翻白草中科罗索酸与所含三萜类成分协同调控巨噬细胞极化稳态系统抗2型糖尿病有效成分群的发现

2 型糖尿病(T2DM)已成为全球严重公共卫生问题，胰岛素抵抗(IR)是其主要发病机制之一。通过调控脂肪组织中的巨噬细胞(ATMs) 极化稳态系统来改善IR，是糖尿病防治的一条全新策略。蔷薇科植物翻白草对T2DM具有显著疗效。我们前期研究已证实，翻白草总三萜部位及其主要成分科罗索酸（CA）均能通过调控ATMs极化稳态系统改善IR，且总三萜部位药效优于CA单体，提示总三萜部位中的其他成分也参与调控ATMs极化稳态，并与CA表现出协同增效的作用。CA具有显著的抗糖尿病活性，已成为糖尿病药物开发的热点。本项目基于中医药的整体观，充分考虑中药多成分多靶点的作用特点，针对ATMs极化稳态失衡所致的IR，通过研究CA及总三萜在整体动物模型、细胞水平的效应以及在体内代谢变化的差异，层层验证，揭示和发现翻白草总三萜部位中与CA协同增效的有效成分群及其效应关系，阐明翻白草抗T2DM的物质基础及作用机制。

翻白草为蔷薇科委陵菜属植物，具有良好的抗2型糖尿病作用。为了研究翻白草降血糖作用的物质基础及降糖机制，明确其活性成分在体内的代谢过程，本课题对翻白草总三萜（TTE）及其主要成分（CRA）进行了药理活性、代谢组学和药物代谢动力学三方面的研究。首先，采用高脂饮食结合低剂量链脲佐菌素复制大鼠糖尿病模型，分别灌胃TTE和CRA，建立LC-MS方法测定血浆中CRA和蔷薇酸（EA）的浓度。结果显示，灌胃给以TTE和CRA后，其在正常大鼠体内的Cmax较低，而糖尿病状态下其药代动力学参数发生显著变化，CRA和EA的AUC(0-∞)和Cmax显著增大，t1/2显著延长，CL/F显著减小。提示在糖尿病病理条件下， TTE和CRA在大鼠体内的药代动力学行为会发生改变，可为临床TTE和CRA的应用提供参考。随后，采用高脂饮食复制小鼠T2DM模型，并用TTE和CRA干预8周，建立UPLC-QTOF-MS方法检测血浆代谢产物，利用统计学方法比较各组小鼠血浆代谢组分的差异。结果指认了与T2DM相关的27个潜在生物标志物，主要涉及体内脂类代谢、脂肪酸代谢、嘌呤与嘧啶代谢、氨基酸代谢等多个代谢通路。TTE和CRA的干预后，可以修复紊乱的物质代谢网络，使代谢谱向正常范围回归。在此基础上，针对巨噬细胞极化稳态系统，考察翻白草抗2型糖尿病的作用机制。采用高脂饮食复制小鼠T2DM模型，并用TTE高、低剂量干预8周，结果显示，TTE可有效减轻T2DM小鼠体重，降低血浆中葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素水平，降低胰岛素抵抗指数，改善口服糖耐量，抑制脂肪组织中巨噬细胞浸润，促进M1型向M2型巨噬细胞活化，下调附睾脂肪组组中促炎因子（TNF-α、MCP-1、IL-6）的表达，上调抗炎因子（IL-10及脂联素）的表达，有效调节小鼠附睾脂肪组织中PPARγ、IKKβ、AMPK、IRS、Akt的表达。本研究提示TTE对小鼠T2DM具有显著的治疗作用，该作用可能是通过激活AMPK及PPARγ，减少脂肪组织中巨噬细胞浸润，调控巨噬细胞中M1/M2型的比例，抑制IKKβ信号途径炎症，改善胰岛素信号通路来实现的。综所上述，本项目通过研究CA及总三萜在整体动物模型、细胞水平的效应以及在体内代谢变化的差异，层层验证，阐明翻白草抗T2DM的物质基础及作用机制，为翻白草资源的开发及先导化合物的发现提供了科学依据。