隨著肥胖和不健康生活方式的盛行,目前2型糖尿病(T2DM)已成為與心腦血管疾病及腫瘤相并列世界三大非傳染性疾病之一。氧化應(yīng)激是誘發(fā)2型糖尿病發(fā)生發(fā)展,導(dǎo)致胰島素抵抗及β細(xì)胞衰竭的重要因素之一。中醫(yī)藥治療糖尿病歷史悠久,傳統(tǒng)中醫(yī)文獻(xiàn)中記載能治療消渴癥的中藥為數(shù)眾多。紅景天苷(Salidroside,SAL)是景天科(Crassulaceae)紅景天屬(Rhodiola L.)植物的主要藥理活性成分。早在兩千多年前,高原地區(qū)人們就已經(jīng)開始將紅景天入藥,用以抵御高山缺氧的惡劣生存環(huán)境。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,紅景天苷在抗氧化應(yīng)激,保護(hù)心血管、神經(jīng)組織及改善胰島素抵抗降低血糖方面均具有顯著功效。但其對胰島β細(xì)胞的作用尚未明確。β細(xì)胞衰竭是糖尿病致病機(jī)制的核心環(huán)節(jié),是糖尿病發(fā)生、發(fā)展的病理生理基礎(chǔ)這一理念目前已為人們普遍接受�；讦录�(xì)胞衰竭是引起糖尿病的重要病因,改善糖尿病狀態(tài)下β細(xì)胞生存及功能已成為新的治療策略之一。本文主要結(jié)合動(dòng)物和細(xì)胞模型,分別從分子水平,細(xì)胞水平以及動(dòng)物整體水平考察紅景天苷保護(hù)β細(xì)胞生存、功能的作用,并初步闡明其機(jī)制,以期建立降糖中藥作用機(jī)制研究的新思路。主要內(nèi)容如下:1、紅景天苷對2型糖尿病小鼠模型即HFD與db/db糖尿病小鼠血糖及氧化應(yīng)激狀態(tài)的改善作用HFD糖尿病小鼠給藥35d,紅景天苷有效降低HFD小鼠空腹血糖水平,OGTT試驗(yàn)表明,紅景天苷能夠顯著改善HFD小鼠口服葡萄糖耐受,提示其保護(hù)胰島β細(xì)胞功能的作用。而通過胰腺組織免疫熒光證實(shí),紅景天苷具有促進(jìn)β細(xì)胞增殖,從而增加β細(xì)胞總量的作用。同時(shí),紅景天苷表現(xiàn)出降低HFD糖尿病小鼠血清TG和CHO水平的趨勢,提示其改善糖尿病小鼠的脂質(zhì)代謝的作用。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)紅景天苷對HFD小鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)的緩解作用。紅景天苷能明顯降低HFD誘導(dǎo)小鼠脂肪組織丙二醛(MDA)水平,顯著升高其超氧化物歧化酶(SOD)、胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性。而在db/db糖尿病小鼠中,我們觀察到類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。紅景天苷能夠明顯降低db/db小鼠空腹血糖水平,并且db/db小鼠口服糖耐量得到改善。而通過db/db小鼠胰腺組織切片免疫熒光實(shí)驗(yàn)證實(shí),紅景天苷能夠促進(jìn)β細(xì)胞增殖,進(jìn)而增加db/db小鼠胰腺β細(xì)胞總量。此外,與HFD糖尿病小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,紅景天苷治療組小鼠脂肪組織丙二醛(MDA)水平明顯降低,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性明顯升高。提示紅景天苷具有明顯的抗氧化作用,證明紅景天苷能通過改善胰島β細(xì)胞功能降低血糖水平的同時(shí)通過抗氧化作用降低血脂,改善機(jī)體胰島素抵抗。綜合上述兩種經(jīng)典2型糖尿病小鼠模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們認(rèn)為紅景天苷可以有效改善緩解2型糖尿病小鼠的血糖水平與氧化應(yīng)激狀態(tài),并表現(xiàn)出促進(jìn)β細(xì)胞增殖進(jìn)而增加β細(xì)胞總量的作用。2、紅景天苷保護(hù)胰島β細(xì)胞生存與功能的調(diào)控作用為進(jìn)一步考察證實(shí)紅景天苷對β細(xì)胞生存是否具有直接保護(hù)作用,我們通過分離培養(yǎng)的小鼠胰島進(jìn)行β細(xì)胞增殖與凋亡檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在模擬的糖尿病刺激包括高糖、游離飽和脂肪酸、炎癥因子、H_2O_2培養(yǎng)條件下,β細(xì)胞增殖受到抑制,同時(shí)β細(xì)胞的凋亡率大大增加。而紅景天苷能夠顯著保護(hù)β細(xì)胞生存,有效抑制β細(xì)胞的凋亡,并促進(jìn)β細(xì)胞的增殖。同時(shí)我們進(jìn)行了GSIS實(shí)驗(yàn),考察紅景天苷對胰島β細(xì)胞胰島素分泌功能的調(diào)控作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)紅景天苷能夠顯著改善β細(xì)胞胰島素分泌功能。因此,我們推測紅景天苷通過有效保護(hù)糖尿病環(huán)境下β細(xì)胞的生存與功能,從而實(shí)現(xiàn)其降糖功效。3、紅景天苷保護(hù)胰島β細(xì)胞的作用機(jī)制探討通過小鼠β細(xì)胞株MIN6細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究表明,在β細(xì)胞中紅景天苷同樣具有顯著的抗氧化應(yīng)激活性,能夠有效降低MIN6細(xì)胞中ROS的生成,并恢復(fù)受損的線粒體膜電位。進(jìn)一步的分子作用機(jī)制探討,我們證實(shí)在高糖和H_2O_2環(huán)境條件下,紅景天苷能夠降低NOX2的表達(dá)水平,從而抑制其觸發(fā)的下游細(xì)胞凋亡通路JNK/Caspase3的激活,實(shí)現(xiàn)減少β細(xì)胞凋亡的作用。同時(shí),紅景天苷能夠通過激活A(yù)MPK通路誘導(dǎo)FOXO1磷酸化出核,進(jìn)而恢復(fù)PDX1的細(xì)胞核定位,改善β細(xì)胞功能以及生存狀態(tài)。綜上所述,我們的研究首次證實(shí)紅景天活性成分紅景天甙具有保護(hù)β細(xì)胞生存,促進(jìn)β細(xì)胞增殖再生的作用,其在糖尿病狀態(tài)下對β細(xì)胞存活和維持β細(xì)胞功能及數(shù)量均表現(xiàn)出顯著的功效。本研究進(jìn)一步對其作用分子機(jī)理進(jìn)行深入探討,闡明其藥理活性是通過抑制NOX2表達(dá)水平及其下游凋亡通路,并激活A(yù)MPK通路抑制FOXO1活性恢復(fù)PDX1功能而實(shí)現(xiàn)。本課題探討了以紅景天甙促進(jìn)β細(xì)胞生存的調(diào)節(jié)作用作為新治療靶點(diǎn)的可能性,建立一種降糖中藥作用機(jī)制研究的新思路,創(chuàng)新性的將紅景天降糖作用與通過抗氧化功效進(jìn)而保護(hù)胰島β細(xì)胞生存相聯(lián)系,具有一定科學(xué)創(chuàng)新意義與理論價(jià)值;并為開發(fā)中藥新型糖尿病治療藥物的臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：安徽中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：R285.5
【部分圖文】：

