民族药材小槐花抗阿尔茨海默病物质基础与构效关系研究

Alzheimer's Disease (AD) is one of the five major diseases of the 21st century. With the rapid pace of China's aging population, AD has become a seriouse problem in the whole society. Desmodium caudatum （Thunb.） DC. (Family: Leguminous, Genus: Desmodium) has been used for a long time in Dong nation in the south of China for the treatments of stasis swelling and Nervous system diseases. So far, there are few chemical constituents studies on it and no bioactivity studies, either. Our preliminary studies found that the main ingredient in this plant are flavonoids, flavanone and isoflavone, and there are plenty fo isopentenyl substituents in the skeleton of flavonoids. Preliminary pharmacological studies have shown that total extraction and part of flavonoids compounds, especially those with isopentenyl substituents exhibited good anti-AD activities in vitro and in vivo, and its mechanism is far different from inhibition of acetylcholinesterase, which is a new anti-AD ingredients. Base on the established HPLC-MS and NMR selective separation technology, the project will focus on anti-AD ingredients in D caudatum, especially the isoflavone, flavanone and isopentenyl substituted flavonoids. By cell model in vitro and animal model in vivo, the activies of the plant and compounds will be evaluated and the mechanisms will be studied. As a result, the structure-activity relationship will be summarized and 2-4 leading compounds with different skeleton and substituent will be confirmed. This is the first systematically study on D caudatum，which will provide new methods and theoretical basis for the new anti-AD drugs.

阿尔茨海默病（AD）是21世纪五大重点疾病之一，随着我国人口老龄化速度日益加快，该疾病已起社会广泛关注。民族药材豆科山蚂蝗属植物小槐花的化学研究较少，活性研究尚属空白领域。在我国侗族等少数民族聚居地，该药材一直用于散瘀消肿和宁神开窍等。课题组前期研究发现小槐花中的主要成分为黄酮，特别是二氢黄酮和异黄酮含量较高，且多具有异戊烯基取代。初步药效学研究表明，总黄酮和上述黄酮类成分在体内、外均表现出良好的抗AD活性，其作用机制不同于目前研究较多的乙酰胆碱酯酶抑制，为一新型抗AD成分。课题将以前期研究所建立的HPLC-MS和NMR选择性分离为基础，以抗AD活性为出发点，以异黄酮、二氢黄酮、异戊烯基取代黄酮为重点，分别采用细胞和动物模型，首次快速、系统、深入的对侗药小槐花抗AD活性成分进行研究，总结构效关系，确定几种不同类型的活性先导化合物，为发现活性高、特异性强的新型抗AD药物提供新的方法和理论依据

小槐花 Desmodium caudatum为豆科山蚂蝗属植物，广泛分布于湖南、贵州等侗族地区，多用于散瘀消肿和宁神开窍，提示其具有潜在的抗AD作用；但目前国内外对该植物的化学研究尚不多见，其生物活性特别是在抗AD方面的研究为一空白领域。.为此，本项目综合利用化学、色谱学、波谱学方法，对小槐花的进行深入研究，共得到70个化合物，包括27个黄酮、10个三萜、14个生物碱、4个木脂素和15个其他类化合物。其中5个新化合物， 5个化合物首次从小槐花中分离得到，14个化合物首次从山蚂蝗属植物中分离出来。.采用多种体外活性评价体系，包括Aβ聚集抑制实验、胆碱酯酶抑制实验、抗氧化实验等，对药材中主要类型化合物的抗AD活性进行研究。结果发现黄酮是其发挥抗AD作用的活性成分。构效分析发现异戊烯基对抗AD活性的影响最为显著。结合含量分析，最终确定其中活性强且含量高的DCA作为先导化合物进行研究。.采用多种体内AD动物模型及行为学实验，并结合细胞和蛋白水平的研究工作，对其抗AD的机制进行了研究，结果证实：DCA对三种不同的AD模型动物均具有显著的防治作用。其抗AD作用与抗氧化应激损伤及钙超载、增加大脑皮质Ach的生成、改善脑细胞能量代谢、抑制神经细胞凋亡等有关。并对与引发大脑疾病的人肾型谷氨酰胺酶有抑制作用，是成为抗AD的先导化合物。.综上，课题工作全面总结药材中活性成分的构效关系，确定了结构新颖、活性强、特异性更强的新型抗AD先导化合物。为抗AD药物的研发提供了新的思路和理论依据。从植物整体角度看，小槐花中不同类型化学成分可作用于不同靶点，因而可以通过多因素、多靶点、多途径的作用，在整体上表现出更强的抗AD作用。这正是天然药物较单一靶点的化学合成药物的优势所在。本研究不仅对侗族药材的开发和利用将产生积极的影响，而且还将促进其作为经济作物的应用前景，对当地社会，特别是少数民族聚居区的生活生产必将产生很大的经济效益和社会效益。