四倍體絞股藍總皂苷化學組成及其防治肥胖作用機制.pdf

1、肥胖及以其為中心的代謝性疾病如2型糖尿病、心腦血管疾病、高膽固醇血癥等已成為危害全球公共衛(wèi)生安全的重要因素。長期的化學合成藥物防治對人體的胃腸、肝臟、腎臟等器官功能具有較強毒害副作用。近年來的研究表明，藥食同源天然產物對于肥胖的早期預防和干預相對于化學合成藥物，具有安全、高效、經濟等特點，成為近年來的研究熱點。
　　絞股藍(Gynostemma pentaphyllum(Thunb.) Makino)是一種傳統(tǒng)的藥食同源植物，作為

2、功能性保健食品在世界范圍內已被廣泛食用。絞股藍具有降血脂、降血糖、免疫調節(jié)及保護心腦血管等多種生物活性功能，皂苷類物質被認為是其主要活性成分。本文以我國陜西省平利縣產四倍體絞股藍葉片為原料，經提取、分離得到其總皂苷成分并對其主要化學組成、結構進行解析鑒定。在此基礎上進一步對其防治由高脂飲食導致肥胖的作用及機制進行探討。全文總結如下：
　　1．對四倍體絞股藍葉中總皂苷成分進行了乙醇回流提取并經大孔樹脂、硅膠及制備色譜分離。結合HR-

3、MS、NMR等技術手段分離鑒定出四倍體絞股藍總皂苷的9種主要單體化合物組成及其化學結構，其中6個化合物單體為新化。分別為23α-H-3β,20ξ,21β-trihydroxy-12-oxo-21,23-epoxydammar-24-ene-3-O-[α-Lr hamnopyranosyl(1→2)][β-D-glucopyranosyl(1→3)]-α-L-arabinopyranoside(1),23β-H-3β,20ξ,21α-tr

4、ihydroxy-12-oxo-21,23-epoxydammar-24-ene-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl(1→2)][β-D-glucopyranosyl(1→3)]-α-L-arabinopyranoside(2),23β-H-3β,20ξ-dihydroxy-12-oxo-21,23-epoxydammar-24-ene-3-O-[α-L-r hamno-pyranosyl(1→2)][β-D-glucop

5、yranosyl(1→3)]-α-L-arabinopyranoside(3),23α-H-3β,20ξ-dihydroxy-12-oxo-21,23-epoxydammar-24-ene-3-O-[α-L-r hamno-pyranosyl(1→2)][β-D-glucopyranosyl(1→3)]-α-L-arabinopyranoside(4),(23S)-21α-O-methyl-3β,20ξ-dihydroxy-12-oxo

6、-21,23-epoxydammar-24-e ne-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl(1→2)][β-D-xylopyranosyl(1→3)]-α-L-arabin opyranoside(5)(23S)-21ξ-O-methyl-3β,20ξ-dihydroxy-19-oxo-21,23-epoxyd ammar-24-ene-3-O-[α-L-rhamnopyranosyl(1→2)][β-D-xylopyran

7、osyl(1→3)]-α-L-arabinopyranoside(6)。各組分相對百分含量采用峰面積歸一化法分別為10.84%(JGL-1),7.57%(JGL-2),24.10%(JGL-3+4),26.12%(JGL-5+6+7),24.76%(JGL-8)和5.60%(JGL-9)。
　　2．考察了絞股藍總皂苷對于高脂飲食引起C57/BL6小鼠肥胖的預防作用。在預防實驗中，絞股藍總皂苷能夠顯著抑制高脂飲食導致的小鼠體重增加、

8、血清膽固醇升高及胰島素抵抗等癥狀，在100mg/kg/d及300mg/kg/d劑量下，干預組小鼠相對于高脂模型組小鼠體重分別減少了10.82%和22.71%，血清總膽固醇分別下降了8.7%和25.6%，HOMA-IR指數(shù)分別下降了25.5%和35.3%。絞股藍總皂苷還降低了由高脂飲食導致的脂肪組織細胞形態(tài)肥大及IL-6、MCP-1等炎癥因子的表達。在機制探討上，我們報道絞股藍總皂苷預防肥胖作用可能是通過提高小鼠體內褐色脂肪功能活性及促進

