黄连温胆汤调控3T3-L1脂肪细胞胰岛素受体后信号通路的机制及其药效物质基础

Metabolic Syndrome(MS) is the aggregation of multiple risk factors of cardio-cerebral vascular, MS treatment can reduce the morbidity and mortality of coronary heart disease and stoke significantly, however, there’s no specific drug for it at present. On the basis of long-term clinical experience, huanglianwendan decoction is benefit for MS treatment efficacy. Due to its modern pharmacological mechanism and therapeutic basis are not clear, the clinical application and treatment improvement are limited. New research shows that insulin receptor signal transduction disorders lead to insulin resistance in adipose tissue is the key to the pathogenesis of MS. Previous study shows that IRS-1、PI3K-P85 and GLUT-4 protein were up-regulated by taking huanglianwendan decoction. Based modern biological theories and previous results, we hypothesized that huanglianwendan decoction may regulates the crucial effector proteins in insulin signaling pathway to improve the treatment of insulin resistance of MS .This topic attempts to research the regulation of huanglianwendan decoction to PI3K, MAPK, and CAP / Cb1 insulin receptor signaling pathway in 3T3-L1 adipocyte based on above hypothesis. Through comparative analysis of the chromatographic fingerprint of huanglianwendan decoction in vivo and in vitro, isolation and identification of the components of the body, inspect the correlation of spectral efficiency in terms of determine the material basis of the chemical composition of the body, show The molecular mechanism of huanglianwendan decoction improving MS.

代谢综合征(MS)是心脑血管危险因素的聚集状态，治疗MS能显著降低冠心病、脑卒中的发病风险，但尚无特异性治疗药物。古方黄连温胆汤治疗MS疗效良好，因现代药理机制和有效成分不清，限制其应用和疗效提高。最新研究表明胰岛素受体后信号转导障碍导致脂肪组织胰岛素抵抗是MS关键病理机制。前期研究显示该药上调MS大鼠PI3K信号通路IRS-1、PI3K-P85及GLUT-4蛋白。基于现代生物学理论结合前期实验结果，我们推测黄连温胆汤可能通过调控胰岛素信号通路中关键效应蛋白改善胰岛素抵抗治疗MS。基于上述假说本课题拟用差异蛋白组学和血清药物化学方法，研究黄连温胆汤对脂肪细胞胰岛素受体后PI3K、MAPK和CAP/Cb1信号通路及下游关键蛋白的调控作用，寻找作用靶点。对比分析黄连温胆汤体内外色谱指纹图，分离鉴定体内移行成分，考察谱效相关性，从体内化学成分的角度确定其药效物质基础，揭示该方改善MS的分子机制。

黄连温胆汤是临床中防治代谢综合征的有效方剂，可改善心血管危险因素的聚集状态，但现代药理机制和有效成分不清，限制该方剂的推广应用，因此课题组应用差异蛋白组学、血清药物化学方法，从细胞和分子水平，系统研究黄连温胆汤含药血清对3T3-L1脂肪细胞胰岛素受体后信号通路及其下游关键蛋白的调控作用，分析差异表达蛋白质，寻找作用靶点，解释黄连温胆汤治疗代谢综合征的分子机制；对比分析黄连温胆汤体内外成分色谱指纹图，认定、分离体内移行成分，并考察其与传统疗效的相关性，从体内化学成分的角度确定黄连温胆汤的药效物质基础。.我们研究发现黄连温胆汤汤剂的最优制备工艺为：中药饮片加入14倍量水，煎煮3次，每次煎煮1小时；黄连温胆汤含药血清无细胞毒性，其调控胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞的最佳浓度是含药血清占培养体系的4%，最佳作用时间为36小时；含药血清中移行成分有29个，其中包括8个原型成分和21个代谢物，原型成分包括5个黄酮类化合物，2个生物碱，1个三萜类化合物，体内代谢途径主要是与内源性分子结合。蛋白组学分析表明黄连温胆汤含药血清改善胰岛素抵抗效果确切，其机制是通过多靶点、多通路协同、整体调控作用完成的。黄连温胆汤含药血清可上调胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞IRS1(Tyr612)、PI3K-p85α(Tyr607)和Akt1(Ser473)蛋白磷酸化水平，引发下游GLUT4基因表达水平升高，完成IRS1/PI3K/Akt1/GLUT4通路的信号传导，增加葡萄糖摄取，改善胰岛素抵抗；黄连温胆汤含药学清亦可抑制胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞mTOR、S6K1的mRNA和蛋白表达水平，MAPK信号通路中的ERK1/2通路可能参与其中，通过下调p-ERK1/2的表达以改善胰岛素抵抗；而另一通路JNK1信号通路并未受到影响，可能未参与其中，也可能受到的影响被抵消。.本课题的完成初步分析了黄连温胆汤的药效物质基础，找到干预胰岛素抵抗的可能作用靶点，为今后进一步阐明黄连温胆汤药效本质及改善胰岛素抵抗作用机制提供了客观依据。