知母皂苷BII抗痴呆的体内药效物质基础及作用机制研究

The traditional Chinese medicine products mainly containing saponins show satisfactory efficacy in clinic, but their bioavailability is always low. Previous studies showed that there are obvious synergies among some saponins. Accordingly, we propose the "synergistic doctrine" and try to explain the saponin prototype and its metabolites play pharmacological effects together below their individual effective concentration level. Timosaponin BII, the main component of Anemarrhena asphodeloides Bunge, shows potential anti-dementia activity on variety of animal models and low bioavailability too. This project intends to identify metabolites of Timosaponin BII in blood and brain after rats take BII orally, and to determine the concentrations of the prototype and major metabolites. Then synergy between the prototype and its metabolites would be investigated by some in vitro models, such as, the rat nerve cell damage model induced by Aβ, the cholinergic N and M receptors up-regulating cell models, nerve growth and differentiation PC12 model, platelet aggregation in vitro experiments, and the screening the activity of the prototype and its metabolites. In this case, we clarify the substance basis and action mechanism of Tiosaponin BII in vivo, and explain the phenomenon of its potential anti-dementia activity and low bioavailability. The results of this project also provide a new strategy and ideas for investigation of other saponins.

临床上一些主含皂苷的中药制剂显示了良好的疗效，但皂苷普遍存在生物利用度低的现象。已有研究显示，一些皂苷化合物间存在明显协同作用，据此我们提出了皂苷与其代谢产物，在其有效浓度水平之下通过协同作用发挥药理作用的"协同学说"。知母皂苷BII是中药知母的主要成分，对多种动物模型显示了良好的抗痴呆活性。本课题拟鉴定大鼠灌胃知母皂苷BII后血及脑中的代谢产物，测定原型及主要代谢产物的浓度；利用Aβ诱导的大鼠神经细胞损伤模型、上调胆碱能N及M受体的细胞模型、促神经生长和分化的PC12细胞模型及体外小板聚集实验等，筛选原型及主要代谢产物的活性，观察原型及代谢产物间的协同作用，以此阐明知母皂苷BII抗痴呆的体内药效物质基础及作用机制，从而解释其原型生物利用度低，而抗痴呆活性肯定的质疑。这不仅有利于知母皂苷BII作为抗痴呆药物的研究开发，也为其它中药皂苷的研究提供了一个可以借鉴的新的思路。

知母皂苷BII为含两个糖链的水溶性呋甾皂苷，是中药知母中的最主要成分。我们研究发现知母皂苷BII可以改善脑循环、上调胆碱能N受体、促进胚胎大鼠神经细胞增殖、清除自由基的作用。知母皂苷BII口服生物利用度较低，但其抗痴呆作用肯定，如何认识和解释这一现象就成为我们需要解决的问题；也就是说，我们需要阐明知母皂苷BII抗痴呆的体内药效物质基础和作用机制。本课题研究显示：知母皂苷BⅡ口服后，原型在体内迅速代谢，在血浆中可检测到一系列脱糖的代谢产物，主要以代谢产物萨尔萨皂苷元和知母皂苷AⅢ为主，脑组织中也可检测到几十ng/ml水平的萨尔萨皂苷元；知母皂苷AIII的浓度可持续至给药后24h，萨尔萨皂苷元的浓度可持续至给药后72h。推测是知母皂苷BII原型与代谢产物在血及脑组织中相对较长时间维持一定的浓度水平，一并发挥着药理作用。利用体外生物转化的方法制备得到了克级以上的知母皂苷BII的代谢产物，分别为知母皂苷AIII、C22-β知母皂苷AIII、知母皂苷AI、C22-β知母皂苷AI、知母皂苷BII-a、知母皂苷BII-b、知母皂苷BIII。初步明确了知母皂苷BII原型及两个代谢产物知母皂苷AIII及萨尔萨皂苷元在一定浓度下，具有NGF样作用。采用了分子对接方法对知母皂苷BII及其代谢产物共9个化合物可能的活性通路进行蛋白与分子结合能力和模式的研究。知母皂苷BII及其体内代谢产物可能主要是通过PI3K-AKT通路以及Ras-MAPK通路协同作用，促进神经元细胞的生长分化，增强可塑性，最终表现为NGF样促神经元生长作用。