蒺藜皂苷调节大鼠糖脂代谢的机理和硬软蒺藜指纹分析

论文摘要

本文对蒺藜皂苷（saponins from Tribulus terrestris L., STT）影响正常和2型糖尿病大鼠糖脂代谢的作用机理进行了初步探讨，对不同产地的蒺藜果实以及硬、软蒺藜的化学成分进行了模糊聚类分析，对不同产地的蒺藜和硬、软蒺藜的核糖体DNA内转录间隔区（ribosomal DNA internal transcribed spacer, rDNA-ITS）的基因序列进行了测定和比较，并总结分述如下。灌胃从蒺藜（Tribulus terrestris L. ）地上全草中提取的蒺藜皂苷（100 mg／kg）能够显著抑制正常和2型糖尿病大鼠同时灌胃蔗糖（2g／kg）60 min后血糖水平的升高，而对灌胃葡萄糖（2 g／kg）引起的血糖升高不起作用，蒺藜皂苷的这种作用与临床上广泛用以降低餐后血糖的α-葡萄糖苷酶抑制剂—acarbose的作用极其相似，推测它们可能具有相同的作用机理；进一步体外实验发现，蒺藜皂苷能够剂量依赖性地抑制从大鼠小肠中提取的α-葡萄糖苷酶的活性，从而初步确立了蒺藜皂苷在餐后血糖控制中的作用。以蒺藜皂苷（100 mg／kg）灌胃健康大鼠，制备蒺藜皂苷的含药血清，发现含药血清对肝脏葡萄糖-6-磷酸酶的活性产生强烈的抑制作用，与此作用相一致，蒺藜皂苷处理14 d后的正常和2型糖尿病大鼠肝糖原的含量显著升高、空腹血糖显著降低以及正常大鼠血清游离脂肪酸和乳酸含量显著升高，这种变化，是由于葡萄糖-6-磷酸酶这一催化肝糖原分解和糖异生作用最后一步反应的酶被抑制后，肝脏向外输出葡萄糖的能力降低，这既降低了正常和2型糖尿病大鼠空腹血糖，而在正常大鼠中，又刺激了脂肪动员加强而使游离脂肪酸的浓度上升，同时使糖异生的直接前体乳酸积累。蒺藜皂苷在调节餐后血糖和空腹血糖的同时，也对血脂代谢产生调节作用。在蒺藜皂苷处理14 d后，正常和2型糖尿病大鼠的血清甘油三酯和血清胆固醇的含量都显著下降，而在2型糖尿病大鼠中，游离脂肪酸的含量也显著降低。这一方面是由于血糖的降低直接降低了脂类物质的合成，而最重要的原因是蒺藜皂苷对胰岛素抵抗的改善作用。蒺藜皂苷处理14 d后，2型糖尿病大鼠的胰岛素敏感性显著升高，胰岛素抵抗得到显著改善。胰岛素抵抗改善的原因，除了蒺藜皂苷的直接作用外，蒺藜皂苷对血糖的有效调控是胰岛素抵抗改善的一个重要原因。因为高血糖和胰岛素抵抗是相互影响的，胰岛素抵抗会造成高血糖，持续高血糖又会进一步加重胰岛素抵抗，而有效降低高血糖亦能有效改善胰岛素抵抗。在蒺藜皂苷作用下，α-葡萄糖苷酶和葡萄糖-6-磷酸酶的活性受到抑制，结果使2型糖尿病大鼠的餐后血糖和空腹血糖都得到控制，这反映在反映2-3周血糖整体控制水平的血清果糖胺浓度的显著下降上。正是由于蒺藜皂苷对血糖的有效控制，显著改善了胰岛素抵抗状态，后者又反过来有效调节了血糖和血脂代谢，二者形成一种良性循环。通过以上实验及前期工作，我们对蒺藜皂苷在2型糖尿病大鼠血糖和血脂代谢中的调节作用及其机理获得了初步的认识，并总结归纳如下：（1）抑制小肠α-葡萄糖苷酶，降低餐后血糖；（2）抑制肝脏葡萄糖-6-磷酸酶，减少肝脏葡萄糖的产生；（3）提高抗氧化能力，保护胰岛细胞；（4）上述三者综合作用改善了血糖和血脂代谢而改善了胰岛素抵抗，改善了的胰岛素抵抗又进一步改善了血糖和血脂代谢，二者形成良性循环。