巴戟天抗衰老活性成分及作用机制研究

论文摘要

巴戟天是我国“四大南药”之一,在我国南方民间被广泛使用,具有补肾阳、壮筋骨、祛风湿等功效。其用途广泛,如治疗阳痿遗精、宫冷不孕、月经不调、风湿痹痛、少腹冷痛、筋骨痿软等。巴戟天主要有蒽醌类、环烯醚萜类、糖类等化合物,药理研究表明其具有调节免疫、抗衰老、抗肿瘤、抗抑郁、壮阳等作用。中医理论认为衰老首先是肾虚,其次是脾虚,再次是气血两虚,所以,补肾、健脾、益气是抗衰老的基本途径,巴戟天具有补肾阳、强筋骨的作用,是抗衰老作用具体体现。现代研究对巴戟天化学成分和药理作用进行了较系统研究,但巴戟天抗衰老作用的物质基础和机理仍不清楚,为阐明巴戟天抗衰老作用的活性成分及作用机制,本课题对巴戟天提取物进行进行抗衰老活性筛选,对活性部位的化学成分进行研究,并应用细胞模型对巴戟天的化学成分进行抗衰老活性筛选,综合评价其抗衰老作用,使巴戟天抗衰老作用得到现代意义的阐明,为巴戟天质量控制、指导合理用药提供科学依据。本课题考察不同巴戟天提取物对小鼠游泳时间的影响,初步筛选活性部位,采用现代色谱技术对活性部位对其化学成分进行了分离纯化,用化学方法和波谱方法（UV,IR,1H-NMR,13C-NMR,2D-NMR, MS等）鉴定其结构,应用H2O2诱导的小鼠心肌细胞（H9c2（2-1））和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）衰老模型对本课题组从巴戟天分离得到的化合物进行筛选,评价其抗衰老作用,并选取活性作用最强的单体化合物进行抗衰老作用机制的研究。用人脐静脉内皮细胞进行作用机制的研究,MTT法测定细胞存活率,以β-半乳糖苷酶活性（染色法）和端粒酶活性（TRAP-银染法）检测细胞衰老,用活性氧荧光试剂盒检测细胞内ROS的生成,实时定量PCR检测细胞内klotho mRNA的表达。从巴戟天中共分离得到12个化合物,其中6个蒽醌、2个萜类、3个糖类,1个香豆素类化合物。它们分别为：巴戟醇（1）,甲基异茜草素-1-甲醚（2）,1-羟基-6-羟甲基蒽醌（3）,2-醛基蒽醌（4）,1-羟基-2-羟甲基蒽醌（5）,1-羟基-7-羟甲基蒽醌（6）,1,2-二羟基-3-甲基蒽醌（7）,东莨菪内酯（8）,rotungenic acid （9）,蔗果三糖（10）,1F-果吠喃糖基奈斯糖（11）、β-D-果吡喃糖-（1→2）-β-D-果呋喃糖（12）,通过考察本课题组从巴戟天共分离得到的12个化合物的细胞抗衰老活性,筛选结果显示各单体化合物均能不同程度降低H2O2诱导的内皮细胞衰老,化合物2抗衰老作用最强,所以选用化合物2进行抗衰老作用机制研究。MTT法结果显示化合物2浓度（3-30μM）正常内皮细胞存活率无明显影响,而100μM化合物2能显著降低内皮细胞的存活率；经H2O2（100μM）处理的HUVECs,β-半乳糖苷酶活性和端粒酶活性显著下降,不同浓度的化合物2（3、10和30 gM）或阳性对照药白藜芦醇（30μM）能显著抑制H2O2（100μM）诱导的端粒酶活性降低；H2O2（100μM）孵育HUVECs 48 h,可明显增强荧光强度（反映活性氧水平）,预处理不同浓度的化合物2（3、10和30μM）或阳性对照药白藜芦醇（30μM）能显著抑制H2O2（100μM）诱导的活性氧水平增加；H2O2（100μM）处理HUVECs 48 h, klothomRNA表达无明显变化。预处理不同浓度的化合物2（3、10和30μM）能显著增加klotho mRNA表达,阳性对照药白藜芦醇（30μM）可轻微上调klotho mRNA表达。本论文分离得到12个化合物,化合物1为一个新化合物,化合物12为首次从巴戟天属植物中分离得到,化合物3、4、6、9为首次从巴戟天分离得到,首次提供化合物3的核磁数据。抗衰老活性筛选结果表明巴戟天抗衰老作用是其各类成分综合作用的结果。抗衰老作用机制研究提示巴戟天单体抗衰老作用可能与抗氧化,上调抗衰老基因klotho表达有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 第1章 巴戟天化学成分、药理活性及中药抗衰老机制研究进展
• 1.1 巴戟天化学成分及药理活性研究进展
• 1.1.1 巴戟天化学成分研究进展
• 1.1.2 巴戟天药理作用研究进展
• 1.2 中药抗衰老机制研究进展
• 1.2.1 现代医学衰老机理的研究
• 1.2.2 中医学对衰老机理的研究
• 1.2.3 抗衰老中药及其作用机制
• 1.3 立题依据
• 第2章 巴戟天提取物的抗衰老活性部位筛选
• 2.1 材料与动物
• 2.2 巴戟天提取物制备
• 2.3 试验方法
• 2.4 结果与讨论
• 第3章 巴戟天中化学成分的分离与纯化
• 3.1 仪器与试剂
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 试剂
• 3.2 提取分离示意图
• 3.3 分离过程
• 第4章 巴戟天化学成分结构鉴定
• 4.1 化合物1的结构鉴定
• 4.2 蒽醌类化合物
• 4.2.1 化合物2的结构鉴定
• 4.2.2 化合物3的结构鉴定
• 4.2.3 化合物4的结构鉴定
• 4.2.4 化合物5的结构鉴定
• 4.2.5 化合物6的结构鉴定
• 4.2.6 化合物7的结构鉴定
• 4.3 香豆素类化合物
• 4.4 萜类化合物
• 4.5 糖类化合物
• 4.5.1 化合物10的结构鉴定
• 4.5.2 化合物11的结构鉴定
• 4.5.3 化合物12的结构鉴定
• 4.6 小结
• 4.6.1 蒽醌类谱学规律
• 4.6.2 菊粉糖类谱学规律
• 第5章 巴戟天化合物的生物合成路径
• 5.1 蒽醌类成分的生物合成路径
• 5.2 萜类成分的生物合成
• 5.2.1 单萜的生物合成
• 5.2.2 三萜的生物合成
• 第6章 巴戟天化合物抗衰老活性筛选及机制研究
• 6.1 巴戟天化合物抗衰老活性筛选
• 6.1.1 材料与仪器
• 6.1.2 实验方法
• 6.1.3 实验结果与讨论
• 6.2 巴戟天单体化合抗衰老机制研究
• 6.2.1 材料与仪器
• 6.2.2 实验方法
• 6.2.3 实验结果
• 6.2.4 讨论
• 结语
• 参考文献
• 附录 巴戟天化学成分波谱图
• 化合物1波谱图
• 化合物2波谱图
• 化合物3波谱图
• 化合物4波谱图
• 化合物5波谱图
• 化合物6波谱图
• 化合物7波谱图
• 化合物8波谱图
• 化合物9波谱图
• 化合物10波谱图
• 化合物11波谱图
• 化合物12波谱图
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文