阿司匹林丁香酚酯的降血脂调控机理研究

As the requirements of veterinary clinic for anti-infective drugs, the novel medicinal compound aspirin eugenol ester (AEE) was designed and synthesized according to the principles of prodrugs of structure mosaic. AEE could be hydrolyzed as aspirin and eugenol which could have synergistic pharmacological actions in vivo. The previous research results had showed that AEE had blood lipid-lowering effect. Hyperlipidemic rats will be induced by high fat diet in this study. Antihyperlipidemic action of AEE and the control drugs, which contained aspirin, eugenol, and mixture of aspirin and eugenol (molar ratio, 1:1), will be investigated. Interaction between AEE and lipase, effect for gut microbiota, influence of serum metabolic profiles and pathways will be researched to explore antihyperlipidemic mechanism of AEE in this study through the methods of lipase inhibition in vitro and molecular docking, terminal restriction fragment length polymorphism analysis and metabonomics based on LC-MS. And the mechanism difference of AEE from those control drugs will be revealed in this research too. The study will promote the development of AEE as a new antihyperlipidemic drug for animals. In addition, this research will also give insights into other drugs’ mechanism research.

针对兽医临床对抗感染药物的需求，依据结构拼合的前药原理，设计合成了新型药用化合物阿司匹林丁香酚酯（AEE），其在体内可水解为阿司匹林和丁香酚，协同发挥作用。前期研究表明，AEE具有潜在的降血脂作用。本项目拟通过高脂日粮诱导大鼠的高脂血症病理模型，以阿司匹林、丁香酚、阿司匹林+丁香酚（摩尔比为1:1）等为对照，明确AEE的降血脂作用；采用体外胰脂肪酶抑制活性检测和虚拟分子对接，末端限制性酶切片段长度多态性分析，和基于LC-MS联用的代谢组学技术等手段，以期从AEE对胰脂肪酶的活性抑制，对肠道菌群结构的影响与调节，和对血清内源性代谢物和代谢通路的影响与调节等3个不同层面，探讨AEE的降血脂调控机理及作用位点，并阐明AEE与阿司匹林和/或丁香酚作用机理的差异。为将AEE开发成动物专用的降血脂药物奠定基础，也为其它药物的作用机理研究提供新思路和新方法。

前期研究表明，新型药用化合物阿司匹林丁香酚酯（AEE）具有潜在的降血脂作用。本项目以高脂日粮成功复制了大鼠高脂血症病理模型，考察了AEE对高脂血症的治疗和预防作用；并通过考察AEE在体外对单酰甘油脂肪酶的抑制活性，对大鼠内源性代谢物和代谢通路的影响与调节，对肠道菌群结构的影响与调节等3个不同方面，探讨了AEE的降血脂调控机理。在治疗实验中，连续5周给予54 mg/kg的AEE，可显著降低TG、TCH和LDL（p<0.01），以及增加HDL（p<0.05）；在预防实验中，连续5周同时给予高脂日粮和54 mg/kg的AEE，可显著降低TG、TCH和LDL（p<0.01）；AEE对高脂血症的治疗和预防作用优于阿司匹林、丁香酚、阿司匹林+丁香酚（摩尔比为1:1）和对照药物辛伐他丁。体外条件下，检测试剂盒所带的阳性对照药物JZL195（4.4 μM）对单酰甘油脂肪酶活性的抑制率达84.27%，而AEE（40 μM）仅为19.76%，略强于相同浓度的水杨酸、丁香酚等对照药物；AEE对单酰甘油脂肪酶的抑制作用呈非竞争性抑制。建立了基于超高效液相色谱-精确质量飞行时间质谱的代谢组学研究平台。研究了AEE对高脂血症大鼠内源性代谢物的影响；从血浆、尿液、肝脏和粪便中分别鉴定到可作为潜在生物标记物的差异性内源代谢物16、18、28和22个，其涉及甘油磷脂代谢、脂肪酸代谢、氨基酸代谢、三羧酸循环、鞘脂类代谢、肠道菌群、嘧啶代谢、嘌呤代谢、胆汁酸代谢和谷胱甘肽代谢等通路。高脂日粮可显著降低大鼠盲肠菌群的多样性，改变菌群结构；相比于模型组，AEE治疗组可提高菌群多样性，改善肠道菌群结构。综上所述，AEE对高脂日粮诱导的大鼠高脂血症有确切的治疗和预防作用；AEE主要通过改善受到扰动的代谢轮廓、失调的肠道菌群，以及一定的脂肪酶活性抑制作用等，发挥降血脂作用。本研究为将AEE开发成动物专用的降血脂药物奠定了基础。