癸酸钠增强黄连素对2型糖尿病治疗作用及机制研究

论文摘要

黄连素又称盐酸小檗碱（berberine,BER）是中国传统中药,近年来发现,黄连素具有显著的降血糖作用,其疗效确切、作用之久,兼有磺酰脲和双胍类降糖药物的特点,并对心血管疾病、高血压等糖尿病并发症有显著疗效,且无肝肾功能、血象异常及低血糖等不良反应,加之其价格低廉,原料易获得等优点,已经受到国内外专家的广泛关注和重视,显示出极大二次开发的潜力。虽然科研工作者着眼于黄连素降糖作用研究,但是黄连素目前仍未作为一种降糖药应用于临床,这主要是由于黄连素口服吸收差,生物利用度低。而作为降糖药治疗2型糖尿病时需要大剂量频繁服用,但这会使患者容易出现便秘、腹泻等胃肠道副反应,限制了黄连素的临床应用。因此,如何提高黄连素生物利用度成为目前亟待解决的问题。本实验思路为将黄连素与肠道吸收促进剂癸酸钠合用,改善黄连素肠道吸收。首先离体实验应用肠囊外翻法,分肠段考察癸酸钠对黄连素透膜量的影响,结果显示黄连素肠道吸收较差,在小肠无特定吸收部位,在十二指肠、空肠、回肠均有一定量吸收。癸酸钠在十二指肠、空肠、回肠段均可显著促进黄连素的吸收量,提高黄连素表观通透系数Papp值。癸酸钠在小肠促吸收最佳部位是回肠。整体实验验证癸酸钠对黄连素在大鼠体内血药浓度的影响,结果证明癸酸钠可显著增加黄连素血药浓度,提示癸酸钠对黄连素生物利用度有良好的改善作用。实验第二部分观察癸酸钠对黄连素治疗2型糖尿病药效学的研究。首先采用高脂饮食联合2次小剂量STZ（30mg/kg）腹腔注射成功建立了2型糖尿病大鼠模型,经验证具有高血糖、高血脂、糖耐量异常及胰岛素抵抗等2型糖尿病的表现特征,能够很好的模拟临床2型糖尿病。该模型的成功建立为本课题研究奠定了良好的基础。模型建立后给药治疗4周,黄连素高剂量组（100mg/kg）可显著降低2型糖尿病大鼠空腹血糖、提高胰岛素敏感指数,并提高葡萄糖耐量,减轻体重,降低血脂,改善胰岛素抵抗,同时观察大鼠状态,与模型组相比,给药组状态较好,“三多一少”症状明显减轻,提示黄连素对糖尿病大鼠有良好的治疗作用。黄连素低剂量组治疗效果不明显。与黄连素单用组比较,癸酸钠合用组对上述指标的改善作用更为显著,且黄连素低剂量组亦对空腹血糖和葡萄糖耐量有显著治疗效果,说明癸酸钠可增强黄连素治疗2型糖尿病的药理作用。肝脏是机体能量平衡尤其是糖脂代谢的主要器官,当机体处于空腹或饥饿状态下,肝脏通过增强糖异生和糖原分解作用来维持恒定的血糖水平,体内近一半葡萄糖的消耗及重要器官的能量供应都依赖于糖异生作用。越来越多的证据表明,肝脏糖异生紊乱与糖尿病、肥胖、非酒精性脂肪肝等胰岛素抵抗类疾病密切相关。因此,有效抑制肝脏过度糖异生,减少内源性葡萄糖生成,是治疗2型糖尿病的重要靶标之一。目前黄连素降糖作用机制研究多集中在黄连素对葡萄糖摄取及利用的促进作用,对糖异生作用的影响国内外均无报道。本课题以AMPK及11β-HSD1为靶点,从整体及细胞实验观察黄连素对2型糖尿病肝糖异生的调节作用,揭示黄连素抑制糖尿病肝糖异生的分子机制,研究结果显示,黄连素是一种多靶点药物,分别通过激活AMPK信号转导通路及抑制11β-HSD1信号传导通路,抑制转录因子PGC-1α、FOXO1、HNF4α及GR表达,从而抑制糖异生途径限速酶G-6-Pase和PEPCK编码基因表达,有效阻止了肝脏过度糖异生,减少内源性葡萄糖生成,是其治疗2型糖尿病重要机制。本课题为黄连素作为临床降糖药物开发提供了全新思路及方法,为黄连素更广泛、科学、合理地应用于临床具有重要的理论意义和实际应用价值,实现了临床医学向基础医学的转化。

