發(fā)布時間：2020-04-24 11:56

【摘要】：青錢柳因具有降血糖、降血脂、抗氧化等生理活性,可有效防治糖尿病。然而,關于青錢柳防治糖尿病的作用機制,并未被充分揭示。本課題在青錢柳提取物防治糖尿病藥效學研究的基礎上,利用轉錄組學方法在基因表達及其轉錄后調控水平上對其作用機制進行研究。在此基礎上,根據中醫(yī)理論的配伍規(guī)律,以青錢柳為君藥,石斛和桑白皮為臣藥,陳皮為佐藥,組成青錢柳復方制劑,研究其防治糖尿病的作用,并進一步利用轉錄組學方法研究其作用機制。主要研究結果如下:⑴青錢柳提取物可以顯著降低高脂飼料及鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠的空腹血糖,并能改善糖耐量、增加胰島素的水平。生化指標檢測結果表明,青錢柳提取物可以改善血脂紊亂、降低氧化應激損傷、降低炎癥因子水平。組織病理學結果表明,青錢柳提取物可以保護胰島細胞、降低肝臟細胞的脂質堆積。胰腺組織的轉錄組學研究表明,青錢柳提取物上調了細胞循環(huán)、細胞凋亡的負調控以及糖代謝等過程;下調了胰島素抵抗通路、化學致癌通路等過程。另外,轉錄組學及RT-PCR的實驗結果都證實,青錢柳提取物可以上調和胰腺細胞功能與存活相關的關鍵基因(Ddit4、Fgf21、Ins1、Ins2)的表達。胰腺細胞免疫熒光染色結果表明,青錢柳提取物可以促進胰島細胞增殖。肝臟組織的轉錄組學研究表明,青錢柳提取物下調了脂肪酸代謝、依賴于細胞色素P450的異物代謝、化學致癌通路等過程。miR-200-3p、miR-375-3p、轉錄因子Hes1作為調控網絡的主要節(jié)點參與了青錢柳提取物調控肝臟脂類代謝的過程。同時RT-PCR實驗結果也證實青錢柳提取物下調了miR-200a-3p、miR-100-3p、miR-221-5p和miR-375-3p的表達水平。以上結果說明,青錢柳提取物可以通過保護胰島、促進胰島細胞增殖、改善肝臟組織的異常代謝來預防糖尿病。⑵青錢柳復方制劑可以顯著降低高脂飼料及地塞米松誘導的糖尿病大鼠的空腹血糖,并能改善糖耐量、增加肝糖原含量。胰腺組織的病理學及TUNEL檢測結果表明,青錢柳復方制劑可以保護胰島、減少胰島細胞凋亡;胰島素水平的檢測結果表明,青錢柳復方制劑增加了胰島素水平。肝臟組織病理學結果表明,青錢柳復方制劑降低了肝臟細胞的脂質堆積,生化檢測結果也證實青錢柳復方制劑降低了肝臟中膽固醇、甘油三酯的含量,并降低肝功能損傷。血清及胰腺組織中氧化應激及炎癥因子的檢測結果表明,青錢柳復方制劑顯著降低了氧化損傷和炎癥水平。胰腺組織的轉錄組學研究表明,青錢柳復方制劑主要下調了炎癥和凋亡過程,轉錄因子NF-κB、STAT,miR-9a、miR-148、miR-200作為調控網絡的主要節(jié)點參與了復方制劑對炎癥誘導的凋亡過程的調控。RT-PCR實驗結果表明,青錢柳復方制劑下調了NF-κB、STAT、TNF-α、IL-1β、IL-6、Bax基因的表達,上調了胰島素合成基因Ins1、Ins2和抗凋亡基因Bcl2的表達。肝臟組織差異基因的功能富集結果表明,復方制劑上調了脂肪酸代謝、PPAR信號通路、肝臟發(fā)育和器官再生等過程;下調了非酒精性脂肪肝、糖原異生等過程;轉錄因子Srebf1、Mlxipl,miR-122、miR-128、miR-192作為調控網絡的主要節(jié)點參與了復方制劑對肝臟組織脂質代謝的調控過程。以上結果說明,青錢柳復方制劑主要是通過抑制炎癥誘導的胰島細胞凋亡、增加胰島素的合成和分泌、減少肝臟組織的脂肪堆積、減少糖異生、增加糖原合成來預防糖尿病。本文運用轉錄組學研究探討了青錢柳提取物預防糖尿病的作用機制,證實了青錢柳提取物可以通過保護胰島、促進胰島細胞增殖、改善肝臟組織的異常代謝來預防糖尿病;同時以青錢柳為君藥,研制了青錢柳復方制劑,證實了該復方制劑對糖尿病具有預防作用,其機制主要是抑制炎癥誘導的胰島細胞凋亡、增加胰島素的合成和分泌、減少肝臟組織的脂肪堆積、減少糖異生、增加糖原合成。以上研究為進一步深入研究青錢柳預防糖尿病的分子機制提供了重要見解,并為研究傳統(tǒng)中草藥防治復雜疾病的分子機制提供了重要思路。
【圖文】：

Figure 2.2 Differential expression and enrichment analysis of mRNA.3.17 miRNA 的差異表達分析能、Pathway 功能分析

華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文圖 2.4 CPAE 對空腹血糖的影響（n=6）。*表示和空白對照組相比，#表示和造模組相比。Figure 2.4 Effect of CPAE on fasting blood glucose (FBG) (mmol/L) (n=6). Data were represented asmean ±SEM. *P < 0.05, **P < 0.01 and ***P < 0.001, diabetic group compared with non-diabeticgroups;#P< 0.05,##P < 0.01 and###P < 0.001 compared with diabetic group.2.4.1.2 CPAE 對糖耐量的影響口服糖耐量實驗結果表明（圖 2.5），造模組的糖耐量嚴重受損，在葡萄糖灌胃之后的 30 min、60 min 以及 120 min 時的血糖值都顯著高于空白對照組，而 CPAE和 MET 可以顯著降低每個時間點的血糖值；同時，CPAE 和 MET 顯著降低了曲線下面積 AUC，以上結果說明，CPAE 可以改善糖耐量，這和文獻報道是一致的[36]。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R285

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