基于胰高血糖素样肽-1释放调控诠释人参二醇型皂苷抗糖尿病作用及其机制

基于Rb1、Rg3和Rh2等人参二醇型皂苷口服吸收差，血药浓度低，但仍有良好的防治糖尿病的特点，首次提出肠道是人参二醇型皂苷的作用靶组织。即由于其口服难吸收，导致肠道内高浓度的药物蓄积，直接作用于肠道系统，通过促进GLP-1的释放发挥防治糖尿病作用。并利用在体和细胞实验进一步验证这一推论。在体研究人参二醇型总皂苷和相应单体防治糖尿病作用以及与 调控GLP-1 释放之间的关系，并在NCI-H716细胞水平上研究其涉及的可能机制。同时研究糖尿病状态下人参二醇型皂苷肠道脱糖代谢以及在Caco-2细胞中的代谢动力学特征，结合人参二醇型皂苷及其相应代谢物促GLP-1 释放的作用比较结果，进一步阐明人参二醇型皂苷抗糖尿病作用的物质基础。其成果有助于解释人参二醇型皂苷口服吸收差，但有很好抗糖尿病疗效的科学问题。对其它类型皂苷甚至其它中药口服难吸收成分系统作用机制研究有借鉴作用。

建立2型糖尿病大鼠模型，人参总皂苷（GTS）治疗4周后降低总胆固醇，甘油三酯和游离脂肪酸水平。GTS显著降低餐后葡萄糖水平和暴露量，增加血清胰岛素水平和降低胰岛素敏感指数的趋势。GTS促进糖尿病大鼠回肠中GLP-1的分泌，提高葡萄糖刺激的GLP-1水平，上调胰高血糖素原基因表达。免疫组化结果表明GTS治疗促进L细胞数目增加。Rb1剂量依赖性的促进NCI-H716细胞GLP-1分泌，增加NCI-H716细胞中胰高血糖素原和PC3基因表达，促进GLP-1的生物合成。Rb1提高NCI-H716细胞内ATP/ADP的比例，导致细胞膜K离子通道关闭，L型钙通道开放，钙离子内流，细胞内钙离子浓度升高，进而导致GLP-1的释放，这可能是Rb1促进GLP-1分泌的机制之一。 .建立高脂模型大鼠，GTS治疗4周后血清和肝脏中总胆固醇、甘油三酯、游离脂肪酸、肝重指数和附睾脂重指数与模型组相比显著降低。口服糖耐量实验表明GTS降低血清胰岛素、胰岛素敏感指数和瘦素水平。GTS促进高脂大鼠回肠中GLP-1的分泌，提高葡萄糖刺激的GLP-1水平，上调胰高血糖素原和PC3基因表达，促进L细胞的数目增加。Rb1剂量依赖性的促进NCI-H716细胞GLP-1分泌。10%高脂模型大鼠血清培养NCI-H716细胞株，加入Rb1显著促进NCI-H716细胞分泌GLP-1，并上调胰高血糖素原基因表达。GTS和Rb1可以显著改善高脂饮食大鼠的脂质紊乱和胰岛素抵抗，肠道GLP-1的分泌增加可能介导GTS的降血脂作用。.Rb1在糖尿病大鼠体内的口服血浆暴露量和生物利用度增加，而静注Rb1在糖尿病大鼠体内的消除速率显著升高。糖尿病大鼠肝门静脉血中Rb1浓度显著升高，肠灌流结果显示糖尿病组肠道中Rb1吸收增加。Rb1在糖尿病组中尿排泄量显著高于正常组。肠道菌群温孵结果表明糖尿病组中Rb1的代谢产物F-2和C-K的生成量明显减少。肝、肠微粒体对Rb1的代谢活性极低且无差异。Rb1在MDR1-MDCK细胞中的转运显示Rb1不是P-gp底物。10%糖尿病血清培养Caco-2细胞后，细胞膜通透性增加，Rb1在Caco-2细胞中的通透性也增加。Rb1在糖尿病大鼠中口服生物利用度和系统暴露量显著增加，这可能是糖尿病状态下肠黏膜的通透性增加所致。Rb1在糖尿病大鼠体内的消除速率显著加快，这可能与糖尿病状态下Rb1的尿排泄加快有关。