论文目录

• 提要
• 中文摘要
• Abstract
• 英文缩写词表
• 第1篇 前言
• 第2篇 文献综述
• 第1章 黄连素治疗糖尿病的研究进展
• 1 黄连素对2 型糖尿病的药效观察
• 2 黄连素降血糖机制
• 第2章 黄连素吸收动力学及肠道促吸收剂的应用
• 1 黄连素肠道吸收研究现状
• 2 肠吸收促进剂的应用及机制
• 3 癸酸钠促吸收机制、临床应用及安全性考察
• 第3章 2 型糖尿病肝脏糖异生分子调控机制
• 1 肝脏糖异生信号转导通路及调控
• 2 肝脏糖异生的关键调控基因
• 3 结论
• 第4章 AMPK 调节肝糖异生分子机制
• 1 AMPK 结构、生物学功能与分布
• 2 AMPK 的活性调节
• 3 AMPK 与2 型糖尿病
• 第5章 11β-HSD1 调节糖异生分子机制
• 1 11β-HSD1 的基本结构、组织分布与功能
• 2 11β-HSD1 与糖皮质激素
• 3 11β-HSD1 与 2 型糖尿病
• 4 11β-HSD1 对2 型糖尿病肝脏糖异生的调控
• 第3篇 实验研究
• 第1章 癸酸钠对黄连素大鼠肠道吸收的影响
• 第1节 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 第2节 实验结果
• 1 离体外翻肠囊实验
• 2 整体肠吸收实验
• 第3节 实验小结
• 第2章 癸酸钠对黄连素治疗2 型糖尿病大鼠作用的影响
• 第1节 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 第2节 实验结果
• 1 黄连素与癸酸钠合用治疗对2 型糖尿病大鼠一般状态、体重及摄食量的影响
• 2 黄连素与癸酸钠合用治疗对2 型糖尿病大鼠空腹血糖和胰岛素的影响
• 3 黄连素与癸酸钠合用治疗对2 型糖尿病大鼠甘油三酯和总胆固醇变化
• 4 黄连素与癸酸钠合用治疗对糖尿病大鼠腹腔注射葡萄糖耐量的影响
• 5 黄连素与癸酸钠合用治疗对大鼠肝脏糖异生关键酶的影响
• 6 黄连素与癸酸钠合用治疗对大鼠肝脏AMPK 活性影响
• 7 黄连素与癸酸钠合用治疗对大鼠肝脏11β-HSD1 及GR 蛋白及mRNA 表达的影响
• 第3节 实验小结
• 第3章 黄连素对 HepG2 肝细胞糖异生的抑制作用及机制研究
• 第1节 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 实验方法
• 第2节 实验结果
• 1 黄连素对HepG2 肝细胞葡萄糖生成作用的影响
• 2 黄连素激活AMPK 对HepG2 肝细胞糖异生信号传导通路的影响
• 3 黄连素抑制11β-HSD1 对HepG2 肝细胞糖异生信号传导通路的影响
• 第3节 实验小结
• 第4篇 讨论
• 第1章 癸酸钠增强黄连素吸收及降血糖作用研究
• 1 癸酸钠对黄连素肠道吸收的影响
• 2 癸酸钠对黄连素降血糖作用的影响
• 第2章 黄连素对2 型糖尿病肝糖异生的抑制作用及机制研究
• 1 黄连素对2 型糖尿病肝糖异生的抑制作用
• 2 黄连素激活AMPK 对HepG2 肝细胞糖异生信号传导通路的影响
• 3 黄连素抑制11β-HSD1 对HepG2 肝细胞糖异生信号传导通路的影响
• 第5篇 结论
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