有超過 100 種的紅景天屬植物，我國分布有 73 種，其被譽(yù)為 高原人參 ，常用的紅景天屬植物有高山Sachalinensis A．Bor．）和大花紅景天（Rhodiolac紅景天性味甘，苦，平，歸肺、心經(jīng)，民間常用于損傷及糖尿病等病癥。明代李時(shí)珍《本草綱目》記祛邪惡氣，補(bǔ)諸不足 是 已知補(bǔ)益藥中所罕見 景天味苦酸平，無毒。主大熱大瘡，身熱煩，邪惡風(fēng)痹，諸不足。 《現(xiàn)代實(shí)用中藥質(zhì)量控制技術(shù)》藥卷記載：紅景天 功能與主治：清熱解毒，燥濕腫脹。苷（Salidroside，SAL）是景天科（Crassulaceae）紅景天要活性成分，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示�，F(xiàn)代藥理學(xué)糖尿病及其并發(fā)癥方面療效顯著。[27]-[28]

圖 2.1 高脂飲食 13 周內(nèi)小鼠血糖水平變化注：*與正常飲食（con）組小鼠比較***P<0.001Blood glucose level in mice fed with high-fat diet* Compared with Normal Diet (CON) ***P<0.001萄糖耐量實(shí)驗(yàn)（OGTT）

已出現(xiàn)高血糖癥狀。圖 2.1 高脂飲食 13 周內(nèi)小鼠血糖水平變化注：*與正常飲食（con）組小鼠比較***P<0.001Figure 2.1 Blood glucose level in mice fed with high-fat diet for 13 week* Compared with Normal Diet (CON) ***P<0.001（2）口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)（OGTT）
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本文編號：2849052