题名玫瑰花及石玫菊组方改善胰岛素抵抗药理作用研究
作者刘柳
答辩日期2019-05-27
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师信学雷
关键词糖尿病 胰岛素抵抗 玫瑰花 石玫菊组方
学位名称博士
学位专业有机化学
英文摘要

玫瑰花(Rosa rugosa Thunb)的药用历史悠久,在传统医学中也是一味重要的药材,新疆民族药中的许多处方含有玫瑰花,在《新疆维吾尔自治区维吾尔医医疗机构制剂标准》中就收录了三个包含玫瑰花的处方,主要用于治疗疲乏、烦渴、多尿等糖尿病症状,另有两个处方将玫瑰花用于脂肪肝的治疗。但是有关玫瑰花对糖尿病动物模型降糖、降脂的作用机理研究迄今未见详细报道。本论文通过体外活性筛选,细胞水平以及动物水平的实验揭示玫瑰花降糖、降脂的作用机理,之后以民族药临床经验为依据,选择玫瑰花、石榴花和毛菊苣这三味药材进行组分配方,研究石玫菊组方的谱效关系和主要化学成分,及其细胞水平的降糖作用机制。主要研究内容如下:1.富含多酚的玫瑰花提取物(RPE)的降糖活性及作用机制研究:实验主要通过体外酶活检测和细胞葡萄糖消耗作用,以及体内药效实验来评价RPE的作用机制。在体外活性测定中,发现RPE能够有效的抑制与糖尿病发生发展相关的蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)和α-葡萄糖苷酶(GAA)的活性,并具有很好的清除ABTS和DPPH自由基的作用,显示了优异的抗氧化能力。L6骨骼肌细胞和3T3-L1前脂肪细胞的研究结果表明RPE具有促进细胞葡萄糖消耗的作用,并且可以与胰岛素协同作用,显著增加葡萄糖消耗量。在高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型中,RPE给药组可以显著降低糖尿病大鼠的血糖水平,改善葡萄糖耐量异常和胰岛素抵抗现象,肌糖原含量增加了约三倍,并改善了己糖激酶和抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-PX、MDA)的活性。蛋白印记分析结果表明:RPE可以通过诱导胰岛素信号通路促进糖原合成,并通过改善内质网应激而达到有效的降糖作用。2.富含多酚的玫瑰花提取物(RPE)对糖尿病大鼠血脂的影响。实验发现RPE能显著降低糖尿病大鼠的肝重指数,并可以降低大鼠血清游离脂肪酸(FFA)水平、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量。通过测定大鼠肝脏的生化指标发现:RPE显著降低了脂代谢相关的脂蛋白脂酶(LPL)和肝脂酶(HL)的水平,以及肝脏中TC和TG的含量,还可以改善肝功能标志物谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)的活性。在大鼠肝脏蛋白印记分析结果中发现RPE可以改善p-AMPK、p-ACC、p-SIRT、PGC1α和FGF21的蛋白表达水平,通过激活肝脏中AMPK信号通路相关蛋白的表达来缓解2型糖尿病大鼠的肝脏脂肪变性。3. 玫瑰花、石榴花和毛菊苣的组分配比、谱效关系及成分研究。以α-葡萄糖苷酶为靶点对玫瑰花、石榴花和毛菊苣进行提取和纯化工艺的优化,分别制备得到玫瑰花、石榴花和毛菊苣的纯化物。根据体外酶活筛选结果以及民族药的临床用药经验,确定组分配比,并进行其谱效关系研究和化学成分分析。在石玫菊组方(RXY)的谱效关系研究中,对10种不同配比组方指纹图谱中的共有峰与α-葡萄糖苷酶降糖活性之间进行灰度关联度分析,结果发现石玫菊组方对α-葡萄糖苷酶的抑制活性与指纹图谱中的22个共有峰有关联,说明这22个峰在降糖作用中可能具有一定的协同作用。之后基于HPLC-QTOF-MS技术分析石玫菊组方中的主要化学成分,共推断出45个化合物,包括19种没食子酸衍生物和26种黄酮类化合物。4.石玫菊组方对L6骨骼肌细胞的降糖作用及机制研究。在细胞毒性实验中,发现100 μg/mL浓度范围内的石玫菊组方对L6骨骼肌细胞并无毒性影响。在时间效应和浓度效应的葡萄糖消耗实验中,石玫菊组方加药组与对照组相比,无论是加胰岛素或不加胰岛素均能有效的促进L6骨骼肌细胞的葡萄糖消耗量。在石玫菊组方对L6骨骼肌细胞降糖机制的研究中,主要检测了其对胰岛素信号通路、内质网应激通路和AMPK信号通路蛋白表达水平的影响,结果表明石玫菊组方可以通过促进糖原的合成,缓解内质网应激以及调节能量稳态来改善细胞的葡萄糖代谢水平。综上所述,玫瑰花提取物具有改善糖尿病大鼠胰岛素抵抗和肝脏脂变性的作用,其作用机制可能是通过激活胰岛素信号通路以及AMPK信号通路,促进糖原合成降低血糖,控制血脂异常和改善肝功能有关。石玫菊组方在细胞水平的降糖机制与玫瑰花富含多酚的提取物类似,但是有关体内的药效作用机制有待进一步的研究。

页码136
内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/6014]  
专题新疆理化技术研究所_资源化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
刘柳. 玫瑰花及石玫菊组方改善胰岛素抵抗药理作用研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院大学. 2019.
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