某些實施方案中，所述酶為戊糖磷酸途徑的非氧化相的酶，例如轉(zhuǎn)醛醇酶或轉(zhuǎn)酮醇酶。在其他實施方案中，所述酶為促進克雷布斯循環(huán)的組分酶或酶復(fù)合物例如合酶或連接酶。示例性酶包括琥珀酰CoA合酶(克雷布斯循環(huán))或丙酮酸羧化酶(催化丙酮酸的可逆羧化以形成草酰乙酸鹽(OAA)(克雷布斯循環(huán)的中間產(chǎn)物)的連接酶)。在某些實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑為CoQlO的結(jié)構(gòu)單元。CoQlO的結(jié)構(gòu)單元包括但不限于苯丙氨酸、酪氨酸、4-羥基苯丙酮酸酯、乙酸苯酯、3-甲氧基-4-羥基扁桃酸酯、香草酸、4-羥基苯甲酸酯、甲羥戊酸、法呢基、2，3- 二甲氧基-5-甲基-對-苯醌以及其相應(yīng)的酸或離子。在某些實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑選自苯丙氨酸、酪氨酸、4-羥基苯丙酮酸酯、乙酸苯酯和4-羥基苯甲酸酯。在某些實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑是維生素B家族中的化合物。維生素B 家族中的化合物包括例如核黃素(維生素似)或其類似物。表觀代謝轉(zhuǎn)變劑也包括可在體內(nèi)被代謝成任何內(nèi)源MIM例如本文中描述的MIM的任何類似物或前體藥物。 在一個實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑也是MIMo在一個實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑不是CoQIO。表觀代謝轉(zhuǎn)變劑可由本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本文中詳細描述的任何測定法來常規(guī)地鑒定。
(i)鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的方法
表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(epi-shifter)是能夠調(diào)節(jié)細胞的代謝狀態(tài)，例如誘導(dǎo)健康(或正常)狀態(tài)至疾病狀態(tài)的代謝轉(zhuǎn)變和反之亦然，從而能夠在人中維持或建立細胞、組織、器官、系統(tǒng)和/或宿主健康的分子。本發(fā)明的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑從而在患病狀態(tài)的診斷評估中具有效用。本發(fā)明的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑還在治療應(yīng)用中具有效用，其中表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的應(yīng)用或施用(或利用其他治療性分子調(diào)節(jié)表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)實現(xiàn)了組織微環(huán)境和疾病狀態(tài)的正常化。表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的鑒定通常包括建立展示差異疾病狀態(tài)、進展或侵襲性的一組細胞或組織的代謝產(chǎn)物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)或RNA的分子特征譜(以單個特征譜或組合形式存在)。 根據(jù)特征譜對于其水平的變化(例如，升高的或下降的水平)與疾病狀態(tài)、進展或侵襲性相關(guān)的分子被鑒定為潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在一個實施方案中，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑也為MIM。可通過使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的許多常規(guī)技術(shù)和通過使用本文中描述的任何方法評估潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑在外源加入細胞后進入細胞的能力。例如，潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑至細胞內(nèi)的進入可通過提取細胞內(nèi)容物和通過本領(lǐng)域內(nèi)已知的常規(guī)方法例如質(zhì)譜法定量潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑來確認(rèn)。能夠進入細胞的潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑從而被鑒定為MIM0為了鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，隨后評估潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)的能力。通過將潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑引入(例如，外源加入)細胞，然后監(jiān)控細胞中如下的一項或多項基因表達的變化(例如，mRNA或蛋白質(zhì)表達的變化)、脂質(zhì)或代謝產(chǎn)物水平的濃度變化、生物能分子水平的變化、細胞能量的變化和/或線粒體功能或數(shù)量的變化。能夠轉(zhuǎn)變細胞微環(huán)境的代謝狀態(tài)的潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑可由本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本文中詳細描述的任何測定法來常規(guī)鑒定。還評估了潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑將患病細胞的代謝狀態(tài)向正常健康狀態(tài)轉(zhuǎn)變的能力(或相反地，將正常細胞的代謝狀態(tài)向患病細胞轉(zhuǎn)變的能力)。能夠?qū)⒒疾〖毎拇x狀態(tài)向正常健康狀態(tài)轉(zhuǎn)變(或?qū)⒔】嫡＜毎拇x狀態(tài)向患病狀態(tài)轉(zhuǎn)變)的潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑從而被鑒定為表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在優(yōu)選實施方案中，所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑對正常細胞的健康和/或生長沒有負面影響。本發(fā)明的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑包括但不限于小分子代謝產(chǎn)物、基于脂質(zhì)的分子以及蛋白質(zhì)和RNA。為了在小分子內(nèi)源代謝產(chǎn)物的種類中鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，建立展示差異疾病狀態(tài)、進展或侵襲性的一組細胞或組織的脂質(zhì)特征譜。通過從細胞或組織提取代謝產(chǎn)物， 然后使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法(包括液相色譜偶聯(lián)質(zhì)譜法或氣相色譜偶聯(lián)質(zhì)譜法)鑒定和定量代謝產(chǎn)物測定每一種細胞或組織的代謝產(chǎn)物特征譜。對于其水平的改變 (例如，升高或降低的水平)與疾病狀態(tài)、進展或侵襲性相關(guān)的代謝產(chǎn)物被鑒定為潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。為了在基于內(nèi)源性脂質(zhì)的分子的種類中鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，建立展示差異疾病狀態(tài)、進展或侵襲性的一組細胞或組織的脂質(zhì)特征譜。通過使用脂質(zhì)提取法，然后使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的常規(guī)方法(包括例如，液相色譜偶聯(lián)質(zhì)譜法或氣相色譜偶聯(lián)質(zhì)譜法)鑒定和定量脂質(zhì)來測定每一種細胞或組織的脂質(zhì)特征譜。對于其水平的改變(例如，大量或痕量水平的升高或降低)與疾病狀態(tài)、進展或侵襲性相關(guān)的脂質(zhì)被鑒定為潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。為了在蛋白質(zhì)和RNA的種類中鑒定表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，建立展示差異疾病狀態(tài)、進展或侵襲性的一組細胞或組織的基因表達特征譜。利用標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)組學(xué)、mRNA陣列或基因組陣列方法，例如本文中詳細描述的方法在mRNA和/或蛋白質(zhì)水平上測定每一種細胞或組織的表達特征譜。對于其表達的改變(例如在mRNA或蛋白質(zhì)水平上表達的增加或減少) 與疾病狀態(tài)、進展或侵襲性相關(guān)的基因被鑒定為潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。一旦建立上述分子的特征譜(例如，對于可溶性代謝產(chǎn)物、基于脂質(zhì)的分子、蛋白質(zhì)、RNA或組合物的其他生物學(xué)種類)，就可進行細胞和生物化學(xué)途徑分析以闡明細胞環(huán)境中已鑒定的潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑之間的已知聯(lián)系。通過這樣的細胞和/或生物化學(xué)途徑分析獲得的該信息可用于分類所述途徑和潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑?？捎杀绢I(lǐng)域技術(shù)人員使用本領(lǐng)域內(nèi)已知或本文中詳細描述的許多測定法來評估和確認(rèn)表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)疾病狀態(tài)的效用?？赏ㄟ^表觀代謝轉(zhuǎn)變劑至細胞或至生物體的直接外源遞送來評估表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)疾病狀態(tài)的效用?？蛇x地可通過直接調(diào)節(jié)表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(例如，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的水平或活性)的分子的產(chǎn)生來評估表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)疾病狀態(tài)的效用。還可通過經(jīng)由調(diào)控位于與所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑相同的途徑中的其他分子例如基因(例如，以RNA或蛋白質(zhì)水平被調(diào)控的)間接調(diào)節(jié)表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(例如，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的水平或活性)的分子的產(chǎn)生來評估表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)疾病狀態(tài)的效用。，本文中描述的表觀代謝法促進存在于細胞微環(huán)境中并且其水平通過基于遺傳學(xué)、 mRNA或蛋白質(zhì)的機制來感知和控制的內(nèi)源分子的鑒定。正常細胞中發(fā)現(xiàn)的受本發(fā)明的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑觸發(fā)的調(diào)控反應(yīng)途徑可在失調(diào)的(misregulated)或患病的細胞環(huán)境中提供治療價值。此外，本文中描述的表觀代謝途徑鑒定了可提供用于臨床患者選擇、疾病診斷試劑盒的診斷指示或作為預(yù)后指標(biāo)的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在某些實施方案中，本文中公開的MIM和表觀代謝轉(zhuǎn)變劑不包括常規(guī)用作食品補充劑的MIM和表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。在某些實施方案中，本文中公開的此類MIM和/或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑為藥物級的。在某些實施方案中，藥物級的MIM和/或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑具有約95% 至約100%的純度并且包括95%與100%之間的所有值。在某些實施方案中，MIM和/或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑之間的純度為 95%,96%,97%,98%,99%,99. 1%,99. 2%,99. 3%,99. 4%, 99. 5%,99. 6%,99. 7%,99. 8%,99. 9%,99. 9 或 100%。在某些實施方案中，MIM 和 / 或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑不含或基本上不含內(nèi)毒素。在其他實施方案中，MIM和/或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑不含或基本上不含外源蛋白質(zhì)材料。在某些實施方案中，MIM和/或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑為CoQIO。III.用于鑒定MIM/表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的測定法用于分離和鑒定目的分子和化合物的本發(fā)明的技術(shù)和方法包括但不限于液相色譜法(LC)、高壓液相色譜法(HPLC)、質(zhì)量光譜法(MS)、氣相色譜法(GC)、液相色譜/質(zhì)譜法(LC-MS)、氣相色譜/質(zhì)譜法(GC-MS)、核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)、傅里葉變換紅外法(Fourier Transform InfraRed) (FT-IR)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass spectrometry) (ICP-MS)。還應(yīng)理解，質(zhì)譜技術(shù)包括但不限于扇形磁場和雙聚焦儀、傳輸四極子儀(transmission quadrapole instrument)、四極離子阱儀 (quadrupole ion-trap instrument)、飛行時間儀(time-of-flight instrument) (TOF)、 傅里葉變換離子回方寵共振儀(Fourier transform ion cyclotron resonance instrument) (FT-MS)和基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-T0F MS)的使用。生物能分子水平的定量
