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本论文旨在对车前子治疗代谢综合征的药效学、作用机理和物质基础进行研究。首先采用3种不同造模原理的动物模型进行车前子治疗代谢综合征的药效学考察评价。得到其确证的药效活性后,以基因表达谱芯片、qPCR技术、ELISA等方法对各种体内外样本进行分析,寻找车前子所影响的代谢综合征相关基因、通路、调控因子等,探究其治疗代谢综合征的作用机理。UPLC-MS技术分析车前子中的主要化学成分,以代谢综合征相关体外实验对车前子组分进行活性筛选,并对其中主要活性成分毛蕊花糖苷、车前素A、京尼平苷酸,以高脂饲料诱导代谢综合征小鼠模型进行药效验证和研究,考察车前子治疗代谢综合征活性的物质基础。论文为车前子针对代谢综合征的治疗作用的进一步研究及开发提供了基础和依据。 1.车前子治疗代谢综合征的药效学研究 采用造模机理不同的3种代谢综合征动物模型,包括果糖餐诱导的代谢综合征大鼠、高脂饲料联合STZ诱导SHR大鼠的代谢综合征、高脂饲料诱导的代谢综合征小鼠,对车前子治疗及预防代谢综合征的作用进行药效学研究。结果表明,车前子能够降低果糖餐导致的Wistar大鼠高血压和SHR的自发性高血压,并改善了模型动物的主动脉管壁增厚和重构。对不同动物模型产生的高甘油三酯为特征或高胆固醇为特征的血脂紊乱都具有改善作用,且能够逆转肝脏的脂肪变性和腹部脂肪的堆积。车前子对以胰岛素抵抗或胰岛β细胞受损为主导致的高血糖都有治疗作用,并能够改善模型动物的葡萄糖耐量,且修复了STZ导致的胰岛受损,提高了血清胰岛素水平,而对胰岛素抵抗为特征的模型的胰岛素敏感性减低和高胰岛素血症没有明显作用。综上,车前子有效改善了模型动物的糖脂代谢异常,血压升高,器官损伤等,对代谢综合征具有显著的治疗作用。 2.车前子治疗代谢综合征的作用机理探索 对车前子治疗代谢综合征的作用机理研究中,我们首先利用基因表达谱芯片技术,寻找车前子所影响的代谢综合征相关基因,并分析其作用通路,得到了车前子对高脂饲料诱导的代谢综合征小鼠具有调控作用的13条相关通路。以此作为指导,利用qPCR和ELISA分析,对多种体内外样本PPAR信号通路、胰岛素相关通路、RAAS中的相关基因表达或调控因子水平进行测定。发现车前子能够激活PPARs及其下游与脂肪酸合成转运、甘油三酯水解、能量代谢相关的基因;能够调节胰岛β细胞钙离子通道相关基因表达促进胰岛素的分泌,并对胰岛素信号通路中相关基因表达也具有影响;能够降低RAAS中强升血压物质AngⅡ的水平,抑制RAAS的激活。因此,车前子可能通过调节PPAR信号通路、胰岛素相关通路和RAAS发挥治疗代谢综合征的作用。 3.车前子治疗代谢综合征的物质基础解析 利用UPLC-MS技术分析车前子中主要化学成分为以京尼平苷酸为代表的环烯醚萜苷类化合物、以毛蕊花糖苷为代表的苯乙醇苷类化合物、以车前素A为代表的胍类生物碱化合物。以代谢综合征相关的体外模型对车前子中诸多成分进行活性筛选,发现京尼平苷酸和毛蕊花糖苷能够促进RIN-m5F细胞胰岛素的分泌,车前素A能够改善3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗,毛蕊花糖苷能够体外抑制ACE活性。对毛蕊花糖苷、车前素A、京尼平苷酸3个车前子中的主要活性成分,以高脂饲料诱导的代谢综合征小鼠模型,进行药效验证和考察。京尼平苷酸在降低体重、降低空腹血糖、改善葡萄糖耐量、增强胰岛素敏感性、降低血脂和肝脂水平、抑制皮下和肝脏脂肪积累等糖脂代谢调节方面均具有明显作用,车前素A也能够改善脂代谢紊乱,并可以降低空腹血糖、增强能量代谢,毛蕊花糖苷在该动物模型中,改善代谢综合征的作用不明显。京尼平苷酸和车前素A是确证的车前子治疗代谢综合征的物质基础,毛蕊花糖苷基于体外ACE抑制活性,可能会对代谢综合征的高血压症状有调节作用,还需要进一步验证。 综上所述,车前子能够有效改善代谢综合征的高血压、高血糖、糖耐量减低、血脂紊乱、皮下和肝脏脂肪积聚等症状,具有治疗代谢综合征的作用。这种作用可能是通过调节PPAR信号通路、胰岛素相关通路、RAAS所产生的。京尼平苷酸是车前子实现调节代谢综合征的糖脂代谢紊乱的活性成分之一,车前子中另一主要成分车前素A具有改善脂代谢紊乱和能量代谢减弱的作用。京尼平苷酸和车前素A可能是车前子治疗代谢综合征的物质基础。