硬蒺藜是蒺藜的成熟干燥果实，为我国一传统中药。不同产地的硬蒺藜在药效物质基础上的差异性有多大?本实验对采自同一月份但产自不同地区（新疆昌吉、河北安国、山东临沂、黑龙江牡丹江、福建莆田、云南昆明）的蒺藜果实的化学成分进行高效液相色谱分析和紫外-可见多波长扫描分析，对上述分析结果用三种不同的聚类方法进行模糊聚类，结果表明，六个产地的蒺藜果实在化学成分上聚为同一类的置信水平在0.95以上，说明它们在药效物质基础上的差异是极其微小的。同时，对六个产地的蒺藜的rDNA-ITS的基因序列的测定后发现，它们的ITS基因序列完全相同。考虑到所采样本的地域跨度大，我们推断，我国所产蒺藜在药效物质基础上差异很小，在遗传种质上也没有变异。近来，蒺藜地上全草已被开发应用于临床。本实验对蒺藜不同药用部位的化学成分进行高效液相色谱和紫外-可见多波长扫描的模糊聚类分析的结果表明，蒺藜果实、茎、叶、根聚为一类的置信水平在0.80左右，而果实和茎叶聚为一类的置信水平高达0.98左右。可见，果实和地上全草在药效物质基础上的相似性是很高的，地上全草具有和果实等同入药的物质基础。软蒺藜是中亚滨藜（Atriplex centralasiatica Iljin）的果实，在山东、河北等地常用作硬蒺藜的代用品或混淆品，对硬、软蒺藜进行的高效液相色谱-模糊聚类分析和紫外-可见多波长扫描分析-模糊聚类分析表明，二者聚为同一类的置信水平在0.80作用，说明二者确有代用的物质基础。但二者的ITS序列差异很大，这种差异以及序列本身提供了二者在分子水平上鉴别的依据。总结上述实验的初步结果如下：（1）不同产地的硬蒺藜果实的药效物质基础几无差异，遗传种质没有变异；（2）蒺藜果实和全草的药效物质基础差异不大；（3）硬、软蒺藜的药效物质基础相似性很高，具有代用的基础；（4）硬、软蒺藜的rDNA-ITS序列的差异以及序列本身，是二者特别是外形模糊时在分子水平上进行基原鉴定的重要依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 蒺藜皂苷（saponins from Tribulus terrestris L.,STT）调节大鼠糖脂代谢的机理
• 一 STT对正常大鼠餐后血糖、空腹血糖血脂及相关指标的影响
• 二 STT对2型糖尿病大鼠餐后血糖、空腹血糖血脂及相关指标的影响
• 三 STT对大鼠小肠α-葡萄糖苷酶活性的影响
• 四 STT及其含药血清对大鼠肝脏葡萄糖-6-磷酸酶和羟甲基戊二酰辅酶A还原酶活性的影响
• 五 讨论
• 六 本章小结
• 第二章 硬软蒺藜指纹分析
• 一 不同产地蒺藜果实的模糊聚类分析
• 二 蒺藜不同部位的模糊聚类分析
• 三 硬软蒺藜的模糊聚类分析
• 四 不同产地蒺藜和软蒺藜的rDNA-ITS序列分析与比较
• 五 讨论
• 六 本章小结
• 第三章 综述
• 一 餐后血糖与2型糖尿病
• 二 中药指纹图谱及模糊聚类分析
• 全文小结
• 参考文献
• 附录
• 致谢