環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)可利用候選表觀代謝轉(zhuǎn)變劑所施用至的細胞的細胞生物能分子水平(例如，ATP、丙酮酸鹽、ADP、NADH、NAD、NADPH、NADP,乙酰 CoA、FADH2)的變化來鑒定。生物能分子水平的示例性測定使用基于比色、熒光和/或生物發(fā)光的方法。下面提供此類測定法的實例。利用本領(lǐng)域內(nèi)已知的許多測定法和系統(tǒng)測量細胞內(nèi)的ATP水平。例如，在一個系統(tǒng)中，從裂解的細胞釋放的細胞質(zhì)ATP與螢光素和熒光素酶反應(yīng)以產(chǎn)生光。利用生物發(fā)光計測量該生物發(fā)光，并且可計算裂解細胞的細胞內(nèi)ATP濃度(EnzyLight ATP Assay試劑盒(EATP-100) ,BioAssay Systems，Hayward，CA)。在另一個系統(tǒng)中，例如，通過生物發(fā)光計算ATP和其脫磷酸化形式；在計算ATP水平后，將ADP轉(zhuǎn)化成ATP，隨后使用相同的熒光素酶系統(tǒng)(ApoSENSOR ADP/ATP Ratio Assay 試劑盒，BioVision Inc. ,Mountain View, CA) 進行檢測和計算。丙酮酸鹽是細胞代謝途徑中的重要中間產(chǎn)物。取決于細胞的代謝狀態(tài)，丙酮酸鹽可通過糖異生作用轉(zhuǎn)化成碳水化合物，通過乙酰CoA轉(zhuǎn)化成脂肪酸或被代謝，或轉(zhuǎn)化成丙酮酸或乙醇。因此丙酮酸鹽水平的檢測提供了細胞樣品的代謝活性和狀態(tài)的量度。 例如，一種檢測丙酮酸鹽的測定法使用比色法和熒光法檢測不同范圍內(nèi)的丙酮酸鹽濃度 (EnzyChrom Pyruvate Assay 試劑盒(Cat#EPYR_100)，BioAssay Systems，Hayward，CA)。環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)可影響由細胞的線粒體進行的氧化磷酸化的過程，該過程牽涉生物能分子在細胞中的產(chǎn)生和維持。除了直接檢測細胞培養(yǎng)物和樣品中細胞能的變化的測定法(下文中描述的)外，存在檢測和定量化合物對細胞中線粒體的分離酶和復(fù)合物的效應(yīng)的測定。例如，MT-OXC MitoTox Complete 0XPH0S活性測定法(MitoSciences Inc.，Eugene, OR)可檢測和定量直接用于從線粒體提取的復(fù)合物 I至V的化合物的效應(yīng)。用于檢測和定量對單個線粒體復(fù)合物例如NADH脫氫酶(復(fù)合物 I)、細胞色素c氧化酶(復(fù)合物IV)和ATP合酶(復(fù)合物V)的效應(yīng)的測定法也是可獲得的 (MitoSciences Inc. , Eugene, OR)。細胞能量的測量環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)還可通過細胞能量的的變化來鑒定。一個測量細胞能量的實例是分子氧的消耗和/或細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基的PH的變化的實時測量。例如，潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)細胞的代謝狀態(tài)的能力可使用例如XFM分析儀 (Seahorse, he.)來進行分析。該技術(shù)允許實時檢測細胞單層的氧和pH的變化以估計細胞微環(huán)境的生物能。XFM分析儀測量和比較氧消耗(OCR)的速率(其為有氧代謝的量度) 和細胞外酸化(ECAR)(其為糖酵解的量度)，兩者都為細胞能量的至關(guān)重要的指示劑。氧化磷酸化和線粒體功能的測量氧化磷酸化是籍以通過營養(yǎng)化合物的氧化產(chǎn)生ATP的過程，該過程在真核生物中通過嵌入線粒體的膜中的蛋白質(zhì)復(fù)合物進行。作為大多數(shù)生物的細胞中ATP的主要來源， 氧化磷酸化活性的變化可強有力地改變細胞內(nèi)的代謝和能量平衡。在本發(fā)明的某些實施方案中，可通過它們對氧化磷酸化的效應(yīng)來檢測和/或鑒定環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。在某些實施方案中，可通過它們對氧化磷酸化的特定方面(包括但不限于電子傳遞鏈和ATP合酶)的效應(yīng)來檢測和/或鑒定環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。
進行牽涉氧化磷酸化的過程的線粒體的嵌入膜的蛋白質(zhì)復(fù)合物執(zhí)行特殊任務(wù)并且被編號為I、II、III和IV。這些復(fù)合物與跨內(nèi)膜ATP合酶(也稱為復(fù)合物V) —起是參與氧化磷酸化過程的至關(guān)重要的實體。除了可檢查環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)對線粒體總體功能和具體地氧化磷酸化過程的效應(yīng)的測定法外，可用于檢查表觀代謝轉(zhuǎn)變劑對與其他復(fù)合物分離的單個復(fù)合物的效應(yīng)的測定是可獲得的。復(fù)合物I，也稱為NADH-輔酶Q氧化還原酶類或NADH脫氫酶是電子傳遞鏈中的第一蛋白質(zhì)。在某些實施方案中，可檢測和定量表觀代謝轉(zhuǎn)變劑對NAD+的產(chǎn)生的效應(yīng)。例如， 可在96孔板中從樣品免疫捕獲復(fù)合物；NADH至NAD+的氧化與染料分子的還原同時發(fā)生，所述染料分子在450nm具有增加的吸光度(復(fù)合物I酶活性微量板測定試劑盒，MitoSciences Inc. , Eugene, OR)。復(fù)合物IV，也稱為細胞色素c氧化酶(COX)，是電子傳遞鏈中的最后一個蛋白質(zhì)。 在某些實施方案中，可檢測和定量表觀代謝轉(zhuǎn)變劑對細胞色素c的氧化和通過復(fù)合物IV進行的氧至水的還原的效應(yīng)。例如，可在微孔板中免疫捕獲C0X，利用比色測定法(復(fù)合物I 酶活性微量板測定試劑盒，MitoSciences Inc.，Eugene, OR)測量COX的氧化。氧化磷酸化過程中的末端酶為ATP合酶(復(fù)合物V)，其使用通過其他復(fù)合物產(chǎn)生的質(zhì)子梯度為從ADP合成ATP提供動力。在某些實施方案中，可檢測和定量表觀代謝轉(zhuǎn)變劑對ATP合酶的活性的影響。例如，可對已被免疫捕獲在微量板孔中的ATP合酶測量ATP 合酶的活性和樣品中ATP合酶的量。所述酶還可在某些條件下用作ATP酶，從而在該測定中對于ATP合酶活性，通過檢測NADH至NAD+的同時氧化測量來測量ATP被還原成ADP的速率。使用針對ATP酶的標(biāo)記的抗體(ATP合酶雙重(活性+數(shù)量)微量板測定試劑盒， MitoSciences Inc.，Eugene, OR)計算ATP的量。用于氧化磷酸化的另外的測定包括測試對復(fù)合物II和III的活性的影響的測定法。例如，MT-OXC MitoTox Complete 0XPH0S系統(tǒng)(MitoSciences Inc. ,Eugene,OR)可用于評估化合物對復(fù)合物II和III以及復(fù)合物I、 IV和V的效應(yīng)，以提供關(guān)于化合物對整個氧化磷酸化系統(tǒng)的效應(yīng)的數(shù)據(jù)。如上所述，可使用探針就氧耗量和細胞培養(yǎng)基的pH的變化進行完整細胞樣品的實時觀察。細胞能量的這些測定提供了線粒體功能和潛在的環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)對樣品的細胞內(nèi)的線粒體的活性的影響的全面縱覽。環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)還可影響線粒體透性轉(zhuǎn)變(MPT)， 其中線粒體膜因線粒體透性轉(zhuǎn)變孔(MPTP)的形成而經(jīng)歷通透性的增加的現(xiàn)象。線粒體通透性的增加可導(dǎo)致線粒體腫脹，不能進行氧化磷酸化和ATP產(chǎn)生并且導(dǎo)致細胞死亡。 MPT 可參與細胞凋亡的誘導(dǎo)。(參見，例如，Halestrap, A. P.，Biochem. Soc. Trans. 34 232-237(2006)和 Lena，A.等人 Journal of Translational Med. 7 :13- (2009)，通過引用將其整體并入本文)。在某些實施方案中，測量環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)對MPT和 MPTP的形成、中止和/或效應(yīng)的作用的檢測和定量。例如，測定法可通過使用專門的染料分子(鈣黃綠素)檢測MPT，所述MPT位于線粒體的內(nèi)膜和其他細胞溶膠區(qū)室中。另一種分子 CoCl2的施用用于猝滅細胞溶膠中的鈣黃綠素染料的熒光。然而CoCl2不能進入線粒體的內(nèi)部，從而除非MPT已發(fā)生并且CoCl2可通過MPTP進入線粒體的內(nèi)部，否則線粒體中的鈣黃綠素?zé)晒獠槐烩?。線粒體特異性熒光的消失表示MPT已發(fā)生。流式細胞術(shù)可用于評估細胞和細胞器焚光(MitoProbe Transition Pore Assay 試齊[J盒，Molecular Probes, Eugene, OR)。其他測定法利用熒光顯微鏡評估實驗結(jié)果(Image-iT LIVE線粒體Transition Pore Assay 試劑盒，Molecular Probes, Eugene, OR)。細胞增殖和炎癥的測量在本發(fā)明的某些實施方案中，可通過它們對與細胞增殖和/或炎癥相關(guān)的分子的產(chǎn)生或活性鑒定和評估環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。此類分子包括但不限于細胞因子、生長因子、激素、細胞外基質(zhì)的成分、趨化因子、神經(jīng)肽類、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)營養(yǎng)素和參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的其他分子，以及細胞內(nèi)分子例如參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的細胞內(nèi)分子。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是具有有效的血管生成、形成血管和促有絲分裂性質(zhì)的生長因子。VEGF刺激內(nèi)皮通透性和腫脹，并且VEGF活性牽涉許多疾病和障礙，包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、轉(zhuǎn)移癌、年齡相關(guān)性黃斑退化癥和糖尿病視網(wǎng)膜病變。在本發(fā)明的某些實施方案中，可通過其對VEGF的產(chǎn)生的效應(yīng)來鑒定和表征環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。例如，維持在低氧條件或模擬酸中毒的條件中的細胞可展示增加的VEGF產(chǎn)生。可使用ELISA或其他基于抗體的測定法，利用可獲得的抗 VEGF抗體(R&D Systems,Minneapolis,MN)測定分泌至培養(yǎng)中的VEGF。在本發(fā)明的某些實施方案中，可基于其對細胞對VEGF的反應(yīng)性的效應(yīng)和/或基于其對VEGF受體的表達或活性的效應(yīng)鑒定和/或表征表觀代謝轉(zhuǎn)變劑。健康免疫系統(tǒng)功能以及自身免疫性疾病中所牽涉的腫瘤壞死因子(TNF)是炎癥和免疫系統(tǒng)活化的至關(guān)重要的介體。在本發(fā)明的某些實施方案中，表觀代謝轉(zhuǎn)變劑可通過其對TNF的產(chǎn)生或活性的效應(yīng)來鑒定和表征。例如，可通過ELISA和本領(lǐng)域內(nèi)已知的其他基于抗體的測定法來定量由培養(yǎng)細胞產(chǎn)生的并且分泌至培養(yǎng)基中的TNF。此外，在某些實施方案中，可通過其對TNF的受體的表達的效應(yīng)來鑒定和表征環(huán)境影響劑(Human TNF RI Duo set, R&D Systems, Minneapolis, MN)。細胞外基質(zhì)(ECM)的成分在細胞和組織的結(jié)構(gòu)中和在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著重要作用。例如，潛在的轉(zhuǎn)化生長因子β結(jié)合蛋白為在ECM中產(chǎn)生轉(zhuǎn)化生長因子β (TGFi3)的儲庫的ECM成分?；|(zhì)結(jié)合的TGFii隨后可在基質(zhì)重塑過程中被釋放并且可對附近的細胞發(fā)揮生長因子效應(yīng)(Dallas, S. Methods in Mol. Biol. 139 :231-243 (2000)) 在某些實施方案中，可通過其對ECM的培養(yǎng)細胞產(chǎn)生的作用鑒定或表征環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。研究者已開發(fā)了可籍以研究和定量ECM的細胞產(chǎn)生以及ECM的組成的技術(shù)。例如，可通過將在溫育之前將細胞包埋在水凝膠中來評估ECM 的細胞合成。在細胞收獲和水凝膠降解后對由細胞產(chǎn)生的ECM進行生物化學(xué)和其他分析 (Strehin,I.和 Elisseeff，J. Methods in Mol. Bio. 522 :349-362(2009))。在某些實施方案中，可鑒定或表征環(huán)境影響劑(例如，MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)對生物體中ECM或其成分之一的產(chǎn)生、狀態(tài)或缺乏的效應(yīng)。已開發(fā)了用于產(chǎn)生條件敲除(KO) 小鼠的技術(shù)，所述技術(shù)允許只在不連續(xù)類型的細胞中或在發(fā)育的某些階段上敲除特定ECM 基因(Brancaccio, M.等人 Methods in Mol Bio. 522 15-50 (2009)) 從而可在特定組織中或在發(fā)育的特定階段上評估表觀代謝轉(zhuǎn)變劑或潛在的表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的應(yīng)用或施用對特定ECM成分的活性或不存在的效應(yīng)。質(zhì)膜完整性和細胞死亡的測量
可通過細胞樣品的質(zhì)膜完整性的變化和/或通過經(jīng)歷細胞凋亡、壞死或顯示增加的或減少的細胞死亡概率的細胞變化的細胞數(shù)量或百分比的變化鑒定環(huán)境影響劑(例如， MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑)。用于乳酸脫氫酶(LDH)的測定法可提供細胞狀態(tài)和損傷水平的測量。LDH是穩(wěn)定的和相對豐富的細胞質(zhì)酶。當(dāng)質(zhì)膜失去物理完整性時，LDH逸出至細胞外區(qū)室。更高濃度的LDH與更高水平的質(zhì)膜損傷和細胞死亡相關(guān)。LDH測定法的實例包括使用比色系統(tǒng)檢測和定量樣品中的LDH水平的測定法，其中四唑鹽的還原形式通過LDH酶(QuantiChrom Lactate Dehydrogenase 試劑 盒(DLDH-100), BioAssay Systems, Hayward, CA ；LDH Cytotoxicity DetectionClontech, Mountain View, CA)白勺夕舌個生/^1。細胞凋亡是可具有多種不同起始事件的程序化細胞死亡的過程。許多測定法可檢測經(jīng)歷細胞凋亡的速度和/或數(shù)量的變化。一種用于檢測和定量細胞凋亡的測定法是半胱天冬酶(capase)測定法。半胱天冬酶是在細胞凋亡過程中通過蛋白水解切割激活的天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶。檢測激活的半胱天冬酶的測定法的實例包括PhiPhiLux (Oncolmmunin, Inc.，Gaithersburg, MD)和半胱天冬酶-Glo 3/7 測定系統(tǒng)(Promega Corp.，Madison, WI)?？蓹z測比較樣品中細胞凋亡和經(jīng)歷細胞凋亡的細胞的百分比或數(shù)量的變化的另外的測定法包括TUNEL/DNA片段化測定。此類測定檢測在細胞凋亡的執(zhí)行階段由核酸酶產(chǎn)生的180至200個堿基對的DNA片段。示例性TUNEL/DNA片段化測定包括 In Situ Cell Death Detection 試劑盒(Roche Applied Science, Indianapolis, IN)禾口 DeadEnd 比色及熒光 TUNEL 系統(tǒng)(Promega Corp.，Madison, WI)。某些細胞凋亡測定法檢測和定量與細胞凋亡和/或非細胞凋亡狀態(tài)相關(guān)的蛋白質(zhì)。例如，MultiTox-Fluor Multiplex 細胞毒性測定法(Promega Corp.，Madison，WI)利用單一底物熒光系統(tǒng)檢測和定量特異于活細胞和死亡細胞的蛋白酶，從而提供細胞或組織樣品中活細胞對已經(jīng)歷細胞凋亡的細胞的比率?？色@得用于檢測和定量細胞凋亡的另外的測定法包括檢測細胞通透性的測定法 (例如，APOPercentage AP0PT0SIS測定，Biocolor, UK)和用于鈣磷脂結(jié)合蛋白V的測定法(例如，Annexin V-Biotin Apoptosis Detection 試劑盒，BioVision Inc. , Mountain View, CA)。IV.代謝障礙的治療在某些實施方案中，本發(fā)明的化合物例如本文中描述的環(huán)境影響劑例如MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，可用于治療有此需要的受試者的輔酶QlO反應(yīng)性狀態(tài)。術(shù)語“輔酶QlO反應(yīng)性狀態(tài)”或“CoQIO反應(yīng)性狀態(tài)”包括可通過施用輔酶QlO治療、預(yù)防或改善的疾病、障礙、狀態(tài)和/或病狀。不希望受任何特定理論束縛，并且如本文中進一步描述的，CoQlO被認(rèn)為至少部分地通過誘導(dǎo)對細胞微環(huán)境的代謝轉(zhuǎn)變，例如朝向正常狀態(tài)細胞中的氧化磷酸化的類型和/或水平的轉(zhuǎn)變來起作用。因此，在某些實施方案中，CoQlO反應(yīng)性狀態(tài)是由細胞微環(huán)境的改變的代謝引起的狀態(tài)。在一個實施方案中，CoQlO反應(yīng)性狀態(tài)是代謝障礙。輔酶QlO 反應(yīng)性狀態(tài)包括例如代謝障礙例如肥胖癥、糖尿病、糖尿病前期(pre-diabete)、代謝綜合征、飽滿感和內(nèi)分泌異常。輔酶QlO反應(yīng)性狀態(tài)還包括本文中描述的其他代謝障礙。