基于LXRβ拮抗机制的桑白皮有效成分降糖降脂的分子机制

Obesity and related hyperlipidemia, type II diabetes and cardiovascular diseases are world wide problems, which cause 3 million of death each year. So far there is no effective anti-obesity drug on the market. Nuclear receptor transcription factors are useful drug targets for metabolic diseases. Recent studies have shown that LXR antagonist has therapeutic roles in obesity, hyperlipidemia, atherosclerosis（AS) and other metabolic diseases. Our preliminary data revealed that Morus alba contains selective LXRβ antagonist and has therapeutic effects on obesity, insulin resistance and hyperlipidemia in the mice. The present project will observe the effects of Morus alba and its components on, hyperlipidemia, insulin resistance and AS in the high-fat diet-induced obese mouse, db/db mouse and LDLR-/- mice. Furthermore we will use the reporter assay to analyze which morin is the selective LXRβ antagonist, and use the LXRβ-/- mouse to confirm the mechanism based on the regulation of LXRβ signaling. The data will verify the effective compound of Morus alba on the therapy of obesity, hyperlipidemia and AS, and will elucidate its mechanism. Our study will provide the experimental evidence for the development of Morus alba derived compounds as the therapy for obesity, hyperlipidemia and AS.

肥胖及其伴随的高血脂症、糖尿病和心血管疾病等为严重的全球性问题，每年引起约300万人死亡。核受体为治疗肥胖等代谢性疾病重要靶点。最近的研究表明，LXR拮抗剂对治疗肥胖、高脂血症、动脉粥样硬化等代谢性疾病的有良好应用前景。我们的研究发现桑白皮提取物含有LXRβ选择性拮抗剂，并对小鼠肥胖、高脂血症和高血糖等具有治疗作用。本项目拟在现有工作的基础上，观察桑白皮提取物及化合物桑色素对高脂诱导的肥胖小鼠、db/db小鼠和LDLR突变小鼠体重、血脂、胰岛素抵抗和动脉粥样硬化斑块形成的作用，明确桑白皮及其化合物对代谢性疾病的治疗作用。进一步使用报告基因分析技术和TR-FRET共活化因子分析技术研究桑色素对LXRβ的特异性结合，并使用LXRβ突变小鼠验证其作用靶点，明确桑白皮的有效成分，揭示其降脂减肥的作用机制，为开发降脂减肥的桑白皮有效成分提供实验依据。其结果对中医药研究具有重要的理论意义和应用价值。

WHO将肥胖认定为全球最大的慢性病，伴随有糖尿病、高脂血症、心脑血管疾病等，目前尚缺乏理想的药物。LXR选择性激动剂或抑制剂具有显著的降脂减肥的疗效而副作用较小，开发特异组织的激活或抑制LXRα或LXRβ药物为当今减肥药物的研究目标。桑白皮具有显著的降低血糖、改善胰岛素抵抗、降低血清甘油三酯、总胆固醇等作用，但其有效成分、作用靶点和机制均不明确，阻碍了其开发应用。.本项目的研究重点在于进一步验证桑白皮极其化合物的降脂减肥药效，进而筛选其作用靶点和有效成分，以揭示其降脂减肥的作用机制。.研究结果表明：.1.桑色素是LXRα和LXRβ的双重激动剂：从桑白皮中提取的桑色素对LXR激动剂GW3965诱导的LXRα和LXRβ的转录活性具有抑制作用；可与T0901317竞争LXRα和LXRβ，IC50值分别为4.08μM和5.17 μM （Ki 1.464μM ；1.857 μM）。提示桑色素是LXRα和LXRβ的双重激动剂。.2.桑色素对高脂餐诱导C57BL/6肥胖小鼠、db/db小鼠预防作用研究：桑色素在不影响小鼠摄食量的前提下，预防高脂餐诱导的小鼠发生肥胖。桑色素能够显著降低葡萄糖注射后90min及120min的血糖及TC、TG及HDL-c。.3.桑色素对高脂餐诱导肥胖小鼠的治疗作用研究：桑色素并不能降低肥胖小鼠体重，但能改善因高脂餐引起的代谢紊乱。一方面，桑色素能够显著降低血清TG及FFA水平，减少脂肪堆积和甘油三酯含量，逆转肝脏脂肪变性，减少肝损，减轻血清ALT和AST水平。另一方面有效改善肥胖小鼠的糖耐量情况，增加胰岛素敏感性，改善胰岛素抵抗。.4.桑色素对脂肪细胞分化的抑制作用及对HepG2肝细胞脂质合成的影响：桑色素能有效抑制脂肪细胞分化，并减少肝脏分泌TG，抑制LXR靶基因SREBP-1c、ABCA1以及ABCG1的表达，桑色素抑制3T3-L1脂肪细胞分化和HepG2肝细胞的合成。.5.桑色素对LXRβ敲除小鼠无明显作用：桑色素对该小鼠的糖脂代谢紊乱无明显的调节作用。从而证明了桑色素拮抗LXR的转录活性而发挥治疗作用。.本研究初步明确了桑白皮降脂减肥的有效成分与作用机理，有助于从中开发出有效的减肥降脂新药。