科研進(jìn)展
藏藥研究重點實驗室揭示唐古特白刺能夠通過糖苷酶抑制和改善胰島素抵抗發(fā)揮降血糖作用
唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.,NTB)是蒺藜科(Zygophyllceae)白刺屬(Nitraria)的一種落葉灌木,為藥食同源的野生植物,有很高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和藥用價值。傳統(tǒng)醫(yī)藥典籍和現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明唐古特白刺具有降血糖活性,但其降血糖作用機(jī)制及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)還缺乏系統(tǒng)性研究。中國科學(xué)院西北高原生物研究所藏藥新藥研究與開發(fā)學(xué)科組從α-葡萄糖苷酶抑制和改善胰島素抵抗兩個方面,闡明了唐古特白刺降血糖作用機(jī)制,并初步推斷了活性組分化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,明確了唐古特白刺降血糖物質(zhì)基礎(chǔ),為唐古特白刺資源的高值開發(fā)利用提供堅實的科學(xué)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
該研究建立了四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠模型,評價了NTB-40不同劑量(100,200,400 mg/kg)降低糖尿病小鼠餐后血糖的情況。淀粉/蔗糖酶/麥芽糖耐量實驗證實NTB-40中高劑量組能夠顯著降低糖尿病小鼠餐后血糖。建立高脂飲食-STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠模型,研究NTB-40長期給藥對糖尿病小鼠糖脂代謝和IR的影響。結(jié)果顯示NTB-40可以通過維持葡萄糖穩(wěn)態(tài)(FBG、OGTT、ITT、FINS和HOMA-IR)和脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)(TC、TG、HDL-C、LDL-C和FFA)從而改善糖脂代謝紊亂和胰島素抵抗,并能減少炎癥(IL-6、IL-1β和TNF-α)和氧化應(yīng)激(SOD和MDA)反應(yīng),減輕肝臟組織損傷。機(jī)制研究證實,NTB-40能夠通過調(diào)節(jié)IRS1/PI3K/AKT信號通路和下游蛋白FOXO1、GSK3β、GLUT4的表達(dá),從而降低糖異生,促進(jìn)糖原合成和葡萄糖攝取,實現(xiàn)改善胰島素抵抗的作用效果。
同時,該研究采用UPLC-Triple-TOF MS/MS技術(shù),通過分析分子離子,碎片離子裂解規(guī)律以及參考相關(guān)文獻(xiàn)對活性組分NTB-40的化學(xué)成分進(jìn)行了初步分析,鑒定出一個新β-carboline類生物堿和31個已知成分,分別為2個羥基苯甲酸衍生物、10個羥基肉桂酸衍生物、9個黃酮醇、1個黃酮碳苷、5個生物堿和1個色酮葡萄糖苷。初步明確活性組分化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,為進(jìn)一步分離純化提供方法指導(dǎo)。
相關(guān)研究結(jié)果以Hypoglycemic effect of Nitraria tangutorum fruit by inhibiting glycosidase and regulating IRS1/PI3K/AKT signalling pathway and its active ingredients identification by UPLC-MS為題,于08月30日在Food Function上(一區(qū)Top期刊)以封面文章的形式在線發(fā)表。西北高原所蔣思絨博士為第一作者,岳會蘭研究員為通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金(31900298)、西部之光等項目的資助和支持。同時感謝梅麗娟研究員提供的白刺封面圖片。
論文鏈接:http://xlink.rsc.org/?DOI=D3FO02495D
圖1 研究模式圖:唐古特白刺通過糖苷酶抑制和改善胰島素抵抗發(fā)揮降血糖作用
圖2 期刊電子版封面