在某些實施方案中，本發(fā)明的化合物例如本文中描述的MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑與輔酶QlO共有共同的活性。如本文中所使用的，短語“與輔酶QlO共有共同的活性”是指化合物展示與輔酶QlO的相同或相似的至少一部分的活性的化合物。在某些實施方案中， 本發(fā)明的化合物展示25%或更多的輔酶QlO的活性。在某些實施方案中，本發(fā)明的化合物展示達到并且包括約130%的輔酶QlO的活性。在某些實施方案中，本發(fā)明的化合物展示約 30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、 45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%, 60%,61 %,62%,63%,64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,71 %,72%,73%,74%, 75%,76%,77%,78%,79%,80%,81 %,82%,83%,84%,85%,86%,87%,88%,89%, 90 %,91 %,92 %,93 %,94%,95 %,96 %,97 %,98 %,99 %U00 %,101 %,102 %,103 104 %U05 %,106 %,107 %,108 %Λ09 %Λ10 %Λ11 %Λ12 %Λ13 %U14 %U15 116 %ΛΠ %>118 %Λ19 %Α20 %Λ21 %Λ22 %U23 %U24 %U25 %U26 %U27 U8%、U9%或130%的輔酶QlO的活性。應(yīng)理解，該段落中所列的每一個值可用術(shù)語“約” 修飾。此外，應(yīng)理解由該段落中的任何兩個值確定的任何范圍意被認(rèn)為包括在本發(fā)明中。例如，在某些實施方案中，本發(fā)明的化合物展示約50%至約100%的輔酶QlO的活性。在某些實施方案中，輔酶QlO和本發(fā)明的化合物所共有的活性是誘導(dǎo)細胞代謝的轉(zhuǎn)變的能力。在某些實施方案中，CoQlO和本發(fā)明的化合物所共的活性利用0CR(耗氧率)和/或ECAR(細胞外酸化率)來測量。本發(fā)明提供了用于治療哺乳動物的CoQlO反應(yīng)性障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法，所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑(erw-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引發(fā)朝向在正常生理條件下在哺乳動物的正常細胞中觀察到的糖酵解和線粒體氧化磷酸化的水平的細胞代謝能量轉(zhuǎn)變。本發(fā)明還提供了用于治療哺乳動物的代謝障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法，所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑(env-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引發(fā)朝向標(biāo)準(zhǔn)化的線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能量轉(zhuǎn)變。本發(fā)明還提供了用于在需要治療代謝障礙的哺乳動物的患病細胞中選擇性增加線粒體氧化磷酸化的方法，所述方法包括給所述哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑的藥物組合物，從而在所述哺乳動物的患病細胞中選擇性增加線粒體氧化磷酸化。本發(fā)明還提供了治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，包括以足以治療或預(yù)防代謝障礙的量給有此需要的人施用環(huán)境影響劑，從而治療或預(yù)防所述代謝障礙。本發(fā)明還提供了治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，包括選擇患有代謝障礙的人受試者，給所述人施用治療有效量的能夠阻斷葡萄糖的無氧使用并且增加線粒體氧化磷酸化的環(huán)境影響劑，從而治療或預(yù)防所述代謝障礙。本發(fā)明還提供了用于治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，包括以足以治療或預(yù)防代謝障礙的量給所述人施用環(huán)境影響劑(env-influencer)，其中以使所述環(huán)境影響劑在治療過程中維持其氧化形式的方式施用所述環(huán)境影響劑，從而治療或預(yù)防所述代謝疾病。所謂的“代謝障礙”是指因患者的代謝改變而引起的任何病理狀況。此類障礙包括與異常全身葡萄糖、脂質(zhì)和/或蛋白質(zhì)代謝相關(guān)的代謝以及從其產(chǎn)生的病理后果。代謝障礙包括因葡萄糖動態(tài)平衡的改變而引起的代謝障礙，導(dǎo)致例如高血糖癥。根據(jù)本發(fā)明，葡萄糖水平的改變通常是葡萄糖水平相對于健康個體的該水平增加至少5%、10%、20%、30%、 40%、50%、60%、70%、80%、90%或甚至100%。代謝障礙可有害地影響細胞功能例如細胞增殖、生長、分化或遷移、動態(tài)平衡的細胞調(diào)控、細胞間或細胞內(nèi)通訊；組織功能，例如肝功能、肌肉功能或脂肪細胞功能；生物體的全身性反應(yīng)，例如激素反應(yīng)(例如，胰島素反應(yīng))。 代謝障礙包括但不限于肥胖癥、糖尿病(在本文中也稱為糖尿病(diabetes mellitus)) (例如，I型糖尿病、II型糖尿病、MODY和妊娠糖尿病)、糖尿病前期、代謝綜合征、飽滿感和內(nèi)分泌異常，例如隨年齡增長的內(nèi)分泌異常。代謝障礙的其他實例包括但不限于攝食過度、食欲過盛、三甘油酯貯存病、巴-比二氏綜合征、勞倫斯-穆綜合征(Lawrence-Moon syndrome)、普-拉-威綜合征(Prader-Labhart-Willi syndrome)、卡恩斯-塞爾綜合征 (Kearns-Sayre syndrome)、厭食癥、中鏈?；o酶A脫氫酶缺乏癥和惡病質(zhì)(cachexia)。 在某些實施方案中，代謝障礙是輔酶QlO反應(yīng)性狀態(tài)?！爸委?、減輕或預(yù)防代謝障礙"是指在其已發(fā)生之前或之后緩解這樣的病癥。 與等同的未治療的對照相比較，這樣的緩和或預(yù)防的程度為至少S^uo^jo^do^、 50%、60%、80%、90%、95%或100 %，如通過任何標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)測量的。糖尿病是一組異質(zhì)代謝疾病，其導(dǎo)致血液中葡萄糖的慢性升高(高血糖癥)。糖尿病的特征在于導(dǎo)致葡萄糖調(diào)節(jié)喪失的胰島破壞或功能障礙。兩個主要類型的糖尿病為I型(也稱為“胰島素依賴性糖尿病”(”IDDM“)或"青少年型糖尿病")和II型(也稱為"非胰島素依賴的"(〃 NIDDM“)或“成年型糖尿病")糖尿病。“I型糖尿病”是指因自身免疫介導(dǎo)的胰腺β細胞的破壞(伴隨胰島素產(chǎn)生的喪失，這導(dǎo)致高血糖癥)而引起的狀態(tài)。I型糖尿病需要胰島素補償療法來確保存活。雖然藥物例如可注射胰島素和口服降糖藥允許糖尿病患者活得更長，但糖尿病仍然是位于心臟病和癌癥之后的第三大殺手。然而，這些藥物對血糖水平的控制不足以防止在高與低血糖水平之間擺動，從而導(dǎo)致對腎、眼和血管的損傷。來自糖尿病控制與并發(fā)癥試驗(DCCT)的數(shù)據(jù)顯示與由每天一次或二次胰島素注射組成的常規(guī)療法相比較，血糖的強化控制明顯延遲糖尿病的并發(fā)癥，例如網(wǎng)膜病變、腎病和神經(jīng)病。DCCT的強化治療包括每天3次或更多次的多次胰島素注射或通過外部泵進行的胰島素皮下持續(xù)輸注(CSII)。胰島素泵是進行皮下每日多次注射(MDI)以用于胰島素的接近生理更換的多種可選擇的方法之一。“ 2型糖尿病〃是指其中患者具有大于125mg/dl (6. 94mmol/L)的空腹血糖或血清葡萄糖濃度的狀態(tài)。II型糖尿病的特征在于在高于正常水平的血漿胰島素存在的情況下的高血糖癥(高胰島素血癥)，其代表90%以上的全部病例并且最常見地在40歲以上的超重成年人中發(fā)生。II型糖尿病的進展與不斷升高的血糖濃度相關(guān)，伴隨著葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌率的相對下降。在II型糖尿病中，控制碳水化合物代謝的組織過程據(jù)認(rèn)為具有減小的對胰島素的敏感性，從而不因胰島素產(chǎn)生的缺乏而因減小的對血液中增加的葡萄糖水平的敏感性并且不能通過產(chǎn)生胰島素來作出反應(yīng)而發(fā)生?？蛇x擇地，糖尿病可因介導(dǎo)胰島素對其靶細胞的作用的分子機制的各種缺陷(例如在它們的細胞表面上缺乏胰島素受體)而引起。II型糖尿病的治療從而往往不需要施用胰島素但可基于飲食和生活方式的改變，通過利用口服降糖藥例如磺酰脲的治療來增強?！疤悄虿∏捌?是指其中患者易發(fā)生2型糖尿病的狀態(tài)。糖尿病前期將葡萄糖耐量受損的定義擴展至包括具有在gtoreq. 100mg/dL的高正常范圍內(nèi)的空腹血糖(Meigs等人，Diabetes 2003 52:1475-1484)和空腹高胰島素血癥(升高的血漿胰島素濃度)的個體。“肥胖癥"是指其中患者具有等于或大于30kg/m2的BMI的狀態(tài)?！皟?nèi)臟型肥胖 (visceral obesity)‘‘是指男性患者中為1. 0以及女性患者中為0. 8的腰臀比。在另一個方面，內(nèi)臟型肥胖定義了胰島素抵抗和糖尿病前期的發(fā)展的風(fēng)險。‘‘超重〃是指具有大于25kg/m2但小于30kg/m2的BMI的患者?！亓吭鲩L〃是指與行為習(xí)慣或成癮例如進食過量或暴食、戒煙相關(guān)的體重增加或與生物學(xué)(生命)改變相關(guān)的體重增加，例如與男性的年齡增長和女性的絕經(jīng)相關(guān)的體重增長或妊娠后體重增長。“代謝綜合征”(MQ，也稱為綜合征X，是指影響身體的其他途徑和系統(tǒng)的代謝障礙。最初，代謝綜合征被定義為一組代謝障礙(包括肥胖癥、胰島素抵抗、高血壓和血脂異常(主要為高甘油三酯血癥))，所述代謝障礙協(xié)同作用，從而促成心血管疾病。最近 (2001)，全美膽固醇教育計劃(NCEP)已將“代謝綜合征”分類為滿足下列5個標(biāo)準(zhǔn)的任何3 個至少110mg/dl的空腹葡萄糖水平、至少150mg/dl的血漿甘油三酯水平(高甘油三酯血癥)、男性中低于40mg/dl或女性中低于50mg/dl的HDL膽固醇、至少130/85mm Hg的血壓 (高血壓)和向心性肥胖，向心性肥胖被定義為超過40英寸(對于男性而言)和超過35英寸(對于女性而言)的腹部腰圍。目前，存在如下3個其他國際承認(rèn)的關(guān)于代謝障礙綜合征的定義1)世界衛(wèi)生組織2)美國心臟協(xié)會/美國心肺血液研究所(AHA/NHLBI)和3)國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)。WH0、AHA/NHLBI和IDF對代謝綜合征的定義與NECP的定義非常相似并且全都使用相同的代謝參數(shù)來定義綜合征，但WHO還包括胰島素空腹胰島素水平的評 ^ (Moebus S ^A, Cardiovascular Diabetology, 6 :1-10,2007 ；Athyros V G ·入，Int. J. Cardiology, 117 :204_210，2007)。然而在這些不同定義之間被分類為具有綜合征所需的這些代謝參數(shù)的閾值的細微差異可導(dǎo)致特定受試者被分類為具有或不具有根據(jù)這些不同定義的綜合征的不同分類。同樣地，因MS而產(chǎn)生的心血管疾病(CVD)的流行率可根據(jù)所使用的定義而變化。(Moebus S 等人，Cardiovascular Diabetology,6 :1-10,2007 ；Athyros V G等人，Int. J. Cardiology，117 :204-210，2007)。美國糖尿病協(xié)會估計每5個超重的人中有1個患有代謝綜合征。在其他方面，代謝障礙由公認(rèn)的同義詞描述，其包括但不限于綜合征X、胰島素抵抗綜合征、胰島素抵抗高血壓、代謝高血壓綜合征、代謝障礙綜合征。代謝綜合征的組成部分包括但不限于葡萄糖耐受不良、葡萄糖耐量受損、空腹血清葡萄糖受損(impaired fasting serum glucose)、空腹血糖受損(impaired fasting blood glucose)、高姨島素血癥、糖尿病前期、肥胖癥、內(nèi)臟型肥胖、高甘油三酯血癥、升高的游離脂肪酸類血清濃度、升高的C反應(yīng)蛋白血清濃度、升高的脂蛋白(a)血清濃度、升高的高半胱氨酸血清濃度、升高的小而密度低密度脂蛋白(LDL)-膽固醇血清濃度、升高的脂蛋白脂蛋白相關(guān)磷脂酶m血清濃度、減小的高密度脂蛋白(HDL)-膽固醇血清濃度、減小的HDL(2b)_膽固醇血清濃度、減小的脂聯(lián)素血清濃度和白蛋白尿(參見=Pershadsingh HA. Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma therapeutic target for diseases beyond diabetes :quo vadis Expert Opin Investig Drugs. (2004) 13 :215_28，和本文中引用的參考文獻)。
上述代謝障礙的〃關(guān)鍵因素(element)丨'包括但不限于空腹葡萄糖受損或葡萄糖耐量受損、增加的腰圍、增加的內(nèi)臟脂肪含量、增加的空腹血漿葡萄糖、增加的空腹血漿甘油三酯、降低的空腹高密度脂蛋白水平、增加的血壓、胰島素抵抗、高胰島素血癥、心血管疾病(或其組成部分例如動脈硬化、冠狀動脈病、周圍血管疾病或腦血管病)、充血性心力衰竭、升高的血漿去甲腎上腺素、升高的心血管相關(guān)炎癥因子、促成血管內(nèi)皮功能障礙的升高的血漿因子、高脂蛋白血癥、動脈硬化或動脈粥樣硬化、攝食過度、高血糖癥、高脂血癥和血壓升高或高血壓、升高的餐后血漿甘油三酯或游離脂肪酸水平、增強的細胞氧化性應(yīng)激或其血漿指標(biāo)、增加的循環(huán)高凝狀態(tài)(circulating hypercoagulative state)、肝臟脂肪變性(hetaptic steatosis)、肝臟脂肪變性、腎病(包括腎衰竭和腎功能不全)?！耙葝u素抵抗"是指其中需要超過對葡萄糖負荷的正常反應(yīng)的循環(huán)胰島素水平來維持血常正常狀態(tài)O^ord等人，JAMA. 2002,287 :356-9)。胰島素抵抗和具有胰島素抵抗的患者對治療的反應(yīng)可通過評估胰島素抵抗的穩(wěn)態(tài)模式評估法(HOMA-IR)評分(胰島素抵抗的一種可靠指標(biāo))(Katsuki等人，Diabetes Care 2001,24 :362-5)來進行定量。利用穩(wěn)態(tài)模式評估法(HOMA)HR評分對胰島素抵抗的估計可由feilvin等人，Diabet Med 1992,9 921-8中公開的公式計算，其中HOMA-IR =[空腹血清胰島素(.μ . U/mL)]X.[空腹血漿葡萄糖(mmol/L)/22. 5]?！案咭葝u素血癥"被定義為其中具有胰島素抵抗、血糖正?；虿徽５氖茉囌叩目崭够虿秃笱寤蜓獫{胰島素濃度高于不具有胰島素抵抗、具有小于1.0 (對于男性而言) 或小于0. 8 (對于女性而言)的腰臀比的消瘦個體的正常濃度的狀態(tài)。術(shù)語"葡萄糖耐量受損"(IGT)用于描述當(dāng)給予葡萄糖耐量測試時血糖水平具有落在正常與血糖過多之間的個人。這樣的個人處于發(fā)生糖尿病的更高風(fēng)險中，盡管不認(rèn)為他們患有糖尿病。例如，葡萄糖耐量受損是指其中患者的空腹血糖或空腹血清葡萄糖濃度高于110mg/dl但低于126mg/dl (7. 00mmol/L)，或者餐后2小時血糖或血清葡萄糖濃度高于 140mg/dl (7. 78mmol/L)但低于 200mg/dl (11. llmmol/L)的狀態(tài)?！案哐前Y”的狀態(tài)(高血糖)是其中血糖水平太高的狀態(tài)。通常當(dāng)血糖水平升至 180mg/dl以上時高血糖癥發(fā)生。高血糖癥的癥狀包括尿頻、過度口渴和在更長的時間跨度上體重減輕。“低血糖癥”的病癥(低血糖)是其中血糖水平太低的狀態(tài)。通常，當(dāng)血糖水平下降至低于70mg/dl時，低血糖癥發(fā)生。低血糖癥的狀態(tài)包括心情易變、四肢麻木(特別是在手和手臂中)、意識錯亂、顫抖或眩暈。由于當(dāng)對于可獲得的葡萄糖的量存在過量的胰島素時該狀態(tài)發(fā)生，因此其有時稱為胰島素反應(yīng)。( )代謝障礙的診斷本發(fā)明的方法和組合物對于治療已被診斷患有或處于患代謝障礙例如糖尿病的風(fēng)險中的任何患者是有用的。其中代謝障礙(例如糖尿病或肥胖癥)的發(fā)生將被阻止的患者可以已接受這樣的診斷或可以未接受這樣的診斷。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的患者可以已經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)測試或可以因一個或多個風(fēng)險因子的存在而已被鑒定(在未檢查的情況下)為處于高風(fēng)險中的患者?？墒褂帽绢I(lǐng)域內(nèi)已知的任何標(biāo)準(zhǔn)方法例如本文中描述的方法進行代謝障礙的診斷。用于診斷糖尿病的方法描述于例如美國專利No. 