地榆预防结肠癌的药效物质及其对Nrf2和NF-kB通路的表观遗传调控

The project employ chromatographic separation strategy such as ODS and Sephadex to spilt effective parts based on the identified effective parts and the main pharmacological activity of Sanguisorba officinalis, which can prevent colon cancer. Based on the triterpenoids and phenolic acid components from the active parts, we will determine the effective components and active ingredients of Sanguisorba officinalis. combining with pharmacodynamic and we will elucidate the structure of the monomer compounds using the spectroscopy techniques. Then we focus on the effects on the regulations of levels of mRNA and key protein such as HO1 and NQO1 using the effective components and active ingredients as well as the regulations of DNA methyation and histone aceylation using animal model and HT29 cell model. In this research, it is the first use of epigenetics to study on the effect of active ingredients to early inflammatory molecules in cancer. We will investigate the macro relationship among active ingredients, pharmacological activity and mechanism, though microscopic methoed (DNA↔ mRNA ↔ protein) and clarify pharmacodynamic material basis and active mechanism from three different stage including effective parts, effictive components and active ingredients. The project can deepen the understanding of the scientific connotation of Sanguisorba provide an important scientific basis for development of new drugs with good curative effect with independent intellectual property rights.

在已确定地榆预防肿瘤有效部位及主要活性基础上，采用色谱分离策略对有效部位进行拆分，得到的三萜和酚酸类组分进行系统分离。采用谱学技术确定单体化合物结构，并结合药效学确定地榆的有效组分和有效成分。进而利用动物和HT29细胞模型，研究有效组分和有效成分对Nrf2和NF-kB的信号通路中DNA甲基化和组蛋白去乙酰化调控及对细胞通路中Nrf2，HO1，COX2，iNOS等关键蛋白和mRNA水平的影响。创新性的首次使用表观遗传学手段（关键基因CpG岛甲基化程度、DNA甲基转移酶和组蛋白去乙酰化酶的表达）,研究地榆有效成分对癌症产生早期炎症分子的影响，通过微观（DNA--mRNA--蛋白）手段研究宏观上有效成分--药效--作用机制的相关性，从有效部位/有效组分/有效成分来阐明地榆预防结肠肿瘤的药效物质基础及作用机制。本项目可深化对地榆传统功效科学内涵的认识，为研制疗效好、具有自主知识产权的新药提供依据。

地榆是蔷薇科（Rosaceae）地榆属植物的干燥根，气微，味苦、酸、涩，性微寒，归肝、大肠经。具有凉血止血，清热解毒，消肿敛疮的功效，可用以治疗便血、痔血、水火烫伤等症状。收录与中国药典（2015版）一部。. 本项目采用HepG2-C8(ARE)细胞的荧光素酶报告基因检测试法对地榆提取物预防结肠癌作用的有效部位，有效组分和活性化学成分进行筛选，通过大孔吸附树脂法对有效部位进行了分离，对三萜类组分和酚酸类组分实现了良好的拆分。采用经典柱色谱结合使用制备型高效液相色谱法对有效组分进行了系统的分离，同时使用谱学手段对地榆中化学成分的结构进行鉴定。从地榆提取物中分离得到56个单体化合物，其中16个化合物为首次从地榆属植物中分离得到。以地榆中含有的化学成分为研究对象，建立了HPLC-DAD/ELSD和UHPLC-MS/MS的地榆药材的质量控制方法，为地榆的质量控制提供了新的分析方法。采用UHPLC-MS/MS法分别建立了大鼠血浆中三萜类成分和酚酸类成分的定量分析方法，并进行药物动力学行为的研究，为地榆的安全合理用药，提供了理论依据。采用荧光素酶报告基因检测试法对单体化合物进行了活性筛选，进而利用HT29细胞模型和动物模型，研究有效组分和有效成分对Nrf2的信号通路和NF-Kb通路中Nrf2、HO1、 NQO1、iNOS、ILβ、tnf-α、 COX-2等关键蛋白和mRNA水平的影响。结合表观遗传调控策略，通过对DNA甲基化和组蛋白乙酰化调控，研究了地榆的有效成分对结肠癌产生早期炎症分子的影响。本项目确定了地榆药材种预防结肠癌的有效部位，确定了三萜类组分和酚酸类组分为活性组分，并确定了3,3’-O-二甲基鞣花酸、地榆素H-4，二氢槲皮素、坡模酮酸、野鸭椿酸、1β-羟基蔷薇酸等单体化合物为预防结肠癌的药效物质。本项目的研究结果在国内外期刊上发表相关文章7篇，申报国家发明专利一项，培养硕士研究生2人。本项目可深化对地榆传统功效科学内涵的认识，为研制出疗效好、具有自主知识产权新药提供重要的科学依据。