人面果抗糖尿病活性的物质基础及作用机制的研究

Garcinia xanthochymus is a traditional Dai medicine, which is widely used as a traditional medicine for dispelling worms, clearing away fire and removing food toxin. Previous phytochemical studies have demonstrated xanthones are major constituents in this plant. It showed that the leaf and fruit EtOAc extracts had antidiabetic activities in vitro and vivo. Based on the previous research, active compounds will be isolated guided by antidiabetic activity, and their structures will be identified by mordern spectral analysis. Their activities will be screened on molecules, cell and animal modes, and their molecular mechanism will be interpreted. The three-dimensional quantitative structure-activity relationship (QSAR) model of xanthones will be established by Molecular field analysis method (CoMFA), so it can provide a theoretical basis for designing a new type of antidiabetic drug. According to the structure-activity relationships theory, their structures will be modified. It will establish foundation for a antidiabetic drug. The new lead compounds will be provided for treating Diabetes mellitus (DM).

人面果为我国传统傣药，具有驱虫、清火退热、解食物中毒之功效。前期植物化学的研究表明口山酮是其主要的化学成分，同时体内外药理实验均显示叶子和果实乙酸乙酯提取物具有抗糖尿病的活性。本项目拟在前期研究工作的基础上，以抗糖尿病活性为指标对人面果中的活性化合物进行分离及结构鉴定。利用基于分子、细胞和动物模型的抗糖尿病筛选系统综合评价它们的活性，探讨活性成分抗糖尿病作用的分子机制。以分子力场分析法，建立口山酮的三维定量构效关系模型，为设计新型抗糖尿病药物提供理论依据，进而结构修饰，为创制开发新型抗糖尿病药物奠定基础，为糖尿病疾病的治疗提供新的先导化合物。

通过现代分离技术从三种藤黄属植物人面果（叶、树皮、果实）、木竹果（树皮、果实）以及藤黄中分离得到116个化合物，其中新化合物25个，新化合物的结构涉及到黄酮、环肽、笼状口山酮类以及PPAPs等多种类型。化合物42-44为金刚烷型PPAPs，64-65为变形的PPAPs，其余化合物为具有双环[3.3.1]壬烷骨架的B型PPAPs。84与85为一对新化合物，存在相互转换的快速平衡，为不可分离的一对区域异构体，属于具有双环[3.3.1]壬烷骨架的A型PPAPs，92为新的生育三烯酚衍生物。通过对上述化合物进行抗糖尿病和抗肿瘤活性的筛选，发现藤黄双黄酮 (11)为-淀粉酶和GSK3双重抑制剂。发现三个口山酮类化合物21、30和32具有非常显著的促进L6细胞摄取葡萄糖的作用，对葡萄糖的摄取率分别为对照组的208.4±14.3%、166.2±22.9% 和 195.3±3.2%。通过抗糖尿病机制的研究，化合物21和30是通过激活PI3K/Akt和AMPK这两个信号通路，从而引发GLUT4发生膜转移，进而促进细胞摄取葡萄糖的, 但对细胞内GLUT4的表达水平没有影响。采用MTT法测试了化合物对肝癌细胞HepG2、肺癌细胞A549、胃癌细胞SGC7901、乳腺癌细胞MCF-7的抗增殖活性。发现大部分PPAPs的衍生物具有良好的抗肿瘤活性。化合物59 (nujiangefolin B)显示了广谱抗癌活性，对测试的四种肿瘤细胞均显示出了很强的活性，PPAPs能够抑制H22实体移植瘤生长和肿瘤细胞的增殖，其机制可能与阻断STAT3相关信号通路有关，可以作为抗肿瘤药物的先导结构进行进一步的研究与开发。