6，537，806(通過引用并入本文)中。可使用例如測量葡萄糖和酮水平(脂肪分解的產(chǎn)物)的尿檢驗(尿液分析)；測量血液中的葡萄糖水平的測試法；葡萄糖耐量測試(glucose tolerance tests)；和檢測從哺乳動物收集的生物樣品(例如，血液、血清或尿)中代謝障礙的分子標(biāo)志特征(例如，在糖尿病的情況下血紅蛋白Alc(HbAlc)水平)的測定法診斷和監(jiān)測糖尿病。正在進行代謝障礙治療的患者是醫(yī)生已將其診斷為具有這樣的病癥的患者。可通過任何適當(dāng)?shù)姆椒ɡ绫疚闹泄_的方法進行診斷。其中糖尿病或肥胖癥的發(fā)展被阻止的患者可以已接受或可以未接受這樣的診斷。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明的患者可以已經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)測試或可以因一個或多個風(fēng)險因子(例如家族史、肥胖癥特別是種族性(例如，非洲裔美國人和西班牙裔美國人)、妊娠糖尿病或分娩重量超過9磅的嬰兒、高血壓、具有易患肥胖癥或糖尿病的病理狀態(tài)、高膽固醇血液水平、分子標(biāo)志的存在(例如，自身抗體的存在)和年齡(45歲以上))的存在而已被鑒定(在未檢查的情況下)為處于高風(fēng)險中的患者。當(dāng)它們的重量超過對于它們的身高來說是理想的最大重量20% (25%，在女性中)或更多時，個體被認(rèn)為是肥胖的。超重超過100磅的成人被認(rèn)為是病態(tài)肥胖的。肥胖癥也被定義為身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)超過30kg/m2。如果隨機血漿葡萄糖測試(在一天的任何時間進行的)顯示200mg/dL或更高的值，如果空腹血漿葡萄糖測試顯示126mg/dL或更高的值(8小時后)，或如果口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)在于個人已消費含有75克溶解于水中的葡萄糖的飲料后2小時采集的血液樣品顯示200mg/dL或更高的血漿葡萄糖值，那么患者可被診斷為處于發(fā)生糖尿病的風(fēng)險中或被診斷為患有糖尿病。OGTT測量3小時的時期內(nèi)每隔一段時間的血漿葡萄糖。理想地，已根據(jù)本發(fā)明進行治療的糖尿病患者的血漿葡萄糖水平范圍在160至60mg/dL，150至 70mg/dL, 140 至 70mg/dL, 135 至 80mg/dL,優(yōu)選 120 至 180mg/dL 內(nèi)。任選地，可應(yīng)用評估先前2和3個月中平均血糖水平的血紅蛋白Alc(HbAlc)測試。不具有糖尿病的人通常具有范圍在4%至6%之間的HbAlc值。HbAlc每增加1%，血糖水平就增加約30mg/dL并且并發(fā)癥的風(fēng)險增加。優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明治療的患者的HbAlc 值下降至低于9%，低于7%，低于6%和最優(yōu)選下降至約5 %。因此，正在進行治療的患者的HbAlc水平相對治療前的該水平優(yōu)選低10 %、20 %、30 %、40 %、50 %或更多。通?；谠贠GTT過程中測量的血漿葡萄糖水平來診斷妊娠糖尿病。由于葡萄糖水平在妊娠過程中通常更低，因此對于妊娠中的糖尿病的診斷的閾值比在妊娠之前相同患者中的更低。如果女性具有兩個達到或超過下列數(shù)字的任一個的血漿葡萄糖讀數(shù)，那么她具有妊娠糖尿病95mg/dL的空腹血漿葡萄糖水平、180mg/dL的1小時水平、155mg/dL的2 小時水平或140mg/dL的3小時水平。酮測試還可用于診斷I型糖尿病。由于當(dāng)胰島素不足時酮在血液中積累，因此它們最終在尿中積累。高水平的血酮可導(dǎo)致稱為酮酸中毒(ketoacidosis)的嚴(yán)重病癥。根據(jù)美國糖尿病協(xié)會的指導(dǎo)，由于被診斷為2型糖尿病，個體必需具有高于或等于126mg/dl的空腹血漿葡萄糖水平或高于或等于200mg/dl的2小時口服葡萄糖耐受量試驗(OGTT)血菜葡萄糖值(Diabetes Care, 26 :S5_S20，2003)。稱為糖尿病前期的相關(guān)病癥被定義為具有高于100mg/dl但低于126mg/dl或者高于140mg/dl但低于200mg/dl的2小時OGTT血漿葡萄糖水平。越來越多的證據(jù)表明糖尿病前期狀態(tài)可以是發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險因子(Diabetes Care沈2910_四14，200 。糖尿病前期，也稱為葡萄糖耐量受損或空腹血糖受損(impaired fasting glucose)是發(fā)生2 型糖尿病、心血管疾病和死亡的主要風(fēng)險因子。許多焦點已集中在發(fā)展通過有效地治療糖尿病前期來預(yù)防2型糖尿病的發(fā)展的治療干預(yù)(Pharmacotherapy，M =362-71,2004)。肥胖癥(通常定義為約大于30kg/m2的人體質(zhì)量指數(shù))通常與多種病理學(xué)狀態(tài)例如高胰島素血癥、胰島素抵抗、糖尿病、高血壓和血脂異常相關(guān)。此類病癥的每一個促成了心血管疾病的風(fēng)險。與胰島素抵抗、高血壓和血脂異常一起，肥胖癥被認(rèn)為是一起協(xié)同作用，從而促成心血管疾病的代謝綜合征的組成部分(也稱為綜合征X)。最近，全美膽固醇教育計劃已將代謝綜合征分類為滿足下列5個標(biāo)準(zhǔn)中的3個至少110mg/dl的空腹葡萄糖水平、至少150mg/dl的血漿甘油三酯水平(高甘油三酯血癥)、男性中低于40mg/dl或女性中低于 50mg/dl的HDL膽固醇、至少130/85mm Hg的血壓(高血壓)和向心性肥胖，向心性肥胖被定義為超過40英寸(對于男性而言)和超過35英寸(對于女性而言)的腹部腰圍。(ii)評估代謝障礙的治療功效本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到，上述測試的任一個或本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何其他測試的使用可用于監(jiān)測本發(fā)明的治療性治療的功效。由于血紅蛋白Alc(HbAlc)水平的測量是在先前2或3個月中平均血糖的指征，因此該測試可用于監(jiān)測患者對糖尿病治療的反應(yīng)。本發(fā)明的治療方法在降低患者的葡萄糖水平或脂質(zhì)水平中是有效的。“降低葡萄糖水平〃意指相對于未處理的對照，降低葡萄糖的水平至少10%、20%、30%、40%、50%、 60%、70%、80%、90%、95%或100%。理想地，這樣的葡萄糖水平降低至血糖正常的水平， 即 150 至 60mg/dL，140 至 70mg/dL，130 至 70mg/dL，125 至 80mg/dL，優(yōu)選 120 至 80mg/dL。 葡萄糖水平的這樣的降低可通過增加與葡萄糖從血液的清除相關(guān)的生物活性的任一個來獲得。因此，具有降低葡萄糖水平的能力的試劑可增加胰島素產(chǎn)量、分泌或作用。胰島素作用可以例如通過增加周圍組織對葡萄糖的吸收和/或通過減少肝葡萄糖產(chǎn)量來增強?？蛇x擇地，本發(fā)明的試劑可減少碳水化合物從腸的吸收，改變葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白活性(例如，通過增加GLUT4表達、內(nèi)在活性或遷移)，增加胰島素敏感組織的量(例如，通過增加肌細胞或或脂肪細胞分化)或改變脂肪細胞或肌細胞的基因轉(zhuǎn)錄(例如，來自代謝途徑基因的脂肪細胞表達的因子的分泌改變)。理想地，本發(fā)明的試劑增強一個以上的與葡萄糖的清除相關(guān)的活性。“降低脂質(zhì)水平〃意指與未處理的對照相比較，降低脂質(zhì)的水平至少1%、5%、 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95% 或 100%。“改變胰島素的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑以便降低葡萄糖水平"意指改變(通過增加或減小)參與胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的活性的任一個活性，以便總體結(jié)果是葡萄糖從血漿的清除增力口。例如，本發(fā)明的環(huán)境影響劑改變胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而引起胰島素的產(chǎn)量、分泌或作用的增加、葡萄糖被周圍組織吸收的增加、肝葡萄糖產(chǎn)量的減少或碳水化合物從腸吸收的減少。環(huán)境影響劑例如表觀代謝轉(zhuǎn)變劑的降低葡萄糖水平，從而治療代謝障礙的能力可使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的標(biāo)準(zhǔn)測定法來評估。例如，可應(yīng)用鑒定增加葡萄糖吸收的基于細胞的篩選測定法。具體地，可將細胞培養(yǎng)物中的分化的脂肪細胞用于評估表觀代謝轉(zhuǎn)變劑在胰島素刺激時增加葡萄糖吸收的能力，如通過放射標(biāo)記的葡萄糖檢測的。在另一個示例性測定中，使用胰島素作為正對照，通過條件永生化來源于非糖尿病受試者的細胞所獲得的人肌細胞可用于篩查試劑對糖原合成的作用。在治療之前，對細胞進行血清饑餓，隨后在含有放射標(biāo)志的葡萄糖的無血清培養(yǎng)基中用表觀代謝轉(zhuǎn)變劑或?qū)φ諟赜?，進行2小時的時間段，之后，測量糖原的合成。示例性測定法進一步描述于實施例中。V.代謝障礙的治療靶本發(fā)明提供了用于鑒定代謝障礙的治療靶的方法。本發(fā)明還提供了通過此類方法鑒定的治療靶。治療靶的鑒定通常包括對一組細胞或細胞系外源施用環(huán)境影響劑或候選環(huán)境影響劑，和隨后評估與對照未處理的細胞相比較對處理的細胞誘導(dǎo)的變化。被監(jiān)控的誘導(dǎo)的細胞變化包括但不限于對形態(tài)學(xué)、生理學(xué)或組成的改變，例如細胞的RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或代謝產(chǎn)物的水平。作為利用候選環(huán)境影響劑的治療的結(jié)果的誘導(dǎo)的細胞變化可通過使用本文中描述的任何測定法來監(jiān)控。例如，可利用實時PCR陣列評估基因表達在mRNA水平上的變化，而基因表達在蛋白質(zhì)水平上的變化可通過使用抗體微陣列和2-D凝膠電泳來監(jiān)控。隨后使用途徑分析(Ingenuity IPA軟件)以及通過回顧已知文獻從系統(tǒng)生物學(xué)角度評估被鑒定為受候選環(huán)境影響劑調(diào)節(jié)(例如，在mRNA和/或蛋白質(zhì)水平上)的基因。接著將被鑒定為潛在治療靶的基因經(jīng)歷驗證測定法例如Western印跡分析、siRNA敲低或重組蛋白質(zhì)的產(chǎn)生和表征方法。隨后將篩選測定法用于鑒定靶的調(diào)節(jié)劑。治療靶的調(diào)節(jié)劑用作代謝障礙的新型治療劑?？墒褂帽疚闹性敿毭枋龅暮Y選測定法或通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法常規(guī)地鑒定治療靶的調(diào)節(jié)劑。在本文中被鑒定為被MIM/表觀代謝轉(zhuǎn)變劑，CoQlO調(diào)節(jié)的(例如，在mRNA或蛋白質(zhì)水平上被上調(diào)或下調(diào)的)基因是本發(fā)明的藥物靶。本發(fā)明的藥物靶包括但不限于隨后列于本文中的表2-4和6- 以及63-68中的基因。基于本文中由申請人描述的實驗的結(jié)果， 受QlO調(diào)節(jié)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)與包括轉(zhuǎn)錄因子、細胞凋亡反應(yīng)、戊糖磷酸途徑、生物合成途徑、氧化性應(yīng)激(促氧化劑)、膜改變和氧化磷酸化代謝的不同途徑或分子組相關(guān)或可被分類不同途徑或分子組?；诒疚闹刑峁┑慕Y(jié)合，如下概述受CoQlO調(diào)節(jié)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)。受CoQlO調(diào)節(jié)的并且為轉(zhuǎn)錄因子的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)為HNF4 α。受CoQlO調(diào)控并且與細胞凋亡反應(yīng)相關(guān)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)包括Bcl-xl、Bcl-xl、Bcl-xS、BNIP-2、Bcl-2、 Birc6、Bcl-2-Lll (Bim)、XIAP、BRAF、Bax、c-Jun、Bmf、PUMA 和 cMyc。受 CoQlO 調(diào)控并且與戊糖磷酸途徑相關(guān)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)為轉(zhuǎn)醛醇酶1。受CoQlO調(diào)控并且與生物合成途徑相關(guān)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)包括0)01、0)03、0)06、異戊烯轉(zhuǎn)移酶和4-羥基苯甲酸酯。受 CoQlO調(diào)控并且與氧化性應(yīng)激(促氧化劑)相關(guān)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)包括中性粒細胞胞質(zhì)因子2、一氧化氮合酶2A和超氧化物歧化酶2 (線粒體)。受CoQlO調(diào)控并且與氧化磷酸化代謝相關(guān)的至關(guān)重要的蛋白質(zhì)包括細胞色素c、復(fù)合物1、復(fù)合物II、復(fù)合物III和復(fù)合物 IV。受CoQlO直接或間接調(diào)控的其他至關(guān)重要的蛋白質(zhì)包括R)xo 3a、DJ-l、IDH-l、CptlC、 鈣調(diào)蛋白激酶II。因此，在本發(fā)明的一個實施方案中，藥物靶可包括HNF4- α、Bcl-xl、Bcl_xS、 BNIP-2、Bcl-2、Birc6、Bcl-2-Lll (Bim)、XIAP, BRAF, Bax, c_Jun、Bmf、PUMA、cMyc、轉(zhuǎn)酸醇酶1、COQl、C0Q3、C0Q6、異戊烯轉(zhuǎn)移酶、4-羥基苯甲酸酯、中性粒細胞胞質(zhì)因子2、一氧化氮合酶2A、超氧化物歧化酶2、VDAC、Bax通道、ANT、細胞色素C、復(fù)合物1、復(fù)合物II、復(fù)合物 III、復(fù)合物IV、R)xo 3a、DJ-l、IDH-l、CptlC、鈣調(diào)蛋白激酶II。在優(yōu)選實施方案中，藥物靶可包括HNF4A、轉(zhuǎn)醛醇酶、匪23和BSCv。在一個實施方案中，所述藥物靶為TNF4A。在一個實施方案中，藥物靶是轉(zhuǎn)醛醇酶。在一個實施方案中，所述藥物靶為匪23。在一個實施方案中，所述藥物靶為BSCv。下面描述用于鑒定已鑒定的藥物靶的調(diào)節(jié)劑的篩選測定法。VI.篩選測定法本發(fā)明還提供了用于鑒定調(diào)節(jié)劑即調(diào)節(jié)本發(fā)明的已鑒定的治療靶的表達和/或活性的候選或測試化合物或試劑(例如，蛋白質(zhì)、肽、肽模擬物、類肽、小分子或其他藥物) 的方法(在本文中也稱為“篩選測定法”)。此類測定法通常包括本發(fā)明的治療靶與一種或多種測定成分之間的反應(yīng)。其他成分可以是測試化合物本身或測試化合物與本發(fā)明的標(biāo)記物的天然結(jié)合伴侶的組合。通過測定法例如本文中描述的測定法鑒定的化合物可以例如對于治療或預(yù)防代謝障礙是有用的。用于本發(fā)明的篩選測定法的測試化合物可從任何可獲得的來源(包括天然和/或合成化合物的系統(tǒng)文庫)獲得。還可在本領(lǐng)域內(nèi)已知的組合文庫法中利用許多方法的任何方法獲得測試化合物，所述組合文庫法包括生物文庫；類肽文庫(具有肽的功能性但具有抗酶促降解然而仍保持生物活性的新型非肽主鏈的分子的文庫)；參見，例如，Zuckermann 等人，1994，J. Med. Chem. 37 =2678-85)；空間可尋址的平行固相或液相文庫；需要重疊合 (deconvolution)的合成文庫法；‘一珠一化合物'文庫法；和使用親和層析選擇的合成文庫法。生物學(xué)文庫和類肽文庫法限定于肽文庫，然而所述其他4個方法適用于化合物的肽、非肽寡聚物或化合物的小分子文庫(Lam，1997，Anticancer Drug Des. 12 :145)。用于分子文庫的合成的方法的實例可見于本領(lǐng)域中，例如見于=DeWitt等人 (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Α. 90 :6909 ；Erb 等人(1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 :11422 ；Zuckermann 等人(1994)。J. Med. Chem. 37 :2678 ；Cho 等人(1993) Science 261 1303 ；Carre 11 等人(1994) Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33 :2059 ；Care 11 等人(1994)Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33 :2061 中；和 Gallop 等人(1994) J. Med. Chem. 37 :1233 中。