摘要
石斛属(Dendrobium)植物是兰科(Orchidaceae)植物中既具有观赏价值又具有药用价值的类群之一,具有滋阴清热、益胃生津的功效。古方也记载石斛可用于“消渴症”的治疗。而多糖作为石斛中最主要的成分,被认为是其消渴活性的主要原因,因此引起了学者们的极大关注。本论文由四章组成,第一章综述了石斛属植物多糖的结构及药理活性研究进展、多糖提取分离鉴定工艺研究进展和糖尿病药物及促GLP-1分泌活性物质研究进展。第二章论述了四种石斛粗多糖的结构解析及其促GLP-1分泌活性研究。第三章论述铁皮石斛(D.officinale)多糖的结构解析及其基于GLP-1途径的降糖活性及机制探究。第四章为齿瓣石斛(D.devonianum)多糖的结构解析及其对GLP-1的促泌活性及机制探究。 第一章综述 本章首先对石斛属(Dendrobium)植物中已报道的多糖结构及药理活性进行了综述,为后期石斛属多糖的构效关系的发现提供依据。而后,又对多糖提取分离鉴定工艺研究进展进行归纳总结,便于解决分离多糖过程中的各种问题。最后对糖尿病药物及促GLP-1分泌活性物质进行报道,试图发现促GLP-1分泌活性先导药物。 第二章四种石斛粗多糖的结构解析及其促GLP-1分泌活性研究 本章对铁皮石斛多糖、齿瓣石斛多糖、金钗石斛多糖和兜唇石斛多糖的结构进行了初步解析,发现四种石斛多糖在主分子量、糖含量和单糖组成及比例上有较大区别,在促GLP-1分泌能力上也各不相同,这可能就是结构的差异导致的。因此,对四种石斛多糖进行进一步的结构解析从而发现其构效关系就具有极大意义。 第三章铁皮石斛多糖的结构解析及其基于GLP-1途径的降糖活性及机制探究 前期实验表明,铁皮石斛粗多糖对STZ诱导的糖尿病大鼠具有降低其血糖,并提升其血清中胰岛素和GLP-1水平的能力。为找出铁皮石斛多糖中的活性均一多糖,研究从铁皮石斛多糖中分离得到两个均一多糖(DOP-1和DOP-2),分子量分别为6.8KDa和14.3KDa。单糖组成分析表明,两个多糖均是由甘露糖和葡萄糖组成,比例分别为5.18∶1和4.78∶1。通过紫外分析、红外分析、甲基化分析及NMR分析得到两个多糖的重复片段均是由→4)-β-D-Glcp-(1→,→4)-β-D-Manp-(1→,→4)-2-O-acetyl-β-D-Manp-(1→和→4)-3-O-acetyl-β-D-Manp-(1→组成的12糖,结构如下图。体外活性表明,DOP-1和DOP-2对STC-1细胞没有促增殖作用,但有促GLP-1分泌的活性。并且这种促泌活性可以被Ca2+/CaM/CaMKⅡ和MAPK的信号通路抑制剂所抑制。因此,DOP促GLP-1的活性可能与Ca2+/CaM/CaMKⅡ和MAPK信号通路有关。 第四章齿瓣石斛多糖的结构解析及其促GLP-1的分泌活性及机制探究 研究从齿瓣石斛多糖中分离得到两个均一多糖(DDP-1和DDP-2),分子量分别为14.6KDa和75.5KDa。单糖组成分析表明,两个多糖均是由甘露糖和葡萄糖组成,比例分别为59.61∶1和45.08∶1。通过紫外分析、红外分析、甲基化分析及NMR分析得到两个多糖的重复片段均是由→4)-β-D-Manp-(1→,→4)-2-O-acetyl-β-D-Manp-(1→和→4)-3-O-acetyl-β-D-Manp-(1→组成的20糖和26糖,结构如下图。体外活性表明,DDP-1和DDP-2对STC-1细胞没有促增殖作用,但有促GLP-1分泌的活性。其中DDP-1的活性显著高于CDDP,可以认为其是CDDP中具有较好促GLP-1活性的均一多糖,而DDP-2的活性则与CDDP相当。机制探究实验表明,DDP-1的促GLP-1分泌活性可以被Ca2+/CaM/CaMKⅡ、PKA和MAPK的信号通路抑制剂所抑制。因此,DDP促GLP-1的活性可能与Ca2+/CaM/CaMKⅡ、PKA和MAPK信号通路均有关。