蒙药芯芭降糖活性物质基础及作用机制研究

Base on the ethnopharmacology investigation (the mongolian medicine curing thirst and urination in folk) and literature review (the similarity effects of Cymbaria L. and Rehmannia glutinosa (Gaetn.) Libosch. ex Fisch. et Mey.), and the work finished by the group (pharmacological experiments proving the significant hypoglycemic effect of Cymbaria L.), the project for mongolian medicine A-latan-a-ji (Cymbaria L.) prepared the materials into the exact content of the sugar part, iridoids part, flavonoids and other fractions of Cymbaria L. And identify the exact compounds. Then it will discuss the effects on the insulin and hepatic glucose by the alloxan mice animal model and mice NIT-L1 islet beta cells in vitro. Thirdly, the result of the experiments will confirm the main chemical compounds and the accurate concentration. Finally the project will study the hypoglycemic mechanism of Cymbaria L. using molecular biology experiment on cell membrane Ca2+ channels and insulin cell spit. The project will provide a foundation for clinical safety medication and the development and utilization of Cymbaria L.

本项目以蒙药芯芭传统药物学调查结果（在内蒙古民间可治疗口渴、尿频，疗效显著）为前提，以文献调研为基础（芯芭与降糖圣药地黄均为玄参科植物，且化学成分类型相似），以课题组工作基础为依托（药理实验证明芯芭提取物确有显著的降糖作用），将芯芭醇提物制备成含量确切的糖部位、环烯醚萜部位、黄酮部位等化学部位。利用四氧嘧啶糖尿病动物模型， 通过测定血糖、胰岛素和肝糖原等指标筛选出芯芭具有降血糖作用的有效化学部位，将其利用现代先进的分离纯化手段制备并鉴定主要单体化合物，进行NIT-L1胰岛β细胞等体外实验，从细胞水平考察各单体化合物对胰岛素、糖代谢等作用，同时考虑其在芯芭中的含量，最终确定芯芭降糖活性的主要起效单体。再采用膜片钳法研究不同化合物对细胞膜Ca2+通道和胰岛素胞吐作用的影响等一系列分子生物学实验从细胞和分子水平对蒙药芯芭降糖作用机制进行初步探讨，为指导临床安全用药和扩大其开发利用范围奠定基础。

本项目以蒙药芯芭传统药物学调查结果（在内蒙古民间可治疗口渴、尿频，疗效显著）为前提，以文献调研为基础（芯芭与降糖圣药地黄均为玄参科植物，且化学成分类型相似），以课题组工作基础为依托（药理实验证明芯芭提取物确有显著的降糖作用），将芯芭醇提物制备成正丁醇，乙酸乙酯，石油醚，水等化学部位。通过体外体内实验对达乌里芯芭不同极性部位进行活性筛选和药效研究。其次，利用现代先进的分离纯化手段从极性部位中制备单体化合物，同时采用UPLC-Q-Exactive四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱仪联用技术，借助数据挖掘方法识别和鉴定，明确达乌里芯芭活性部位中的化学成分。然后采用高效液相色谱法对达乌里芯芭活性部位中含量较高、具有潜在的活性成分进行含量测定，完成蒙药芯芭的物质基础研究。同时对达乌里芯芭活性部位中含量较高、具有潜在的活性单体成分通过α-葡萄糖苷酶抑制作用实验及INS-1胰岛细胞实验进行验证。最后，检测达乌里芯芭中的具有活性的苯乙醇苷类化合物对四氧嘧啶诱导INS-1细胞胰岛素分泌、SOD活性及MDA含量的影响，并通过qRT-PCR及Western blot检测其对四氧嘧啶诱导INS-1细胞Caspase-3、Bax、Bcl-2 mRNA表达及蛋白表达的影响，对达乌里芯芭抗糖尿病作用机制进行探讨。结果显示，（1）体内体外实验证明达乌里芯芭抗糖尿病活性部位主要为正丁醇及乙酸乙酯部位（2）其化学成分主要分为苯乙醇苷类、黄酮类、环烯醚萜类和酚酸类。（3）初步证实了蒙药芯芭通过抑制α-葡萄糖苷酶活性、改善胰岛素抵抗、改善胰岛细胞损伤的机制来发挥抗糖尿病作用。通过明确蒙药芯芭的物质基础，并对其抗糖尿病作用机制进行初步的探讨，为蒙药芯芭治疗糖尿病的临床应用提供理论依据，为治疗糖尿病新药的研发提供新思路，并促进蒙中药资源的开发与利用。