化合物的文庫存在于溶液中(例如，Houghten，1992，Biotechniquesl3:412-421) 或珠粒(Lam, 1991,Nature 354 :82-84)、芯片(Fodor，1993，Nature 364 :555-556)、細菌和 / 或孢子(Ladner，USP 5，223，409)、質(zhì)粒(Cull 等人，1992，Proc Natl Acad Sci USA 89: 1865-1869)上或噬菌體上(Scott 和 Smith, 1990，Science 249 :386-390 ；Devlin, 1990， Science249 :404-406 ；Cwirla 等人，1990，Proc. Natl. Acad. Sci. 87 :6378-6382 ；Felici, 1991，J. Mol. Biol. 222 :301-310 ；Ladner,同上)。本發(fā)明的篩選方法包括將細胞與測試化合物接觸和測定所述測試化合物調(diào)節(jié)本發(fā)明的治療靶在細胞中的表達和/或活性的能力。本發(fā)明的治療靶的表達和/或活性可如本文中所描述的進行測定。本發(fā)明的治療靶的表達和/或活性還可利用使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)方法來測定。在一個實施方案中，基于其增加本發(fā)明的治療靶的表達和/或活性的能力篩選化合物。在一個實施方案中，基于其增加選自表2-4和6- 以及63-68中所列的蛋白質(zhì)的治療靶的表達和/或活性的能力選擇化合物，其中所述治療靶被CoQlO上調(diào)(例如，展示正倍數(shù)改變)。在一個實施方案中，基于其減少本發(fā)明的治療靶的表達和/ 或活性的能力選擇化合物。在一個實施方案中，基于其減少選自表2-4和6- 以及63-68 中所列的蛋白質(zhì)的治療靶的表達和/或活性的能力選擇化合物，其中所述治療靶被CoQlO 下調(diào)(例如，展示負倍數(shù)改變)。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用于篩選為本發(fā)明的治療靶或其生物活性部分的底物的候選或測試化合物的測定法。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了用于篩選結(jié)合本發(fā)明的治療靶或其生物活性部分的候選或測試化合物的測定法。測定測試化合物直接結(jié)合治療靶的能力可以例如通過將所述化合物與放射性同位素或酶促標(biāo)記偶聯(lián)(以便化合物與藥物靶的結(jié)合可通過檢測復(fù)合物中標(biāo)記的標(biāo)記化合物來測定)來實現(xiàn)。例如，可直接或間接地用131I、125I、35S、14C或3H標(biāo)記化合物(例如，標(biāo)記底物)，并且通過射電輻射 (radioemission)的直接計數(shù)或通過閃爍計數(shù)檢測放射性同位素?？蛇x擇地，可用例如辣根過氧化物酶、堿性磷酸酶或熒光素酶酶促標(biāo)記測定成分，并且通過測定適當(dāng)?shù)牡孜镏廉a(chǎn)物的轉(zhuǎn)化來檢測所述酶促標(biāo)記。本發(fā)明還涉及通過上述篩選測定法鑒定的新型試劑。因此，進一步在適當(dāng)?shù)膭游锬Ｐ椭惺褂帽疚闹忻枋龅蔫b定的試劑在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可將能夠調(diào)節(jié)本文中描述的鑒定的本發(fā)明的標(biāo)記的表達和/或活性的試劑用于動物模型以測定利用這樣的試劑進行的治療的功效、毒性或副作用?？蛇x地，可將本文中描述的鑒定的試劑用于動物模型以確定這樣的試劑的作用機制。此外，本發(fā)明涉及通過上述篩選測定法鑒定的新型試劑用于上述治療的用途。VII.藥物組合物和藥物施用可將本發(fā)明的環(huán)境影響劑整合入適合用于給受試者施用的藥物組合物中。通常， 所述藥物組合物包含本發(fā)明的環(huán)境影響劑和藥學(xué)上可接受的載體。如本文中所使用的，“藥學(xué)上可接受的載體”包括生理上相容的任何和全部溶劑、分散介質(zhì)、包衣、抗細菌劑和抗真菌劑、等滲劑和吸收延遲劑等。藥學(xué)上可接受的載體的實例包括水、鹽水、磷酸緩沖鹽溶液、 葡萄糖、甘油、乙醇等的一種或多種以及其組合。在許多情況下，優(yōu)選在組合物中包含等滲劑例如糖、多元醇例如甘露醇、山梨醇或氯化鈉。藥學(xué)上可接受的載體還可包含少量輔助物質(zhì)例如濕潤劑或乳化劑、防腐劑或緩沖劑，所述輔助物質(zhì)增強環(huán)境影響劑的貯存期(shelf life)或功效。本發(fā)明的組合物可以以多種形式存在。此類形式包括例如液體、半固體和固體劑型例如液體溶液(例如，可注射和不溶性溶液)、分散體或懸浮液、片劑、丸劑、粉劑、乳膏齊U、洗劑、軟膏劑或糊劑、適合用于給眼、耳或鼻施用的滴劑、脂質(zhì)體和栓劑。優(yōu)選形式取決于所需的施用模式和治療應(yīng)用?？赏ㄟ^本領(lǐng)域內(nèi)已知的多種方法施用本發(fā)明的環(huán)境影響劑。對于許多治療應(yīng)用， 優(yōu)選施用途徑/模式是皮膚注射、靜脈內(nèi)注射或輸注。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，施用的途徑和/或模式可取決于所需結(jié)果而變化。在某些實施方案中，可用將保護化合物避免快速釋放的載體制備所述活性化合物，例如控制釋放制劑，包括埋植劑、皮膚貼劑和微型膠囊化的遞送系統(tǒng)?？墒褂蒙锟山到獾?、生物相容性聚合物例如乙烯-醋酸乙烯聚合物、聚酐、聚乙醇酸、膠原、多正酯類和聚乳酸。用于制備此類制劑的許多方法已獲得專利或通常對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。參見，例如，Sustained和Controlled Release Drug Delivery Systems, J. R. Robinson 編輯，Marcel Dekker, Inc. , New York, 1978。在一個實施方案中，施用模式是胃腸外途徑(例如，靜脈內(nèi)、皮下、腹膜內(nèi)、肌內(nèi))。在一個實施方案中，通過靜脈內(nèi)輸注或注射施用環(huán)境影響劑。在另一個實施方案中，通過肌內(nèi)或皮下注射施用環(huán)境影響劑。在優(yōu)選實施方案中，局部施用環(huán)境影響劑。治療組合物通常在制造和貯存條件下必須是無菌且穩(wěn)定的?？蓪⒔M合物配制為溶液、微乳液、分散體、脂質(zhì)體或適合于高藥物濃度的其他有序結(jié)構(gòu)。可通過將活性化合物 (即，環(huán)境影響劑)以所需量與上文中列舉的成分之一或組合一起摻入適當(dāng)?shù)娜軇┲校鶕?jù)需要然后過濾滅菌來制備無菌可注射液。通常，通過將活性化合物摻入包含基本分散介質(zhì)和來自上文中列舉的成分的所需其他成分的媒介物來制備分散體。在用于制備無菌可注射液的無菌凍干粉劑的情況下，優(yōu)選制備方法是真空干燥法和噴霧干燥法，所述干燥法產(chǎn)生活性成分加來自其先前無菌過濾的溶液的任何另外所需成分的粉劑。溶液的適當(dāng)流動性可以例如通過使用包衣例如卵磷脂，通過維持所需顆粒大小(在分散體的情況下)以及通過使用表面活性劑來維持。可注射組合物的延長的吸收可通過在組合物中包含延遲吸收的試劑例如單硬脂酸酯和明膠來產(chǎn)生。技術(shù)和制劑通?？梢娪诶酌黝D藥物科學(xué)(Remmington ‘ s Pharmaceutical Sciences), Meade Publishing Co.，Easton, Pa。對于全身性施用，注射是優(yōu)選的，包括肌內(nèi)、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)和皮下注射。為了進行注射，可將本發(fā)明的化合物配制于液體溶液中，優(yōu)選生理上相容的緩沖液例如Hank' s液或林格氏液中。此外，可以以固體形式配制化合物， 在臨用前將其重新溶解或懸浮。也包括凍干形式。為了口服施用，所述藥物組合物可采取例如片劑或膠囊劑的形式，所述片劑或膠囊劑可通過常規(guī)方法利用藥學(xué)上可接受的賦形劑例如粘合劑(例如，預(yù)膠化玉蜀黍淀粉、 聚乙烯吡咯烷酮或羥丙基甲基纖維素)；填充劑(例如，乳糖、微晶纖維素或磷酸氫鈣)；潤滑劑(例如，硬脂酸鎂、滑石或二氧化硅)；崩解劑(例如，馬鈴薯淀粉或淀粉羥乙酸鈉)或濕潤劑(例如，月桂基硫酸鈉)制備?？衫帽绢I(lǐng)域內(nèi)公知的方法包被片劑。用于口服施用的液體制劑可采取例如溶液、糖漿劑或懸浮劑的形式，或它們可以以干燥產(chǎn)品(在使用前用水或其他適當(dāng)?shù)拿浇槲飿?gòu)建)形式提供。此類液體制劑可通過常規(guī)方法利用藥學(xué)上可接受的添加劑例如懸浮劑(例如，山梨醇糖漿劑、纖維素衍生物或氫化食用脂)；乳化劑 (例如，卵磷脂或阿拉伯膠)；非水性媒介物(例如，ationd油、油酯、乙醇或分級分離的植物油)；和防腐劑(例如，對羥基苯甲酸甲酯或?qū)αu基苯丙酸或山梨酸)來制備。必要時所述制劑還可包含緩沖鹽、調(diào)味劑、著色劑和甜味劑。可適當(dāng)?shù)嘏渲朴糜诳诜┯玫闹苿┮蕴峁┗钚曰衔锏目刂漆尫?。為了頰部給藥，所述組合物可采取以常規(guī)方式配制的片劑或錠劑形式。為了通過吸入施用，可以通過使用適當(dāng)?shù)膰娚鋭├缍燃淄?、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他適當(dāng)?shù)臍怏w，以氣霧噴霧呈遞的形式從加壓包裝或霧化器方便地遞送根據(jù)本發(fā)明使用的化合物。在加壓氣霧劑的情況下，可通過提供閥門以遞送按計量的量來確定單位劑量?？膳渲评缬糜谖肫骰虼等肫鞯拿髂z的膠囊和藥筒(cartridge)，其包含化合物和適當(dāng)?shù)姆勰┗|(zhì)例如乳糖或淀粉的粉末混合物?？膳渲苹衔镆杂糜谕ㄟ^注射，例如通過單次快速靜脈注射(bolus injection) 或連續(xù)輸注進行胃腸外施用。用于注射的制劑可以以單位劑型存在，例如，存在于加入了防腐劑的安瓿中或多劑量容器中。所述組合物可采取這樣的形式如油性或水性媒介物中的懸浮液、溶液或乳液，并且可包含配方劑例如懸浮劑、穩(wěn)定劑和/或分散劑?？蛇x擇，所述活性成分可以以粉劑形式存在，在使用前利用適當(dāng)?shù)拿浇槲锢鐭o菌無熱原水構(gòu)建。還可將組合物配制在直腸組合物例如栓劑或保留灌腸劑(例如包含常規(guī)栓劑基質(zhì)，例如可可脂或其他甘油酯)中。
除了先前描述的制劑外，還可將所述化合物配制為貯庫制劑。這樣的長效制劑可通過植入(例如皮下或肌內(nèi))或通過肌內(nèi)注射施用。因此，例如，可用適當(dāng)?shù)木酆衔锘蚴杷镔|(zhì)(例如以可接受的油中的乳液形式)或離子交換樹脂(或以微溶的衍生物形式例如以微溶的鹽形式)配制所述化合物。全身性施用也可以是透粘膜或經(jīng)皮膚方式。為了進行透粘膜或經(jīng)皮膚施用，將適合于待穿過的屏障的穿透劑用于制劑。此類穿透劑在本領(lǐng)域內(nèi)通常是已知的，包括例如用于透粘膜施用的膽汁鹽和夫西地酸衍生物，此外可使用去垢劑來促進滲透。透粘膜施用可以通過鼻腔噴霧或使用栓劑進行。為了進行局部施用，將本發(fā)明的化合物配制在如本領(lǐng)域內(nèi)通常已知的軟膏劑、油膏劑、凝膠或軟膏劑中。可局部使用洗滌液以治療損傷或炎癥，從而加速愈合。如果需要，可將組合物置于可包含一個或多個含有所述活性劑的單位劑型的包裝或分配器裝置中。所述包裝可以例如包含金屬或塑料箔例如泡罩包裝。包裝和分配器裝置可附帶施用說明書。對于包括核酸的施用的治療，可配制本發(fā)明的化合物以用于多種施用模式包括全身性和局部或局域施用。技術(shù)和配制通?？梢娪诶酌黝D藥物科學(xué)，Meade Publishing Co., Easton, 1 中。為了全身性施用，注射是優(yōu)選的，包括肌內(nèi)、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、結(jié)內(nèi)和皮下施用。為了進行注射，可將本發(fā)明的化合物配制于液體溶液，優(yōu)選生理上相容的緩沖液例如例如Hank' s液或林格氏液中。此外，可以以固體形式配制組合物，在臨用時將其再溶解或懸浮。還包括凍干形式。在一個實施方案中，局部施用包含環(huán)境影響劑的組合物。優(yōu)選以藥物制劑的形式提供活性成分即環(huán)境影響劑。對于局部施用，活性成分可在終產(chǎn)品中包含按制劑的重量計算約0. 001%至約20% w/w的制劑，雖然其可包含多至30% w/w，優(yōu)選約至約20% w/w 的制劑。本發(fā)明的局部制劑由此包含活性劑與一種或多種可接受的載體以及任選地任何其他治療成分。載體在與制劑的其他成分相容的意義上應(yīng)當(dāng)是“可接受的”并且對其受者是無害的。在治療展示目的障礙的患者中，施用治療有效量的試劑例如此類試劑。治療有效劑量是指導(dǎo)致患者的癥狀的改善或存活的延長的化合物的量。此類化合物的毒性和治療功效可在細胞培養(yǎng)物或?qū)嶒瀯游镏欣美缬糜跍y定 LD5tl (對于50%的群體致死的劑量)和ED5tl (對于50%的群體治療上有效的劑量)的標(biāo)準(zhǔn)制藥方法(pharmaceutical procedure)來測定。毒效應(yīng)與治療效應(yīng)之間的劑量比為治療指數(shù)并且其可表示為比率LD5(I/ED5(i。展示大治療指數(shù)的化合物是優(yōu)選的。獲自此類細胞培養(yǎng)測定和動物研究的數(shù)據(jù)可用于配制多種用于人的劑量。此類化合物的劑量優(yōu)選在循環(huán)濃度的范圍內(nèi)，包括幾乎不具有或不具有毒性的ED5tlt5取決于使用的劑量形式和使用的施用途徑，劑量可在該范圍內(nèi)變化。對于本發(fā)明的方法中所使用的任何化合物，可根據(jù)細胞培養(yǎng)測定初步估計治療有效量。例如，可在動物模型中配制劑量以獲得包含如在細胞培養(yǎng)中測定的IC5tl的循環(huán)血漿濃度范圍。這樣的信息可用于更精確地確定在人中有用的劑量。可以例如利用HPLC測量血漿中的水平?？筛鶕?jù)患者的狀況由個別醫(yī)生選擇確切的制劑、施用途徑和劑量。(參見例如Fingl 等人，在 The Pharmacological Basis of Therapeutics，1975，Ch. 1 ρ· 1 中)。應(yīng)當(dāng)指出，主治醫(yī)生知道如何和何時因毒性或因器官功能障礙而結(jié)束、中止或調(diào)整施用。相反地，如果臨床反應(yīng)不充分(排除毒性)，主治醫(yī)生也知道如何毒性將治療調(diào)整至更高的水平。在目標(biāo)腫瘤障礙治療中施用的劑量的量可視待治療的狀況的嚴(yán)重度和施用途徑而變化。可以例如部分地利用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)后評估方法來評估狀況的嚴(yán)重度。此外，劑量和可能的給藥頻率也可根據(jù)個別患者的年齡、體重和反應(yīng)而變化。與上面論述的程序相當(dāng)?shù)某绦蛞部捎糜讷F醫(yī)學(xué)取決于將治療的具體狀況，可配制此類試劑和全身性或局部施用此類試劑。用于配制和施用的技術(shù)可見于雷明頓藥物科學(xué)，第18版，Mack Publishing Co.，Easton, Pa. (1990)中。適當(dāng)?shù)耐緩娇砂诜?、?jīng)直腸、經(jīng)皮膚、經(jīng)陰道、經(jīng)粘膜或經(jīng)腸施用；胃腸外遞送，包括肌內(nèi)、皮下、髓內(nèi)注射以及鞘內(nèi)、直接心室內(nèi)、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、鼻內(nèi)或眼內(nèi)注射，僅舉幾例?？梢砸匀魏芜m當(dāng)?shù)闹苿┙o受試者施用上述組合物。除了利用環(huán)境影響劑例如 CoQlO的局部制劑治療代謝障礙外，在本發(fā)明的其他方面，可利用其他方法遞送環(huán)境影響劑例如CoQIO。例如，可配制用于胃腸外遞送例如用于皮下、靜脈內(nèi)、肌內(nèi)或瘤內(nèi)注射的環(huán)境影響劑例如CoQIO?？墒褂猛ㄟ^充滿組合物的裝置遞送例如脂質(zhì)體遞送或擴散的其他方法。 可以以單次快速濃注、多次注射或通過連續(xù)輸注(例如，靜脈內(nèi)或通過腹膜透析)施用組合物。為了進行胃腸外施用，優(yōu)選以無菌無熱原形式配制組合物。還可通過將組合物簡單地加入其中包含細胞的液體來給細胞體外施用本發(fā)明的組合物(例如，以誘導(dǎo)體外培養(yǎng)物中癌細胞的細胞凋亡)。取決于將治療的具體疾患，可配制此類試劑以及全身性或局部施用此類試劑。用于配制和施用的技術(shù)可見于雷明頓藥物科學(xué)，第18版，Mack Publishing Co.，Easton, Pa. (1990)中。適當(dāng)?shù)耐緩娇砂诜⒔?jīng)直腸、經(jīng)皮膚、經(jīng)陰道、經(jīng)粘膜或經(jīng)腸施用；胃腸外遞送，包括肌內(nèi)、皮下、髓內(nèi)注射以及鞘內(nèi)、直接心室內(nèi)、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、鼻內(nèi)或眼內(nèi)注射，僅舉幾例。為了進行注射，可將本發(fā)明的試劑配制于水溶液中，優(yōu)選生理上相容的緩沖液例如Hanks' s液、林格氏液或生理鹽水緩沖液中。為了進行這樣的透粘膜施用，將適合于待穿過的屏障礙的穿透劑用于制劑中。此類穿透劑在本領(lǐng)域內(nèi)通常是已知的。藥學(xué)上可接受的載體用于將本文中公開的用于實施本發(fā)明的化合物配制成適合于全身性施用的藥劑(dosage)的用途在本發(fā)明的范圍內(nèi)。通過適當(dāng)選擇載體和適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)實踐，可胃腸外例如通過靜脈內(nèi)施用本發(fā)明的組合物，特別地配制為溶液的那些組合物。 可利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的藥學(xué)上可接受的載體將化合物配制成適合用于口服施用的藥劑。此類載體使得能夠?qū)⒈景l(fā)明的化合物配制為片劑、丸劑、膠囊劑、液體、凝膠劑、糖漿劑、漿體、 混懸劑等以用于待治療的患者口服攝入。意欲細胞內(nèi)施用的試劑可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)來施用。例如，可將此類試劑封裝在脂質(zhì)體內(nèi)，隨后如下所述進行施用。脂質(zhì)體是具有水性內(nèi)部的球狀脂雙層?？蓪⒃谥|(zhì)體形成時存在于水溶液中的所有分子摻入水性內(nèi)部。脂質(zhì)體內(nèi)容物被保護免受外部微環(huán)境的破壞并且，因為脂質(zhì)體與細胞膜融合，從而所述內(nèi)容物被有效地遞送進入細胞的細胞質(zhì)。此外，由于它們的疏水性，可直接細胞內(nèi)遞送小有機分子。
