基于AMPK信号通路维药蜀葵花抗异常黑胆质证性2型糖尿病药效物质及其作用机制研究

The Abnormal Savda carrying type 2 diabetes are prevalent in Uygur Medicine. The flowers of Althaea rosea (Linn.) Cavan are used in Uygur medicine compound to treat metabolic diseases caused by kinds of abnormal body fluid widely, but the efficacy material and mechanism of it is not yet clear. Our preliminary research showed that the extract of A. rosea flowers could inhibit the triglyceride (TG) accumulation on 3T3-L1 adipocytes significantly and up regulate the mRNA level of AMPK in vitro. Meanwhile, it could reduce the level of blood glucose, cholesterol, and TG level of diabetic rat significantly in vivo. The above mentioned evidences suggested that the anti-diabetic effects may be associated with the activation of the AMPK signaling pathway. In this project, we aim to use the Abnormal Savda carrying type 2 diabetes rat model which is consistent to the Uighur medicine clinical syndrome to determine multi-target related to AMPK signaling pathway. Then construct 3D model of phytochemistry research-drug metabolism research-pharmacological effects research to clarify the efficacy material,the target and mechanism for anti-Abnormal Savda carrying type 2 diabetes of A. rosea flowers based on the AMPK signaling pathway. This will provide new methods and ideas for anti-diabetes research of the Uygur Medicine.

异常黑胆质证性2型糖尿病是维吾尔医学临床常见糖尿病类型。维药蜀葵花广泛应用于治疗各种异常体液所致代谢性疾病的维药复方中，但其药效物质和作用机制尚未明确。课题组前期研究发现蜀葵花提取物在体外能显著抑制脂肪前体细胞甘油三酯（TG）的蓄积，上调细胞AMPK的mRNA水平；体内能明显降低糖尿病模型大鼠血糖、胆固醇、TG水平，提示其抗糖尿病作用可能与激活AMPK信号通路有关。本研究拟应用与维吾尔医学临床证候相吻合的异常黑胆质证性2型糖尿病病症结合大鼠模型，检测AMPK 信号通路相关靶点信息，构建植物药化学研究-药物代谢研究-药效学研究三维模型，体内、外研究相结合，阐明蜀葵花基于AMPK信号通路抗异常黑胆质证性2型糖尿病的药效物质基础及其作用靶点、作用机制，为维药抗糖尿病研究提供新方法、新思路。

课题组在前期研究工作基础上，在以3T3-L1脂肪前体细胞为活性筛选模型，采用多种色谱与波谱相结合技术对维药蜀葵花95%乙醇洗脱物的化学成分进行了系统研究，共得到9个新化合物和42个已知化合物，主要成分类型为黄酮；采用与异常黑胆质证性2 型糖尿病病症结合鼠特征类似的KKAy鼠为模型，基于AMPK信号通路开展药效学研究，研究结果表明，蜀葵花总提物高中低剂量组在不同给药周期均显著性降低KKAy糖尿病小鼠GLU、TG、FFA值；显著上调KKAy小鼠肝脏和骨骼肌中AMPK、IRS-2、GLUT4基因的表达，下调PIP5、IRS-1、PI3K基因的表达；上调KKAy小鼠肝脏中的IRS-2蛋白表达，提示蜀葵花总提物能调节KKAy糖尿病小鼠的糖代谢紊乱，机制可能与增加IRS-2、AMPK、GLUT4的表达有关；在化学成分研究的基础上，建立了蜀葵花总提取物化学成分的LC-MS图谱分析方法，对蜀葵花中含有的48个化学成分进行了指认；并应用LC-MS技术研究了研究不同时间大鼠血清及肝脏中的药物化学成分指纹图谱，与总提物的化学指纹图谱作对比，发现入血成分14个，在肝脏中保留成分13个，提示这些成分可能为蜀葵花中的主要药效物质；最后，以LC-MS分析结果为基础，以HepG2细胞为模型，观察维药蜀葵花中的黄酮类成分对HepG2细胞葡萄糖摄取量影响的过程中发现，蜀葵中的部分黄酮类化合物具有促进HepG2细胞摄取葡萄糖的作用，并总结了相应的构效关系。构建了植物药化学研究—药物代谢研究—药效学研究三维模型，体内、外研究相结合，阐明蜀葵花基于AMPK信号通路抗2 型糖尿病的药效物质基础及其作用靶点、作用机制，为维药抗糖尿病研究提供了新的研究方法与思路。发表学术论文4篇，培养研究生2人。