青藏高原矮生二裂叶委陵菜降糖活性成分及作用机制研究

The extract of Potentilla bifurca var. humilior R was first discovered to have the inhibiting activities of α-glucosidase and aldose reductase in lowering the postprandial glucose level of T2DM and promote the expression of insulin mRNA. These activities are to be found from the chemical composition and components of Potentilla bifurca var. humilior R. through the combining of natural product separation technology with enzyme inhibitory activity screening technology in vitro and finally one or multiple high-activity of the chemical composition and components was determined. By using 3T3-L1 adipocytes and model of T2DM, we study the secretion of the glycometabolism-related cell factors (resistin, leptin, adiponectin and IL-6 and so on) and the expression of mRNA related genes (insulin, resistin, leptin, adiponectin and so on). Action mechanism of anti-T2DM of Potentilla bifurca var. humilior R is determined by the jointly use of biochemistry, cytobiology, molecular pharmacology technology. The result shows the important theoretical and practical applications and lay the foundation for the future new drugs from Potentilla bifurca var. humilior R.

本研究基于首次发现的矮生二裂叶委陵菜（Potentilla bifurca var. humilior R）提取物具有α-葡萄糖苷酶和醛糖还原酶抑制活性，并能够降低2型糖尿病(T2DM)大鼠餐后血糖水平和促进胰岛素mRNA表达的特点，以矮生二裂叶委陵菜全草为样品，采用天然产物分离技术与酶抑制剂活性体外筛选技术相结合，对矮生二裂叶委陵菜化学组分、化学成分进行α-葡萄糖苷酶和醛糖还原酶抑制活性的追踪，最终确定一种或多种高活性化学组分或化学成分。利用3T3-L1前脂肪细胞模型和2型糖尿病动物模型进行脂代谢和糖代谢相关细胞因子（抵抗素、瘦素、脂联素、白细胞介素-6等）及相关基因（胰岛素、抵抗素、瘦素、脂联素等）的mRNA表达的研究。通过化学、细胞生物学、分子药理学技术，阐明矮生二裂叶委陵菜抗T2DM作用机制，研究结果具有重要的理论价值和实际应用前景，为后续矮生二裂叶委陵菜为原料的新药研发奠定基础。

矮生二裂叶委陵菜，产于青藏高原等地，除本属植物有部分研究外，此植物未见相关研究报道。.本研究采用天然产物化学分离技术与酶抑制剂筛选模型、细胞及整体动物实验，研究矮生二裂委陵菜的降糖活性成分及作用机制。结果从中分离得到28个化合物，其中香橙素、3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸、圣草酚、五羟黄酮-3'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、3-O-没食子酰基葡萄糖、没食子酸甲酯为首次从该属植物中分离得到。乙酸乙酯部位对AG和AR有高抑制活性，IC50分别为0.004、0.312 mg/mL。化合物AGI筛选结果，槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖、圣草酚、槲皮素-3-O-β-D-吡喃木糖苷，山柰酚，杨梅素 3'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-(6''-O-反式-对羟基桂皮酰基)-β-D-葡萄糖苷、1-O-香豆酰基-β-D-葡萄糖、3,5,7-三羟基-4'-甲氧基黄酮为竞争性抑制剂，IC50为0.0637、1.4647、0.3175、1.2159、0.3056、0.0815、0.0059、0.0063 mol•10-3/L；槲皮素、皱褶菌素A甲酯为非竞争性抑制剂，IC50为0.6933、0.00036 mol•10-3/L；儿茶素、(-)-表儿茶素为反竞争性抑制剂，IC50为0.2246、0.7189 mol•10-3/L。ARI筛选结果，槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸吡喃糖苷、杨梅素、槲皮素-3-O-β-D-吡喃木糖苷、杨梅素 3'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素-3-O-(6''-O-反式-香豆酰基)-β-D-葡萄糖苷、槲皮素的活性最好，IC50为1.2037、1.6995、1.6057、1.6600、1.8152、1.3071、2.4683 mol•10-3/L。3T3脂肪细胞实验表明，乙酸乙酯部位和28个化合物，在实验浓度下均有较高的细胞活力，可促进脂肪细胞摄取葡萄糖，具潜在降糖活性。动物实验表明，矮生二裂委陵菜具良好的降血糖作用，可改善糖尿病实验动物“三多一少”症状；其作用机制可能与其促进胰岛素分泌，提高胰岛素的敏感性和抗氧化能力，调节血脂水平及与上调胰岛素、葡萄糖激酶mRNA表达，下调葡萄糖-6-磷酸酶、抵抗素、瘦素mRNA表达有关。研究结果具有重要的科研价值及应用前景意义。