適合用于本發(fā)明的藥物組合物包括其中以有效地獲得其期望的目的的量包含活性成分的組合物。特別地根據(jù)本文中提供的詳細公開內(nèi)容，有效量的確定完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力內(nèi)。除了活性成分外，此類藥物組合物可包含含有賦形劑和輔助劑的適當(dāng)?shù)乃帉W(xué)上可接受的載體，所述賦形劑和輔助劑促進活性化合物加工成可藥用的制劑。經(jīng)配制用于口服施用的制劑可以以片劑、糖丸、膠囊劑或溶液的形式存在。本發(fā)明的藥物組合物可以以本身已知的方式例如通過常規(guī)混合、溶解、制粒、制備糖丸、懸浮(levitating)、乳化、 封裝、捕獲或凍干法來制備。適合用于局部施用的制劑包括適合用于穿過皮膚至需要治療的位置的液體或半液體制劑，例如搽劑、洗劑、乳膏劑或糊劑以及適合給眼、耳或鼻施用的滴劑。根據(jù)本發(fā)明的滴劑可包含無菌水性或油性溶液或懸浮液并且可通過將活性成分溶解在殺菌劑和/或殺真菌劑和/或任何其他適當(dāng)?shù)姆栏瘎┑倪m當(dāng)水溶液(優(yōu)選包含表面活性劑)中來制備。隨后可澄清所得的溶液，過濾滅菌，利用無菌技術(shù)轉(zhuǎn)移至容器中。適合用于包含在滴劑中的殺菌劑和殺真菌劑的實例為硝酸苯汞或乙酸苯汞(0. 002% )、苯扎氯銨(0. 01%)和醋酸氯己定(0.01%)。用于制備油性溶液的適當(dāng)溶劑包括甘油、稀醇和丙二醇。根據(jù)本發(fā)明的洗劑包括適合用于皮膚或眼睛的洗劑。洗眼劑可包含任選地含有殺菌劑的無菌水溶液并且可通過與用于制備滴劑的方法相似的方法制備。用于皮膚的洗劑或搽劑還可包含促進干燥和使皮膚涼爽的試劑，例如醇或丙酮，和/或增濕劑例如甘油或油例如蓖麻油或花生油。根據(jù)本發(fā)明的乳膏劑、軟膏劑或糊劑是用于外敷的活性成分的半固體制劑?？赏ㄟ^借助于適當(dāng)?shù)臋C器，將以細末或粉末形式存在的活性成分單獨地或于水性或非水性液體中的溶液或懸浮液中與油脂性或非油脂性基質(zhì)混合來制備它們。所述基質(zhì)可包含烴類例如硬、軟或液體石蠟、甘油、蜂蠟、金屬皂；膠漿劑；天然來源的油例如杏仁油、玉米油、花生油、蓖麻油或橄欖油；羊毛脂或其衍生物，或與醇例如丙二醇或大粒凝膠一起的脂肪酸例如硬脂酸或油酸。所述制劑可包含任何適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣├珀庪x子、陽離子或非離子表面活性劑例如脫水山梨糖醇酯或其聚氧乙烯衍生物。還可包括懸浮劑例如天然樹膠、纖維素衍生物或無機材料例如二氧化硅硅酸鹽(silicaceous silicas)和其他成分例如羊毛脂。胃腸外施用的藥物制劑包括以水溶性形式存在的活性化合物的水溶液。此外，可將活性化合物的懸浮液制備為適當(dāng)?shù)挠蜖钭⑸鋺腋∫骸＿m當(dāng)?shù)挠H脂溶劑或媒介物包括脂肪油例如芝麻油或合成脂肪酸酯類例如油酸乙酯或甘油三酯類，或脂質(zhì)體。水性注射懸浮液可包含增加懸浮液的粘度的物質(zhì)例如羧甲基纖維素鈉、山梨醇或葡聚糖。任選地，懸浮液還可包含適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑或增加化合物的穩(wěn)定性以允許制備高濃縮液的試劑?？赏ㄟ^將活性化合物與固體賦形劑組合，任選地研磨所得的混合物，和需要時在加入適當(dāng)?shù)妮o助物質(zhì)后，加工顆粒的混合物以獲得片劑或錠劑核心來獲得用于口服施用的藥物制劑。適當(dāng)?shù)馁x形劑具體地為填充劑例如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇；纖維素制品例如玉米淀粉、小麥淀粉、米淀粉、馬鈴薯淀粉、明膠、黃蓍樹膠、甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和/或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。如果需要，可加入崩解劑例如交聯(lián)聚乙烯吡咯烷酮、瓊脂或海藻酸或其鹽例如海藻酸鈉。提供具有適當(dāng)包衣的糖丸核心。為此，可使用濃縮糖溶液，其可任選地包含阿拉伯樹膠、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、卡波普凝膠、卡波普和/或二氧化鈦、漆溶液(lacquersolution)和適當(dāng)?shù)挠袡C溶液或溶劑混合物。可將染料或色素加入片劑或糖丸包衣以標(biāo)識或表征活性化合物劑劑量的不同組成?？煽诜┯玫乃幬镏苿┌ㄓ擅髂z制備的推入配合(push-fit)膠囊以及由明膠和增塑劑例如甘油或山梨醇制備的軟密封膠囊。推入配合膠囊可包含與填充劑例如乳糖、 粘合劑例如淀粉和/或潤滑劑例如滑石或硬脂酸鎂以及任選的穩(wěn)定劑混合的活性成分。在軟膠囊中，可將活性化合物溶解或懸浮于適當(dāng)?shù)囊后w例如脂肪油、液體石蠟或液體聚乙二醇中。此外，可加入穩(wěn)定劑。如果需要，組合物可包含緩沖系統(tǒng)。選擇緩沖系統(tǒng)以在所需的范圍內(nèi)維持或緩沖組合物的PH。如本文中所使用的術(shù)語“緩沖系統(tǒng)”或“緩沖劑”是這樣的溶質(zhì)試劑，所述試齊U，當(dāng)存在于水溶液中時，當(dāng)向其中加入酸或堿時穩(wěn)定該溶液抵抗PH(或氫離子濃度或活性)的較大變化。溶質(zhì)試劑或因此而負責(zé)在上文中指定的范圍內(nèi)的起始緩沖PH值的pH的抵抗或變化的試劑是公知的。雖然存在不計其數(shù)的適當(dāng)緩沖劑，但磷酸鉀一水合物是優(yōu)選緩沖劑。藥物組合物的終pH值可在生理相容性范圍內(nèi)變化。必要時，終pH值是不刺激人皮膚并且優(yōu)選以便促進活性化合物即CoQlO的經(jīng)皮膚運輸?shù)膒H值。不違反該限制，可選擇 PH以提高CoQlO化合物的穩(wěn)定性和需要時調(diào)節(jié)稠度。在一個實施方案中，優(yōu)選pH值為約 3. O至約7. 4，更優(yōu)選約3. O至約6. 5，最優(yōu)選約3. 5至約6. O。對于優(yōu)選局部遞送媒介物，組合物的其余成分是水，其必需是純化的，例如，去離子水。此類遞送媒介組合物包含在超過約50%至約95% (基于組合物的總重量)的范圍的水。然而，水存在的具體量不是至關(guān)重要的，可調(diào)整其含量以獲得其他成分的所需粘度 (通常約50cps至約10，OOOcps)和/或濃度。局部遞送媒介物優(yōu)選具有至少約30厘泊的粘度。其他已知的經(jīng)皮膚的透皮吸收促進劑還可用于促進CoQlO的遞送。實例為亞砜類例如二甲基亞砜(DMSO)等；環(huán)酰胺例如1-十二烷基氮雜環(huán)庚烷-2-酮(Azone. TM. ,Nelson Research, Inc.的注冊商標(biāo))等；酰胺例如N，N-二甲基乙酰胺(DMA)N，N-二乙基甲苯酰胺、N，N- 二甲基甲酰胺、N, N- 二甲基辛酰胺、N, N- 二甲基十二酰胺等；吡咯烷酮衍生物例如N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮-5-羧酸、N-(2-羥乙基)_2_吡咯烷酮或其脂肪酸酯、1-月桂基-4-甲氧基羰基-2-吡咯烷酮、N-牛脂烷基吡咯烷酮等；多元醇例如丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、雙丙二醇、甘油、已三醇等；線性和支鏈脂肪酸例如油酸、亞油酸、月桂酸、纈草酸、庚酸、己酸、肉豆蔻酸、異戊酸、新戊酸、三甲基己酸、異硬脂酸等；醇類例如乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、油醇、硬脂醇、亞油醇等；陰離子表面活性劑例如月桂酸鈉、 十二烷基硫酸鈉等；陽離子表面活性劑例如苯扎氯銨、十二烷基三甲基氯化銨、溴化十六烷基三甲銨等；非離子表面活性劑例如丙氧基化聚氧乙烯醚、例如，泊洛沙姆231、泊洛沙姆 182、泊洛沙姆184等、乙氧基化脂肪酸、例如，Tween 20、Myjr 45等，脫水山梨糖醇衍生物例如，Tween 40、Tween 60、Tween 80、Span 60等、乙氧基化醇，例如，聚氧乙烯(4)月桂基醚(Brij 30)、聚氧乙烯O)油醇醚(Brij 93)等、卵磷脂和卵磷脂衍生物等；萜類例如 D-檸檬烯、α-菔烯、蒈烯、α-松油醇、葛縷醇、香芹酮、薄荷酮、氧化檸檬烯、α-菔烷氧化物、桉葉油等。還適合作為透皮吸收促進劑的是有機酸和酯例如水楊酸、水楊酸甲酯、 檸檬酸、琥珀酸等。
在一個實施方案中，本發(fā)明提供了 CoQlO組合物和制備所述組合物的方法。優(yōu)選， 所述組合物包含至少約至約25% CoQ10w/w。CoQ 10可以泛癸利酮(UBIDECARENONE) (USP)形式從 Asahi Kasei N&P (Hokkaido, Japan)獲得。CoQlO 還可以粉劑形式的 Kaneka QlO (USP UBIDECARENONE) (Pasadena，Texas，USA)從 Kaneka QlO 獲得。本文中舉例說明的方法中使用的CoQlO具有下列特征殘留溶劑滿足USP 467要求；水含量低于0. 0%、低于0. 05%或低于0. 2% ；熾灼殘渣為0. O %，低于0. 05%或低于0. 2% ；重金屬含量低于 0.002%或低于0.001% ；98-100%或99. 9%或99. 5%的純度。在下列實施例部分提供了制備組合物的方法。在本發(fā)明的某些實施方案中，提供了通過給人局部施用輔酶Q10(以便治療或預(yù)防發(fā)生)來治療或預(yù)防人的代謝障礙的方法，其中給所述人施用局部劑量的局部媒介物中的輔酶Q10，其中以約0.01至約0.5毫克的輔酶QlO/平方厘米的皮膚的范圍給靶組織施用輔酶Q10。在一個實施方案中，以約0. 09至約0. 15mg CoQlO/平方厘米的皮膚的范圍給靶組織施用輔酶Q10。在多個實施方案中，以約0. 001至約5. 0、約0. 005至約1. 0、約0. 005 至約0. 5、約0. 01至約0. 5、約0. 025至約0. 5、約0. 05至約0. 4、約0. 05至約0. 30、約0. 10 至約0. 25或約0. 10至0. 20mg CoQlO/平方厘米的皮膚的范圍給靶組織施用輔酶Q10。在其他實施方案中，以約 0. 01,0. 02,0. 03,0. 04,0. 05,0. 06,0. 07,0. 08,0. 09,0. 10,0. 11,0. 12、 0. 13,0. 14,0. 15,0. 16,0. 17,0. 18,0. 19,0. 20,0. 21,0. 22,0. 23,0. 24,0. 25,0. 26,0. 27、 0. 28、0· 29、0· 30、0· 31、0· 32、0· 33、0· 34、0· 35、0· 36、0· 37、0· 38、0· 39、0· 40、0· 41、0· 42、 0. 43,0. 44,0. 45,0. 46,0. 47,0. 48,0. 49或0. 5mgCoQ10/平方厘米的皮膚的劑量給靶組織施用輔酶Q10。在一個實施方案中，以約0. 12mg CoQlO/平方厘米的皮膚的劑量給靶組織施用輔酶Q10。應(yīng)當(dāng)理解，具有這些值的任一個作為上限或下限的范圍也意欲為本發(fā)明的部分，例如，約0. 03至約0. 12，約0. 05至約0. 15，約0. 1至約0. 20或約0. 32至約0. 49mg CoQlO/平方厘米的皮膚。在本發(fā)明的另一個實施方案中，以0. 5至10毫克的CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚的劑量以CoQlO乳膏的形式施用輔酶Q10，其中所述CoQlO乳膏包含1至5%的輔酶Q10。 在一個實施方案中，所述CoQlO乳膏包含約3%的輔酶Q10。在其他實施方案中，所述CoQlO 乳膏包含約1%、1. 5%,2%,2. 5%,3%,3. 5%,4%,4. 5%或5%的輔酶Q10。在多個實施方案中，以約 0. 5、1· 0、1· 5、2· 0、2· 5、3· 0、3· 5、4· 0、4· 5、5· 0、5· 5、6· 0、6· 5、7· 0、7· 5、8· 0、8· 5、 9. 0、9. 5或10毫克的CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚的劑量施用所述CoQlO乳膏。應(yīng)當(dāng)理解， 以這些值的任一個作為上限或下限的范圍也意欲為本發(fā)明的部分，例如，約0. 5至約5. 0， 約1. 5至2. 5或約2. 5至5. 5mg CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚。在另一個實施方案中，以3至5毫克CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚的劑量以CoQlO 乳膏的形式施用所述輔酶Q10，其中所述CoQlO乳膏包含1至5%的輔酶Q10。在一個實施方案中，所述CoQlO乳膏包含約3 %的輔酶QlO。在其他實施方案中，所述CoQlO乳膏包含約 1%>1. 5%,2%,2. 5%,3%,3. 5%,4%,4. 5%或5%的輔酶Q10。在多個實施方案中，以約
3.0、3· 1、3· 2、3· 3、3· 4、3· 5、3· 6、3· 7、3· 8、3· 9、4· 0、4· 1、4· 2、4· 3、4· 4、4· 5、4· 6、4· 7、4· 8、
4.9或5. 0毫克CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚的劑量施用所述CoQlO乳膏。應(yīng)當(dāng)理解，以這些值的任一個作為上限或下限的范圍也意欲為本發(fā)明的部分，例如，約3. 0至約4. 0，約3. 3 至5. 3或約4. 5至4. 9mg CoQlO乳膏/平方厘米的皮膚。
本發(fā)明的某些方面提供了用于通過給人局部施用輔酶Q10(以便治療或預(yù)防發(fā)生)來治療或預(yù)防代謝障礙的方法，其中每M小時1次或多次局部施用所述輔酶Q10，進行 6周或更長時間。本發(fā)明的某些方面提供了用于制備輔酶QlO乳膏3%的方法，所述方法包括制備 A、B、C、D及E相和組合所有相以便形成3% CoQlO乳膏的水包油乳劑的步驟。在某些實施方案中，A相成分包含4. 00% w/w的烷基C12-15苯甲酸鹽NF、2. 00% w/w的鯨蠟醇NF、4. 5% w/w的硬脂酸甘油酯/PEG-100和1. 5% w/w的硬脂醇，而B相成分包括5. 00% w/w的二甘醇單乙醚NF、2. 00% w/w的甘油USP、1. 50% w/w的丙二醇USP、 0. 475% w/w的苯氧乙醇NF、16. 725% w/w的純化水USP和40. 00% w/w的卡波姆分散體 2%, C相成分包括0. 50% w/w的乳酸USP、2. 00% w/w的乳酸鈉溶液USP、1. 30% w/w的三乙醇胺NF和2. 50% w/w的純化水USP。此外，在這些實施方案中，D相成分包括1. 00% w/ w的二氧化鈦USP，而E相成分包括15% w/w的CoQlO 21 %濃縮物。本文中所使用的術(shù)語“三乙醇胺”是指三乙醇胺(Trolamine) NF、三乙醇胺、 TEAlan 、TEAlan 99%、三乙醇胺99%、三乙醇胺NF或三乙醇胺99% NF。這些術(shù)語在本文中可互換使用。在某些其他實施方案中，A相成分包括4. 00% w/w的辛酸/癸酸甘油三酯、2. 00% w/w的鯨蠟醇NF、4. 5% w/w的硬脂酸甘油酯/PEG-100和1. 5% w/w的硬脂醇，而B相成分包括5. 00% w/w的二甘醇單乙醚NF、2. 00% w/w的甘油USP、1. 50% w/w的丙二醇USP、
0.475% w/w的苯氧乙醇NF、16. 725% w/w的純化水USP和40. 00% w/w的卡波姆分散體 2%, C相成分包括0. 50% w/w的乳酸USP,2. 00% w/w的乳酸鈉溶液USP、1. 30% w/w的三乙醇胺NF和2. 50% w/w的純化水USP。此外在這些實施方案中，D相成分包括1. 00% w/w 的二氧化鈦USP，而E相成分包括15% w/w的CoQlO 21 %濃縮物。在本發(fā)明的某些實施方案中，提供了用于制備輔酶QlO乳膏3%的方法，所述方法包括步驟(1)向適當(dāng)?shù)娜萜髦屑尤階相成分并且在水浴中加熱至70-80°C ;(幻向適當(dāng)?shù)娜萜髦屑尤隑相成分(不包括卡波姆分散體)并且形成混合B相；( 將E相成分加入適當(dāng)?shù)娜萜鞑⑶依盟≡?0-60°C下熔化以形成熔化的E相；(4)向攪拌罐中加入卡波姆分散體，同時加熱至70-80°C ； (5)向攪拌罐中加入混合物B相同時將溫度維持在70-80°C ； (6)向攪拌罐中加入C相成分同時將溫度維持在70-80°C ;(7)向攪拌罐中加入D相成分， 隨后繼續(xù)混合和均勻化攪拌罐的內(nèi)容物；然后(8)停止均勻化并且將攪拌罐的內(nèi)容物冷卻至50-60°C ；隨后(9)中止混合，向攪拌罐中加入熔化的E相以形成分散體；(10)隨后重新開始混合直至分散體變得光滑和均勻；隨后(11)將攪拌罐的內(nèi)容物冷卻至45-50°C。在本發(fā)明的某些其他實施方案中，提供了包含CoQlO乳膏3%的藥物組合物。所述乳膏包含具有4. 00% w/w組合物的C12-15烷基苯甲酸鹽、2. 00% w/w組合物的鯨蠟醇、
