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糖尿病是一种由于机体胰岛素分泌绝对或相对不足而导致葡萄糖、蛋白质、脂质等代谢紊乱的综合征,血糖升高是其基本特征。糖尿病分为1型和2型,2型糖尿病患者占90%以上,已经成为全球流行性疾病。目前,尚无办法治愈糖尿病,因此寻找方便易行、安全可靠的预防治疗糖尿病的方法迫在眉睫。
人参(Panax ginseng C.A.Meyer)是五加科多年生草本植物,在近年来对糖尿病治疗的研究上取得不错的效果。丙二酰基人参皂苷占人参皂苷总量的50%左右,是人参皂苷的主要构成部分。由于丙二酰基人参皂苷结构中的丙二酰基键不稳定,其标准品的制备较困难,因此国内外对其报道较少。丙二酰基人参皂苷有较强的降糖作用,但是其作用的分子机制并无报道。为了扩大人参的药用范围,为了人参新药的开发奠定基础,本文对丙二酰基人参皂苷的提取分离、结构鉴定、含量测定、抗2型糖尿病的药效作用及其作用的分子机制进行了研究。
本实验采用了大量的常规天然产物化学技术手段,主要有:有机溶剂提取、大孔树脂柱层析、薄层层析、ODS柱层析和阳离子交换树脂等,结合HPLC分离技术,并运用IR、HR-SI-MS、ESI-MS、13CNMR、1HNMR等多种鉴定技术,从人参中分离鉴定了5个单体皂苷(MRa1、MRb1、MRb2、MRc、MRd),首次发现一个新化合物MRa1,其结构经鉴定为:3-O[6-O-丙二酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[β-D木糖(1→4)-α-L-阿拉伯吡喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇(3-O-[6-O-malonyl-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyl]-20-O-[β-D-xylopyranosyl(1→4)-α-L-arabinopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosyl]-20(S)-protopanaxadiol)。
采用高效液相色谱法对采自吉林省抚松县的鲜参(Panax ginseng)的不同部位(主根、侧根、支根、茎、叶、花、果)中的10种人参皂苷进行含量测定。结果表明人参叶中所含的人参皂苷含量最高,其次为人参花、人参果、人参须根、人参支根、人参主根、人参茎。丙二酰基人参皂苷含量从高到低依次为须根>花>支根>叶>主根>果>茎,而4种丙二酰基人参皂苷(MRb1、MRb2、MRc、MRd)总含量在人参地下部分中高于其余6种中性皂苷的总含量,约占50%-60%,所以丙二酰基人参皂苷是人参皂苷的重要构成部分。
本实验采用STZ联合高脂饮食诱导2型糖尿病小鼠模型,研究丙二酰基人参皂苷对2型糖尿病小鼠的治疗作用。实验将40只雄性小鼠随机分为4组:正常组(CON),模型组(DM),丙二酰基人参皂苷150mg/Kg和300mg/Kg给药组,其中正常组给予普通饮食,模型组和给药组均给予高脂饮食,喂养4周后,腹腔注射STZ100mg/Kg诱导2型糖尿病模型,造模成功后以高脂饮食喂养4周,开始进入给药期,灌胃给予高低剂量丙二酰基人参皂苷,给药期每周测量一次各组小鼠空腹血糖值,最后一周进行口服糖耐量试验。
实验结果表明丙二酰基人参皂苷可以明显降低2型糖尿病小鼠的空腹血糖水平,显著提高小鼠对葡萄糖的耐受作用,促进胰岛素分泌并改善IR,降低血脂,改善肝损伤及糖脂代谢紊乱。
通过WesternBlot技术对2型糖尿病小鼠肝脏及骨骼肌的胰岛素通路、脂质调节通路中关键蛋白的表达量进行检测。结果表明丙二酰基人参皂苷可以通过激活2型糖尿病小鼠肝脏及骨骼肌IRS1-PI3K-Akt信号通路来调节机体的胰岛素信号传导,激活AMPK蛋白作用于ACC,从而达到调节脂质合成的作用。
人参(Panax ginseng C.A.Meyer)是五加科多年生草本植物,在近年来对糖尿病治疗的研究上取得不错的效果。丙二酰基人参皂苷占人参皂苷总量的50%左右,是人参皂苷的主要构成部分。由于丙二酰基人参皂苷结构中的丙二酰基键不稳定,其标准品的制备较困难,因此国内外对其报道较少。丙二酰基人参皂苷有较强的降糖作用,但是其作用的分子机制并无报道。为了扩大人参的药用范围,为了人参新药的开发奠定基础,本文对丙二酰基人参皂苷的提取分离、结构鉴定、含量测定、抗2型糖尿病的药效作用及其作用的分子机制进行了研究。
本实验采用了大量的常规天然产物化学技术手段,主要有:有机溶剂提取、大孔树脂柱层析、薄层层析、ODS柱层析和阳离子交换树脂等,结合HPLC分离技术,并运用IR、HR-SI-MS、ESI-MS、13CNMR、1HNMR等多种鉴定技术,从人参中分离鉴定了5个单体皂苷(MRa1、MRb1、MRb2、MRc、MRd),首次发现一个新化合物MRa1,其结构经鉴定为:3-O[6-O-丙二酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[β-D木糖(1→4)-α-L-阿拉伯吡喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇(3-O-[6-O-malonyl-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyl]-20-O-[β-D-xylopyranosyl(1→4)-α-L-arabinopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosyl]-20(S)-protopanaxadiol)。
采用高效液相色谱法对采自吉林省抚松县的鲜参(Panax ginseng)的不同部位(主根、侧根、支根、茎、叶、花、果)中的10种人参皂苷进行含量测定。结果表明人参叶中所含的人参皂苷含量最高,其次为人参花、人参果、人参须根、人参支根、人参主根、人参茎。丙二酰基人参皂苷含量从高到低依次为须根>花>支根>叶>主根>果>茎,而4种丙二酰基人参皂苷(MRb1、MRb2、MRc、MRd)总含量在人参地下部分中高于其余6种中性皂苷的总含量,约占50%-60%,所以丙二酰基人参皂苷是人参皂苷的重要构成部分。
本实验采用STZ联合高脂饮食诱导2型糖尿病小鼠模型,研究丙二酰基人参皂苷对2型糖尿病小鼠的治疗作用。实验将40只雄性小鼠随机分为4组:正常组(CON),模型组(DM),丙二酰基人参皂苷150mg/Kg和300mg/Kg给药组,其中正常组给予普通饮食,模型组和给药组均给予高脂饮食,喂养4周后,腹腔注射STZ100mg/Kg诱导2型糖尿病模型,造模成功后以高脂饮食喂养4周,开始进入给药期,灌胃给予高低剂量丙二酰基人参皂苷,给药期每周测量一次各组小鼠空腹血糖值,最后一周进行口服糖耐量试验。
实验结果表明丙二酰基人参皂苷可以明显降低2型糖尿病小鼠的空腹血糖水平,显著提高小鼠对葡萄糖的耐受作用,促进胰岛素分泌并改善IR,降低血脂,改善肝损伤及糖脂代谢紊乱。
通过WesternBlot技术对2型糖尿病小鼠肝脏及骨骼肌的胰岛素通路、脂质调节通路中关键蛋白的表达量进行检测。结果表明丙二酰基人参皂苷可以通过激活2型糖尿病小鼠肝脏及骨骼肌IRS1-PI3K-Akt信号通路来调节机体的胰岛素信号传导,激活AMPK蛋白作用于ACC,从而达到调节脂质合成的作用。