西北高原所揭示唐古特白刺降血糖作用機制
(資料圖)
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,具有較高的經濟、生態和藥用價值。傳統醫藥典籍和現代藥理學研究表明,唐古特白刺具有降血糖活性,而降血糖作用機制以及藥效物質基礎缺乏系統性研究。中國科學院西北高原生物研究所藏藥新藥研究與開發學科組從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制,并初步推斷了活性組分化學結構類型,明確了唐古特白刺降血糖物質基礎,為唐古特白刺資源的高值開發利用提供了科學數據和理論依據。
該研究建立了四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠模型,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中高劑量組可顯著降低糖尿病小鼠餐后血糖。該研究建立了高脂飲食-STZ誘導的糖尿病小鼠模型,探究了NTB-40長期給藥對糖尿病小鼠糖脂代謝和IR的影響。結果顯示,NTB-40可通過維持葡萄糖穩態(FBG、OGTT、ITT、FINS和HOMA-IR)和脂質穩態(TC、TG、HDL-C、LDL-C和FFA)改善糖脂代謝紊亂和胰島素抵抗,并減少炎癥(IL-6、IL-1β和TNF-α)和氧化應激(SOD和MDA)反應,減輕肝臟組織損傷。機制研究證實,NTB-40可通過調節IRS1/PI3K/AKT信號通路和下游蛋白FOXO1、GSK3β、GLUT4的表達降低糖異生,促進糖原合成和葡萄糖攝取,實現改善胰島素抵抗的作用效果。
該研究采用UPLC-Triple-TOF MS/MS技術,通過分析分子離子,碎片離子裂解規律以及參考相關文獻對活性組分NTB-40的化學成分作了初步分析,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。該工作初步明確了活性組分化學結構類型,為進一步分離純化提供了方法和指導。
8月30日,相關研究成果以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,在線發表在《食品與功能》(Food Function)上,并被選為封面文章。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院“西部之光”人才培養計劃等的支持。
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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揮降血糖作用
圖2.?電子版期刊封面
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