1.5% w/w的硬脂醇、4. 5% w/w的硬脂酸甘油酯和PEG-100的A相；具有2. 00% w/w的甘油、1. 5% w/w的丙二醇、5. 000% w/w的乙氧基二甘醇、0. 475% w/w的苯氧乙醇、40. 00% w/ w的卡波姆分散體、16. 725% w/w的純化水的B相；具有1. 300% w/w的三乙醇胺、0. 500% w/w的乳酸、2. 000% w/w的乳酸鈉溶液和2. 5% w/w的水的C相；具有1. 000% w/w的二氧化鈦的D相；和具有1. 5000% w/w的CoQlO 21%濃縮物的E相。在某些實施方案中，卡波姆分散體包括水、苯氧乙醇、丙二醇和卡波姆940。
在本發(fā)明的某些實施方案中，提供了包含CoQlO乳膏3 %的藥物組合物。所述乳膏包含具有具有4. 00% w/w組合物的辛酸/癸酸甘油三酯、2. 00% w/w組合物的鯨蠟醇、 1. 5% w/w的硬脂醇、4. 5% w/w的硬脂酸甘油酯和PEG-100的A相；具有2. 00% w/w的甘油、1. 5% w/w的丙二醇、5. 0% w/w的乙氧基二甘醇、0. 475% w/w的苯氧乙醇、40. 00% w/w 的卡波姆分散體、16. 725% w/w的純化水的B相；具有1. 300% w/w的三乙醇胺、0. 500% w/ w的乳酸、2. 000% w/w的乳酸鈉溶液、2. 5% w/w的水的C相；具有1. 000% w/w的二氧化鈦的D相；和具有15. 000% w/w的CoQlO 21%濃縮物的E相。在某些實施方案中，卡波姆分散體包括水、苯氧乙醇、丙二醇和卡波姆940。在本發(fā)明的某些其他實施方案中，提供了包含1. 5%的CoQlO乳膏的藥物組合物。 所述乳膏包括具有5. 000% w/w的C12_15烷基苯甲酸鹽、2. 000% w/w的鯨蠟醇、1. 5% w/w的硬脂醇、4. 500% w/w的硬脂酸甘油酯和PEG-100硬脂酸酯的A相；具有2. 000% w/w的甘油、1. 750% w/w的丙烯、5. 000% w/w的乙氧基二甘醇、0. 463% w/w的苯氧乙醇、50% w/w 的卡波姆分散體和11. 377% w/w的純化水的B相；具有1. 3% w/w的三乙醇胺、0. 400% w/ w的乳酸、2. 000% w/w的乳酸鈉溶液和4. 210% w/w的水的C相；具有1. 000% w/w的二氧化鈦的D相；和具有1. 500% w/w的CoQlO 21%濃縮物的E相。在本發(fā)明的某些其他實施方中，提供了包含1. 5%的CoQlO乳膏的藥物組合物。所述乳膏包含具有5. 000% w/w的辛酸/癸酸甘油三酯、2. 000% w/w的鯨蠟醇、1. 5% w/w的硬脂醇、4. 500% w/w的硬脂酸甘油酯和PEG-100硬脂酸酯的A相；具有2. 000% w/w的甘油、1. 750% w/w的丙烯、5. 000% w/w的乙氧基二甘醇、0. 463% w/w的苯氧乙醇、50% w/w 的卡波姆分散體和11. 377% w/w的純水的B相；具有1. 3% w/w的三乙醇胺、0. 400% w/w 的乳酸、2. 000% w/w的乳酸鈉溶液和4. 210% w/w的水的C相；具有1. 000% w/w的二氧化鈦的D相；和具有1.500% w/w的CoQlO 21%濃縮物的E相。在某些實施方案中，卡波姆分散體包含水、苯氧乙醇和丙二醇。1.聯(lián)合治療在某些實施方案中，本發(fā)明的環(huán)境影響劑和/或其藥物組合物可用于使用至少一種其他治療劑的聯(lián)合治療，所述其他治療劑可以是不同的環(huán)境影響劑和/或其藥物組合物。所述環(huán)境影響劑和/或其藥物組合物和其他治療劑可累加地或更優(yōu)選協(xié)同地作用。在一個實施方案中，將環(huán)境影響劑和/或其藥物組合物與另一種治療劑的施用同時施用。在另一個實施方案中，在施用另一種治療劑之前或之后，施用化合物和/或其藥物組合物?？膳c本發(fā)明的環(huán)境影響劑一起使用的治療劑的實例包括但不限于糖尿病治療劑、 糖尿病并發(fā)癥治療劑、抗高血脂藥、降壓藥或抗高血壓藥、抗肥胖藥、利尿藥、化學(xué)治療劑、 免疫治療劑、免疫抑制劑等。用于治療糖尿病的試劑的實例包括胰島素制劑(例如，從?；蜇i的胰腺提取的動物胰島素制劑；使用微生物或方法通過基因工程合成的人胰島素制劑)、胰島素敏感性增強劑、其藥學(xué)上可接受的鹽、水合物或溶劑化物(例如，吡格列酮、曲格列酮、羅格列酮、 ^H-^lJ If (netoglitazone) > ElI-^J (balaglitazone) > jfeH-^lJ (rivoglitazone) > # 格列扎(tesaglitazar)、法格立他扎、CLX-0921、R-483、NIP-221、NIP-223、DRF-2189、 GW-7282TAK-559、T-131、RG-12525、LY-510929、LY-519818、BMS-298585、DRF-2725、 Gff-1536, GI-262570, KRP-297, TZD18 (Merck)、DRF-2655 等)、α -糖苷酶抑制劑(例如，伏格列波糖、阿卡波糖、米格列醇、乙格列酯等)、雙胍類(例如，苯乙雙胍、二甲雙胍、丁福明等)或磺脲類(例如，甲苯磺丁脲、格列本脲、格列齊特、氯磺丙脲、妥拉磺脲、醋酸己脲、格列吡脲、格列美脲等)以及其他促進胰島素分泌的試劑(例如，瑞格列奈、色那列奈、那格列奈、米格列奈、GLP-I等)、香樹素激活劑(例如，普蘭林肽等)、磷酸酪氨酸磷酸酶抑制劑 (例如，釩酸等)等。用于治療糖尿病并發(fā)癥的試劑的實例包括但不限于醛糖還原酶抑制劑(例如，托瑞司他、依帕司他、折那司他、唑泊司他、米那司他、法地司他(f idareatat)、SK-860、CT-112 等)、神經(jīng)營養(yǎng)因子(例如，NGF，NT-3, BDNF等)、PKC抑制劑(例如，LY-333531等)、晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGE)抑制劑(例如，ALT946、匹馬吉定、吡哆胺(pyradoxamine)、苯甲酰甲基噻唑溴(phenacylthiazolium bromide) (ALT766)等)、活性氧猝滅劑(active oxygen quenching agent)(例如，硫辛酸或其衍生物，生物黃酮類包括黃酮類、異黃酮類、二氫黃酮 (flavonones)、原花青素、花青素、碧蘿芷(pycnogenol)、葉黃素、番茄紅素、維生素E、輔酶 Q等)、腦血管擴張劑(例如，泰必利、美西律等)?？垢哐瑒┌ɡ缁谒☆惖幕衔铮錇槟懝檀己铣梢种苿?例如，普伐他汀、辛伐他汀、洛伐他汀、阿托伐他汀、氟伐他汀、羅舒伐他汀(rosuvastatin)等)、角鯊烯合成酶抑制劑或具有降甘油三酯效應(yīng)的貝特類化合物(fibrate compound)(例如， 非諾貝特、吉非羅齊(gemfibrozil)、苯扎貝特、氯貝特(clofibrate)、安妥明丙醇二酯 (sinfibrate)、克利貝特等)。降壓藥包括例如血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(例如，卡托普利、依那普利、地拉普禾|J、貝那普利、西拉普利、依那普利、依那普利拉(enalaprilat)、福辛普利、賴諾普利、莫昔普利、培哚普利、喹那普利、雷米普利、群多普利等)或血管緊張素II拮抗劑(例如，氯沙坦、坎地沙坦西酯、奧美沙坦酯、依普羅沙坦、纈沙坦、替米沙坦、厄貝沙坦、他索沙坦、泊米沙坦、利匹沙坦，福拉沙坦等)?？狗逝炙幇ɡ缰行目狗逝职Y(central antiobesity agent)(例如，右芬氟拉明、芬氟拉明、芬特明(phentermine)、西布曲明、安非拉酮、右旋苯丙胺(dexamphetamine)、 馬吲哚、苯丙醇胺、氯芐雷司等)、胃腸脂肪酶抑制劑(例如，奧利司他等)、β_3激活劑(例如，CL-316243、SR-58611-A、UL-TG-307、SB-226552、AJ-9677、BMS-196085 等)、基于肽的食欲抑制劑(P印tide-based appetite-suppressing agent)(例如，瘦素、CNTF 等)、膽囊收縮素激動劑(例如，林替曲特、FPL-15849等)等。利尿藥包括例如黃嘌呤衍生物(例如，可可堿水楊酸鈉、可可堿水楊酸鈣等)、噻嗪類制劑(例如，乙噻嗪、環(huán)戊噻嗪、三氯噻嗪、氫氯噻嗪、氫氟噻嗪、 bentylhydrochlorothiazide、戊氟噻嗪、泊利噻嗪、甲氯噻嗪等)、抗醛固酮制劑(例如，螺內(nèi)酯、氨苯蝶啶等)、脫羧酶抑制劑(例如，乙酰唑胺等)、氯苯磺酰胺制劑(例如，氯噻酮、 美夫西特、吲達帕胺等)、阿佐塞米、異山梨醇(isosorbide)、依他尼酸、吡咯他尼、布美他尼、呋塞米等?；瘜W(xué)治療劑包括例如烷化劑(例如，環(huán)磷酰胺、異環(huán)磷酰胺等)，代謝拮抗劑(例如，甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶等)、抗癌抗生素(例如，絲裂霉素、阿霉素(adriamycin)等)、植物來源的抗癌劑(例如，長春新堿、長春地辛、泰素等)，順鉬、卡鉬、依托泊苷等。在這些物質(zhì)當(dāng)中，5-氟尿嘧啶衍生物例如氟鐵龍和neofurtulon是優(yōu)選的。
免疫治療劑包括例如微生物或細菌成分(例如，胞壁酰二肽(muramyl dip印tide derivative)、溶鏈菌制劑(picibanil)等)、具有免疫增強活性的多糖(例如，香菇多糖、 裂裥多糖(Sizofilan)、云芝多糖K等)、通過基因工程技術(shù)獲得的細胞因子(例如，干擾素、白細胞介素(IL)等)、集落刺激因子(例如，粒細胞集落刺激因子、促血紅細胞生長素 (erythropoetin)等)等，在這些物質(zhì)當(dāng)中，最優(yōu)選的是IL-1、IL-2、IL-12等。免疫抑制劑包括例如鈣依賴磷酸酶/親免蛋白(immunophilin)調(diào)節(jié)劑例如環(huán)孢菌素(山地明(Sandimmune)、金格福(Gengraf)、Neoral)、他克莫司(Prograf, FK506)、 ASM 981、西羅莫司(RAPA、雷帕霉素、雷帕鳴(Rapamune))或其衍生物SDZ-RAD、糖皮質(zhì)激素類(潑尼松、潑尼松龍、甲潑尼龍、地塞米松等)、嘌呤合成抑制劑(麥考酚酸嗎乙酯 (mycophenolate mofetil)、MMF, CellCept(R)、硫唑嘌呤、環(huán)磷酰胺)、白細胞介素拮抗劑 (巴利昔單抗、達利珠單抗(daclizumab)、脫氧精胍菌素(deoxyspergualin))、淋巴細胞消耗劑例如抗胸腺細胞球蛋白(Thymoglobuli、抗淋巴細胞球蛋白(Lymphoglobuline))、抗 CD3 抗體(0KT3)等。此外，還可將已在動物模型或在臨床階段確立其惡病質(zhì)改善效應(yīng)的試劑例如環(huán)加氧酶抑制劑(例如，吲哚美辛等)[Cancer Research,第49卷，第5935-5939頁，1989]、孕酮衍生物(例如，醋酸甲地孕酮)[Journal of Clinical Oncology，第12卷，第213-225 頁，1994]、糖留類(例如，地塞米松等)、基于甲氧氯普胺的試劑、基于四氫大麻酚的試劑、 促進脂質(zhì)代謝的試劑(例如，二十碳五烯酸等)[British Journal of Cancer，第68卷，第 314-318頁，1993]、生長激素、IGF-I、抗TNF-α的抗體拮抗劑、LIF、IL-6和制癌蛋白M與根據(jù)本發(fā)明的化合物協(xié)同使用。本發(fā)明通過下列實施例進一步舉例說明，所述實施例不應(yīng)當(dāng)解釋為限制。在整個本申請中引用的所有參考資料和公布的專利和專利申請的內(nèi)容通過引用并入本文。發(fā)明實施例現(xiàn)概述本發(fā)明，通過參考下列實施例其將變得更容易理解，所述實施例僅用于本發(fā)明的某些方面和實施方案的舉例說明，而無意限制本發(fā)明，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)上文中的教導(dǎo)和下列實施例認(rèn)識到，可使用其他測定法、細胞類型、試劑、構(gòu)建體或數(shù)據(jù)分析法(全都無限制)而不背離所述的本發(fā)明的范圍。本申請中任何地方參考的任何專利、專利申請、專利公布或科學(xué)論文的內(nèi)容通過引用整體并入本文。在適當(dāng)?shù)那闆r下及除非另有所指，否則本發(fā)明的實施將使用細胞生物學(xué)、細胞培養(yǎng)、分子生物學(xué)、轉(zhuǎn)基因生物學(xué)、微生物學(xué)、病毒學(xué)、重組DNA和免疫學(xué)的常規(guī)技術(shù)，所述技術(shù)在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。此類技術(shù)描述于文獻中。參見，例如，Molecular Cloning :A Laboratory Manual，第 3 片反，由 Sambrook 禾口 Russell(Cold Spring Harbor Laboratory Press :2001)編著；論文，Methods In Enzymology (Academic Press， Inc.，N. Y.) ；Using Antibodies，第 2 片反，由 Harlow 禾口 Lane 編著，Cold Spring Harbor Press，New York，1999 ；Current Protocols in Cell Biology,由 Bonifacino，Dasso， Lippincott-Schwartz, Harford 禾口 Yamada 編著，John Wiley and Sons，Inc.，New York， 1999;以及 PCR Protocols，由 Bartlett 等人編著，Humana Press，2003。實施例1 :CoQ10被鑒定為MIM
為了將CoQlO評估為潛在MIM，向一組細胞系(包括癌細胞系和正常對照細胞系) 中外源加入以氧化形式存在的CoQIO，然后評估誘導(dǎo)的組中每一個細胞系的細胞微環(huán)境特征譜的變化。評估細胞形態(tài)學(xué)/生理學(xué)以及細胞組成(包括mRNA和蛋白質(zhì)水平)的變化， 并且比較患病細胞相對于正常細胞的所述變化。這些實驗的結(jié)果將CoQIO，特別是CoQlO的氧化形式鑒定為MIM。在第一組實驗中，通過檢查細胞對CoQlO的敏感性和細胞凋亡反應(yīng)來評估細胞形態(tài)學(xué)/生理學(xué)的變化。用不同水平的輔酶QlO處理一組皮膚細胞系，包括對照細胞系(解質(zhì)細胞和黑素細胞的原代培養(yǎng)物)和幾個皮膚癌細胞系(SK-MEL-28，非轉(zhuǎn)移性皮膚黑素瘤；SK-MEL-2，轉(zhuǎn)移性皮膚黑素瘤；或SCC，鱗狀細胞癌；I^Ca2，胰腺癌細胞系；或 HEP-G2，肝癌細胞系)。這些實驗的結(jié)果顯示癌細胞系展示了與對照細胞系相比較改變的劑量依賴性反應(yīng)，只在癌細胞中誘導(dǎo)了細胞凋亡和細胞死亡。示例性實驗詳細地描述于下面的實施例3中。然后使用測定評估用CoQlO處理后的細胞的組成的變化。使用實時PCR陣列法在mRNA水平上分析基因表達的變化。在下面的實施例6和9-13中詳細描述了示例性實驗。在互補實驗中，通過使用抗體微陣列法、雙向凝膠電泳，然后使用質(zhì)譜表征法進行的蛋白質(zhì)鑒定，以及通過western印跡分析法來在蛋白質(zhì)水平上分析基因表達的變化。示例性實驗分別在下面詳細地描述于實施例4、7和8中。這些測定的結(jié)果顯示在被檢查的細胞系中mRNA和蛋白質(zhì)水平上的基因表達的變化因CoQlO的氧化形式的加入而被誘導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)被 CoQlO處理調(diào)節(jié)的基因集簇在幾個細胞途徑中，包括細胞凋亡、癌生物學(xué)和細胞生長、糖酵解和代謝、分子運輸和細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。進行實驗以確認(rèn)CoQlO進入細胞并且測定存在于細胞中的CoQlO的水平和形式。 具體地，通過分析來自用CoQlO處理的細胞的富集線粒體的制劑來測定存在于線粒體中的輔酶QlO的水平以及CoQlO的形式(即氧化的或還原的)。對于外源QlO的添加，存在于線粒體中的輔酶QlO的水平被確認(rèn)以時間和劑量依賴性的方式增加。在令人驚訝和意外的結(jié)果中，CoQlO經(jīng)確定主要以氧化形式存在于線粒體中。此外，通過使用2-D凝膠電泳和利用質(zhì)譜表征的蛋白質(zhì)鑒定來分析來自富集線粒體的樣品的蛋白質(zhì)的水平的變化。這些實驗的結(jié)果顯示在檢查的時間過程中線粒體中的CoQlO的氧化形式的水平與許多細胞變化相關(guān)， 如由與代謝和細胞凋亡途徑相關(guān)的特定蛋白質(zhì)的mRNA和蛋白質(zhì)水平的調(diào)節(jié)所證明的。示例性實驗詳細地描述于下面實施例5中。由本申請人描述的結(jié)果將內(nèi)源分子CoQIO，具體地CoQlO的氧化形式鑒定為MIM。 