芹菜中芹菜苷代谢变化及其影响血压调节的作用机制

On the basis of the previous work and reported study, this project will take apiin as research object to solve the scientific problem about its metabolism and bioactive effect of metabolites in regulating blood pressure of body. Metabonomics research method will be selected to study the changes of apiin in absorption and metabolism of body. Some apiin metabolites with excellent bioactivity in regulating blood pressure will be seeked from the metabonomics research and the distribution of these metabolites in blood and tissue will be observed as well. In AngⅠ-induced HUVEC hypertension model, effect of apiin metabolites on AngⅡ,Ang-(1-7), relevant receptors and main signaling pathways of PI3K/Akt、NADPH-ROS will be desired. From the invitro cell model, the mechanism of regulating blood pressure of different apiin metabolites will be revealed and the interaction of these metabolites will also be deeply discussed. Combined with the results of SHR invivo modal, the desired bioactivity of apiin in regulating blood pressure will be shown and the expression of the key enzymes and protein will be represented, as well as the activity of the related protein. Through the multiple studies from the cell model and animal model above, the regulating effect of apiin on main RAAS system and related signaling pathways is to be clarified successfully. In this project, the research thought is never proposed in nutrition field of flavonoids. As the expected results are achieved, the study will provide some benifical references on mechanism of dietary nutriment components bioactivity.

本项目依据前期工作基础和文献，以膳食芹菜中芹菜苷为研究对象，针对其代谢变化及代谢物参与血压调节的途径与机制等科学问题，采用代谢组学研究芹菜苷在机体中的吸收代谢变化，探寻芹菜苷影响血压调节的活性代谢物，确定其在血浆、组织中的分布情况。通过探讨活性代谢物在Ang I诱导的HUVEC细胞模型中对AngⅡ、Ang-(1-7)及相关受体和相关信号通路PI3K/Akt、NADPH-ROS的影响，研明不同代谢产物在细胞层面对血压调节的作用机制及其相互作用关系。结合自发性高血压大鼠（SHR）体内实验，揭示芹菜苷的血压调节效果及对相关关键酶、关键蛋白的表达及活性作用规律。基于细胞模型和动物模型的多层次研究，将有望成功阐明芹菜苷对RAAS系统主要信号通路的调控机理和体内调节血压的根本原因。该研究思路在黄酮类物质营养学研究领域未见报道。如取得预期成果，将为研明膳食成分在机体发挥活性作用机理提供有益参考。

本项目以芹菜为研究对象，采用多种分离纯化手段，对芹菜中酚类物质进行分离纯化及结构鉴定，共鉴定出17种酚类化合物，分别是芹菜苷、绿原酸、对香豆奎宁酸、木犀草素-7-O-葡萄糖-2-O-芹糖苷、木犀草苷、3’-甲氧基芹菜苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷、6-丙二酰基-木犀草素-7-O-葡萄糖-2-O-芹糖苷、柯伊利素-7-O-葡萄糖苷、6-丙二酰基-木犀草素-7-O-葡萄糖苷、6-丙二酰基芹菜苷、6-丙二酰基-柯伊利素-7-O-葡萄糖苷-2-O-芹糖苷、6-丙二酰基-芹菜素-7-O葡萄糖苷、6-丙二酰基-柯伊利素-7-O葡萄糖苷、木犀草素、芹菜素、柯伊利素及他们的衍生物以及一些酚酸类物质。通过AngII诱导HUVECS细胞，探讨芹菜苷及其代谢物参与血压调节的途径与机制，结果显示,芹菜苷及其代谢物能够调节细胞内活性因子,改变血压变化规律及对RAAS系统及相关代谢通路、关键酶在体内的调控机理，研明了对血压调节的主要信号通路PI3K/Akt、NADPH-ROS及EKR1/2的调节作用;采用代谢组学的方法研究芹菜苷在Caco-2细胞内吸收代谢的变化，利用非靶标代谢组学技术研究芹菜苷代谢机制，结果显示，芹菜苷吸收过程中产生25种代谢产物，其中有9种多酚类物质；建立大鼠胃、肠消化模型探究芹菜苷在体内消化吸收机制，结果显示，芹菜苷在体内通过被动转运的方式进行吸收，芹菜苷是P-糖蛋白(P-gp)、寡肽转运蛋白（PEPT）的底物，P-gp外排作用与PEPT摄取作用是芹菜苷小肠吸收的主要吸收机制；采用代谢组学技术鉴定芹菜苷在胃、肠中代谢物，共发现27种代谢产物，建立高血压氧化应激模型，确定了活性代谢物对HUVECS细胞高血压氧化应激作用机制。将细胞及动物结合，采用代信号路及代谢组学技术全面阐明了芹菜苷在人体内血压调节机制及吸收代谢情况，为功能性物质在机体内发挥活性作用机理的研究提出了新的研究模式及思路。