9、白色脂肪棕色化作用，即通過增加脂肪酸氧化，加速能量代謝作用來抑制高脂飲食導致的體重、膽固醇增加和胰島素抵抗。我們選取跟線粒體功能相關的基因(PGC-1D、CytoC、COX4β)、褐色脂肪功能相關的基因(PRDM16、Cidea、Elovl3、COX7D)及脂肪酸β氧化相關的基因(CPT1β、Mcad)為考察對象，在mRNA及蛋白水平上研究絞股藍總皂苷對小鼠腎周、皮下白色脂肪組織及肩胛褐色脂肪組織的影響。研究發(fā)現(xiàn)絞股藍總皂苷能夠通過顯著

10、提高小鼠腎周脂肪UCP-1、PRDM16、PGC-1D、Cidea、Elovl3及COX7D基因mRNA水平及腎周、皮下脂肪UCP-1、PRDM16、PGC-1D基因蛋白水平的表達來實現(xiàn)白色脂肪棕色化；通過顯著提高了肩胛褐色脂肪UCP-1、PGC-1α、PRDM16、Cyto C、CPT1β、Mcad等基因mRNA水平及 UCP-1、PGC-1α、PRDM16、p-AMPK蛋白水平的表達來提高褐色脂肪功能。
　　3．進一步研究了絞

11、股藍總皂苷對于肥胖小鼠的治療作用。經過8周300mg/kg/d劑量的絞股藍總皂苷干預，肥胖小鼠體重顯著下降了11.5%。肥胖引起的機體炎癥、高膽固醇血癥及胰島素抵抗也得到了顯著改善，絞股藍總皂苷干預組相對于肥胖模型組，小鼠血清促炎因子IL-6、TNF-α和MCP-1分別下降了54%、11%和13%，抗炎因子IL-10提高了13%。血清總膽固醇下降了27.1%，HOMA-IR顯著下降了57.1%。脂肪組織細胞形態(tài)肥大、炎癥及肝臟脂肪變性也

12、得到顯著改善。進一步的研究表明這些作用是通過提高肥胖小鼠腎周白色脂肪棕色化、肩胛褐色脂肪功能及改善肝臟糖脂代謝等方式共同作用來實現(xiàn)的。
　　4．采用體外培養(yǎng)3T3-L1前脂肪細胞模擬前脂肪細胞分化過程，探究絞股藍總皂苷及其活性皂苷單體對于前脂肪細胞分化的作用及其機制。絞股藍總皂苷具有抑制前脂肪細胞分化的作用，前脂肪細胞分化調控標志基因PPARγ及C/EBPα在mRNA水平及蛋白水平均受到顯著抑制。選取含量較高的4種單體皂苷同時進行

13、試驗，發(fā)現(xiàn)單體JGL-3的抑制作用最為明顯，將其命名為JS。JS對于前脂肪細胞分化的抑制作用具有濃度劑量關系，100μm JS可以抑制60%的脂肪細胞甘油三酯積累。進一步的研究發(fā)現(xiàn)JS發(fā)揮作用時期為有絲分裂克隆期(MCE)。JS通過抑制細胞周期蛋白CyclinA2及周期蛋白激酶CDK2的表達顯著抑制前脂肪細胞由G1期向S、G2/M期過渡。與此同時，JS抑制了C/EBPβ同DNA啟動子結合，阻礙了前脂肪細胞調控因子PPARγ及C/EBPα

14、的轉錄。這種作用后被證明是通過抑制C/EBPβ的磷酸化的結果，即JS通過抑制MAPK/ERK1/2、CyclinA2/CDK2和提高CHOP-10等蛋白的表達，使C/EBPβ不能順利磷酸化進入細胞核同DNA啟動子區(qū)域結合開啟轉錄調控。Wnt/β-Catenin信號通路已經被證實能夠抑制前脂肪細胞分化，JS能夠激活Wnt10b同跨膜受體LRP5/6及FZ2結合，同時提高DVL2的表達，使得GSK3β失去活性不能降解β-Catenin。持續(xù)