例如，所述結(jié)果將CoQlO鑒定為MIM，因為觀察到CoQlO在mRNA和蛋白質(zhì)水平上都誘導(dǎo)基因表達的變化。所述結(jié)果將CoQlO鑒定為具有多維特征，因為CoQlO誘導(dǎo)了疾病狀態(tài)(例如，癌癥)相對于正常(例如，非癌)狀態(tài)的細胞形態(tài)學(xué)/生理學(xué)和細胞組成(例如，mRNA 和蛋白質(zhì)水平上的基因表達的差異變化)的差異變化。此外，所述結(jié)果將CoQlO鑒定為具有多維特征，因為CoQlO能夠進入細胞，從而展示治療和載體效應(yīng)。實施例2 用于鑒定代謝障礙的疾病相關(guān)進程和生物標(biāo)志的方法根據(jù)其中用目的分子處理細胞系的基于細胞的測定，利用mRNA陣列、蛋白質(zhì)抗體陣列和2D凝膠電泳評估處理的細胞對未處理的細胞的差異。利用途徑分析(Ingenuity IPA軟件)和已知文獻的綜述從系統(tǒng)生物學(xué)角度評估受MIM或表觀代謝轉(zhuǎn)變劑調(diào)節(jié)的通過比較樣品分析鑒定的蛋白質(zhì)。將被鑒定為潛在治療劑或生物標(biāo)記靶的蛋白質(zhì)經(jīng)歷確認(rèn)測定例如Wfestern印跡分析、siRNA敲低或重組蛋白質(zhì)產(chǎn)生和表達法。用于實施例3-8的材料和方法輔酶QlO原液如下制備500 μ M輔酶QlO (5%異丙醇于細胞生長培養(yǎng)基中)。每一次都新配制 IOmL 500 μ M輔酶QlO原液。分子量863. 34(0. 0005mol/L) (0. 010L) (863. 34g/mol) = 0. 004317g為了制備IOmL 500 μ M原液，稱取4. 32mg輔酶QlO置于15mLfalcon管中，加入 500yL異丙醇。在50-60°C水浴中溫?zé)崛芤?，同時渦旋以完全溶解。向該溶液中加入9.5mL 培養(yǎng)基(在其中培養(yǎng)細胞的相同培養(yǎng)基)。細胞培養(yǎng) 細胞獲自美國典型培養(yǎng)物保藏中心或Gibco。將細胞培養(yǎng)在補充有5 %胎牛血清、 0. 25ug/mL兩性霉素，100ug/mL鏈霉素和IOOUmL-I青霉素的DMEM/F-12培養(yǎng)基中。將細胞在37°C下維持在95%空氣和5% CO2的大氣中。輔酶QlO處理和總蛋白質(zhì)分離在接觸QlO之前使細胞生長至85%的匯合。利用QlO將補充的培養(yǎng)基條件化至 50和100微摩爾濃度。以一式三份用對照、50 μ M QlO和100 μ M QlO處理培養(yǎng)瓶。在4、 8、12和M小時后從處理的培養(yǎng)瓶和對照培養(yǎng)瓶分離蛋白質(zhì)。為了分離蛋白質(zhì)，用5mL pH 為7. 4的冰冷PBS洗滌細胞3次。隨后將細胞刮入3mL PBS中，通過離心沉淀，重懸浮于pH 7. 4的裂解緩沖液(80mM TRIS-HC1,1% SDS，具有蛋白酶和磷酸酶抑制劑)中。使用BCA法定量蛋白質(zhì)濃度。細胞系繁殖下面所列的細胞系，建立每一個細胞系的細胞庫。大規(guī)模產(chǎn)生用于不同測定的細胞，收獲材料以進行分析。一般而言，當(dāng)不需要細胞特異性培養(yǎng)基來維持細胞系時，用于細胞生長的培養(yǎng)基是具有5%血清的DMEMF-12。在破裂之前通常使細胞生長至75-80% 匯合(清楚的間隔)，將其用于細胞測定，進行標(biāo)準(zhǔn)操作方法。建立用于實驗的下列細胞系SK-MEL-28 (非轉(zhuǎn)移性皮膚黑素瘤)SK-MEL-2 (轉(zhuǎn)移性皮膚黑素瘤)HEKa (角質(zhì)細胞，皮膚對照)HEMa (黑素細胞，皮膚對照)nFIB (新生成纖維細胞)
HEP-G2 (肝癌)[SBH 細胞系]SkBr-3 (Her2過表達的乳腺癌)MCF-7 (乳腺癌，P53 突變)PC-3 (前列腺癌)[SBH細胞系]SkBr-3 (人乳腺腺癌)NCI-ES-0808SCC (鱗狀細胞癌)PaCa-2NIH-3T3
細胞培養(yǎng) 細胞獲自美國典型培養(yǎng)物保藏中心或Gibco。將細胞培養(yǎng)在補充有5 %胎牛血清、 0. 25ug/mL兩性霉素、100ug/mL鏈霉素和IOOUmL-I青霉素的DMEM/F-12培養(yǎng)基中。將細胞在37°C下維持在95%空氣和5% CO2的大氣中。在具有Glutamaxanvitrogen，Carlsbad CA)的補充有5% FBS、兩性霉素和青霉素/鏈霉素的DMEM/F12中培養(yǎng)和維持皮膚惡性黑素瘤SK-MEU8細胞。將細胞于37°C、5% CO2下進行培養(yǎng)。另外的細胞系和生長條件的細節(jié)概述于下表中。表1.就對QlO的敏感性分析的細胞系
權(quán)利要求
1.一種用于治療哺乳動物的代謝障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法， 所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑 (env-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引發(fā)朝向標(biāo)準(zhǔn)化的線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的正常細胞中基本上不引發(fā)朝向線粒體氧化磷酸化的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述哺乳動物為人(或非人哺乳動物)。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述代謝障礙對利用輔酶QlO或其代謝產(chǎn)物或其類似物的治療易起反應(yīng)或敏感。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述代謝障礙的特征在于導(dǎo)致改變的基因調(diào)控和/或蛋白質(zhì)間相互作用的失調(diào)的線粒體氧化磷酸化功能，所述失調(diào)促成或原因性地導(dǎo)致代謝疾病。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑包括(a)苯醌或至少一種促進苯醌環(huán)的生物合成的分子，和(b)至少一種促進類異戊二烯單元的合成和/或類異戊二烯單元至苯醌環(huán)的連接的分子。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述至少一種促進苯醌環(huán)的生物合成的分子包括 L-苯丙氨酸、DL-苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、L-酪氨酸、D L-酪氨酸、D-酪氨酸、4-羥基-苯丙酮酸酯、3-甲氧基-4-羥基扁桃酸酯(香草扁桃酸酯或VMA)、香草酸、吡哆素或泛醇。
8.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述至少一種促進類異戊二烯單元的合成和/或類異戊二烯單元至苯醌環(huán)的連接的分子包括乙酸苯酯、4-羥基-苯甲酸酯、甲羥戊酸、乙酰甘氨酸、乙酰-CoA或法呢基。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑包括(a)L-苯丙氨酸、L-酪氨酸和4-羥基苯丙酮酸的一種或多種；和(b)4-羥基苯甲酸酯、乙酸苯酯和苯醌的一種或多種。
10.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑(a)抑制Bcl-2表達和/或促進半胱天冬酶-3表達；和/或，(b)抑制細胞增殖。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑是多維細胞內(nèi)分子(MIM)。
12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述MIM選自α酮戊二酸鹽/α酮戊二酸、蘋果酸鹽/蘋果酸、琥珀酸鹽/琥珀酸、葡糖胺、腺苷、腺苷二磷酸、葡糖苷酸/葡糖醛酸、煙酸、煙酸二核苷酸、丙氨酸/苯丙氨酸、吡哆素、硫胺或黃素腺嘌呤二核苷酸。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述環(huán)境影響劑是表觀代謝轉(zhuǎn)變劑(印i-shifter)。
14.權(quán)利要求13所述的方法，其中所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑選自轉(zhuǎn)醛醇酶、轉(zhuǎn)酮醇酶、琥珀酰CoA合酶、丙酮酸羧化酶或核黃素。
15.權(quán)利要求13所述的方法，其中所述表觀代謝轉(zhuǎn)變劑是輔酶Q10。
16.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述待治療的人的組織中的環(huán)境影響劑的濃度與代表健康或正常狀態(tài)的人組織的對照標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境影響劑的濃度不同。
17.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述給人施用的所述環(huán)境影響劑的形式與在人的全身性循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的主要形式不同。
18.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述足以治療人的代謝障礙的量上調(diào)或下調(diào)線粒體氧化磷酸化。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其中所述足以治療人的代謝障礙的量調(diào)節(jié)葡萄糖的無氧使用和/或乳酸鹽生物合成。
20.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述治療通過環(huán)境影響劑與HNF4α的相互作用發(fā)生。
21.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述治療通過環(huán)境影響劑與轉(zhuǎn)醛醇酶的相互作用發(fā)生。
22.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述代謝障礙選自糖尿病、肥胖癥、糖尿病前期、代謝綜合征以及代謝障礙的任何關(guān)鍵因素。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代謝障礙是糖尿病，并且所述環(huán)境影響劑影響 β細胞功能、胰島素代謝和/或胰高血糖素沉積。
24.權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代謝障礙是肥胖癥，并且所述環(huán)境影響劑影響線粒體中的β細胞氧化、脂肪細胞大小的減小和/或皮質(zhì)醇水平的控制。
25.權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代謝障礙是心血管疾病，并且所述環(huán)境影響劑影響血管中膜的平滑肌細胞增殖的減少、脂質(zhì)過氧化作用、凝血烷_ax2合成、TNFa、 IL-1B、血小板聚集、一氧化氮(NO)產(chǎn)量的減少、斑塊沉積和/或標(biāo)準(zhǔn)化的血糖控制。
26.權(quán)利要求22所述的方法，其中代謝障礙的所述關(guān)鍵因素選自空腹葡萄糖受損、葡萄糖耐量受損、增加的腰圍、增加的內(nèi)臟脂肪含量、增加的空腹血漿葡萄糖、增加的空腹血漿甘油三酯、降低的空腹高密度脂蛋白水平、增加的血壓、胰島素抵抗、高胰島素血癥、心血管疾病、動脈硬化、冠狀動脈病、周圍血管疾病、腦血管病、充血性心力衰竭、升高的血漿去甲腎上腺素、升高的心血管相關(guān)炎癥因子、促成血管內(nèi)皮功能障礙的升高的血漿因子、高脂蛋白血癥、動脈硬化或動脈粥樣硬化、攝食過度、高血糖癥、高脂血癥和血壓升高或高血壓、 升高的血漿餐后甘油三酯或游離脂肪酸水平、增強的細胞氧化性應(yīng)激或其血漿指標(biāo)、增加的循環(huán)高凝狀態(tài)、肝臟脂肪變性、肝臟脂肪變性、腎病，包括腎衰竭和腎功能不全。
27.權(quán)利要求1所述的方法，還包括施用另外的治療劑。
28.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述另外的治療劑選自糖尿病治療劑、糖尿病并發(fā)癥治療劑、抗高血脂藥、降壓藥或抗高血壓藥、抗肥胖藥、利尿藥、化學(xué)治療劑、免疫治療劑、 免疫抑制劑等。
29.一種用于在需要治療代謝障礙的哺乳動物的患病細胞中選擇性增加線粒體氧化磷酸化的方法，所述方法包括給所述哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑的藥物組合物，從而在所述哺乳動物的患病細胞中選擇性增加線粒體氧化磷酸化。
30.權(quán)利要求四所述的方法，其還包括上調(diào)選自表2-4和表6- 以及表63-68中所列的具有正倍數(shù)改變的分子的一個或多個基因的表達；和/或下調(diào)選自表2-4和表6- 以及表63-68的具有負倍數(shù)變化的分子的一個或多個基因的表達。
31.權(quán)利要求四所述的方法，其還包括調(diào)節(jié)一個或多個基因的表達，所述基因選自 HNF4-a 、Bcl-xl、Bcl-xS、BNIP-2、Bcl-2、Birc6、Bcl-2-Lll、XIAP、20BRAF、Bax、c-Jun、Bmf、 PUMA、cMyc、轉(zhuǎn)醛醇酶1、COQl、C0Q3、C0Q6、異戊烯轉(zhuǎn)移酶、4-羥基苯甲酸酯、中性粒細胞胞質(zhì)因子2、一氧化氮合酶2A、超氧化物歧化酶2、VDAC、Bax通道、ANT、細胞色素C、復(fù)合物1、復(fù)合物II、復(fù)合物III、復(fù)合物IV、Foxo 3a、DJ-l、IDH-l、CptlC和鈣調(diào)蛋白激酶II。
32.權(quán)利要求四-31中任一項所述的方法，其中所述代謝障礙選自糖尿病、肥胖癥、糖尿病前期、代謝綜合征以及代謝障礙的任何關(guān)鍵因素。
33.權(quán)利要求四-31中任一項所述的方法，其中所述代謝障礙的關(guān)鍵因素選自空腹葡萄糖受損、葡萄糖耐量受損、增加的腰圍、增加的內(nèi)臟脂肪含量、增加的空腹血漿葡萄糖、增加的空腹血漿甘油三酯、降低的空腹高密度脂蛋白水平、增加的血壓、胰島素抵抗、高胰島素血癥、心血管疾病、動脈硬化、冠狀動脈病、周圍血管疾病、腦血管病、充血性心力衰竭、升高的血漿去甲腎上腺素、升高的心血管相關(guān)炎癥因子、促成血管內(nèi)皮功能障礙的升高的血漿因子、高脂蛋白血癥、動脈硬化或動脈粥樣硬化、攝食過度、高血糖癥、高脂血癥和血壓升高或高血壓、升高的血漿餐后甘油三酯或游離脂肪酸水平、增強的細胞氧化性應(yīng)激或其血漿指標(biāo)、增加的循環(huán)高凝狀態(tài)、肝臟脂肪變性、肝臟脂肪變性、腎病，包括腎衰竭和腎功能不全。
34.權(quán)利要求四-33中任一項所述的方法，其還包括施用另外的治療劑。
35.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述另外的治療劑選自糖尿病治療劑、糖尿病并發(fā)癥治療劑、抗高血脂藥、降壓藥或抗高血壓藥、抗肥胖藥、利尿藥、化學(xué)治療劑、免疫治療劑、 免疫抑制劑等。
36.一種鑒定在治療代謝障礙中是有效的試劑的方法，所述方法包括(1)選擇環(huán)境影響劑；(2)鑒定能夠轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)的環(huán)境影響劑；和(3)確定所述環(huán)境影響劑在治療代謝障礙中是否有效；從而鑒定在治療代謝障礙中是有效的試劑。
37.權(quán)利要求36所述的方法，其中通過測量mRNA表達、蛋白質(zhì)表達、脂質(zhì)或代謝產(chǎn)物濃度、生物能分子的水平、細胞能量、線粒體功能和線粒體數(shù)量的任一個或多個的改變，環(huán)境影響劑被鑒定為能夠轉(zhuǎn)變細胞的代謝狀態(tài)。
38.權(quán)利要求36所述的方法，其中在治療代謝障礙中是有效的環(huán)境影響劑能夠降低患者的葡萄糖水平或脂質(zhì)水平。
39.一種包含根據(jù)權(quán)利要求36-39中任一項所述的方法鑒定的試劑的組合物。
40.一種包括權(quán)利要求39所述的組合物的試劑盒。
41.一種降低患者的葡萄糖水平的方法，包括給所述患者施用有效量的權(quán)利要求39所述組合物。
42.一種降低患者的脂質(zhì)水平的方法，包括給所述患者施用有效量的權(quán)利要求39所述組合物。
43.一種用于治療哺乳動物的輔酶QlO反應(yīng)性障礙、減輕其癥狀、抑制其進展或預(yù)防其的方法，所述方法包括給有此需要的哺乳動物施用治療有效量的包含至少一種環(huán)境影響劑(env-influencer)的藥物組合物，其中所述環(huán)境影響劑在哺乳動物的患病細胞中選擇性引發(fā)朝向在正常生理條件下在哺乳動物的正常細胞中觀察到的糖酵解和線粒體氧化磷酸化的水平的細胞代謝能轉(zhuǎn)變。
44.權(quán)利要求43所述的方法，其中所述輔酶QlO反應(yīng)性障礙是代謝障礙。
全文摘要
描述了使用表觀代謝轉(zhuǎn)變劑、多維細胞內(nèi)分子或環(huán)境影響劑治療人的代謝障礙的方法和制劑。
文檔編號A61K31/19GK102481271SQ201080031435
公開日2012年5月30日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者J·P·麥科克, N·R·納萊恩, R·薩蘭加拉簡 申請人:博格生物系統(tǒng)有限責(zé)任公司