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淫羊藿有效成分的质量差异及其对顺铂致心肌和肠道损伤的保护作用研究

夏娟

淫羊藿有效成分的质量差异及其对顺铂致心肌和肠道损伤的保护作用研究

夏娟1
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作者信息

  • 1. 中国农业科学院
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摘要

淫羊藿为小檗科植物淫羊藿(Epimedium brevicornum Maxim.)、箭叶淫羊藿(Epimedium sagittatum Maxim.)、柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)或朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)的干燥叶,是一种著名的传统中草药,具有“益精气、坚筋骨、补腰膝、强心力”等功效。淫羊藿中含有的黄酮类成分是其主要的生物活性物质,其中淫羊藿苷(ICA)是评价淫羊藿药材质量的重要成分之一,经研究表明,ICA 具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、神经保护、改善心血管功能和促进骨形成等多重药理功能。近年来,针对ICA的药理作用已进行了广泛的科学研究。顺铂是一种广谱高效的抗肿瘤药物,被广泛用于治疗各种类型的恶性肿瘤。尽管顺铂对肿瘤细胞的治愈效果极佳,但其引起的心脏和肠道毒性作用极大地影响了肿瘤的治疗效果,严重损害了患者的生存质量,甚至威胁患者的生命,导致其在临床肿瘤学中的应用受到了严重的限制。因此,迫切需要寻找一种既不影响顺铂化疗效果,又可以安全有效地缓解其诱导的心脏和肠道毒性的天然药物。 先前研究表明,淫羊藿及其主要活性成分对心脏具有明显的保护作用,而对肠道保护的研究相对较少。为进一步探究淫羊藿及其有效成分的药理作用,基于“心与小肠相表里”的中医基础理论,本研究通过体内外实验相结合的方法,建立顺铂致心肌和肠道损伤模型,对淫羊藿提取物(EE)及其主要活性成分ICA进行较为系统地研究,充分揭示了EE和ICA对顺铂诱导心肌和肠道毒性具有明显地改善作用,并探讨了其发挥作用的可能分子机制,旨在为开发化疗性心肌和肠道损伤保护的临床用药奠定理论基础。主要研究内容如下: 1. 基于指纹图谱技术探究不同产地淫羊藿主要化学成分的含量差异 本研究利用HPLC法对不同产地淫羊藿中含有的黄酮类成分进行深入探究,证实吉林省、辽宁省、重庆市和甘肃省等不同产地的淫羊藿均含有朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C以及淫羊藿苷等成分,但不同产区之间各成分的含量差异较大。同时,本研究进一步利用指纹图谱技术,对不同产地淫羊藿药材的化学成分及有效成分进行系统研究,经多点校正和全谱峰匹配,形成不同产地淫羊藿的HPLC指纹图谱,通过相似度和聚类分析可知,相同产地之间淫羊藿化学成分及有效成分差异不大,相似度主要集中在0.84~0.99、0.85~0.96和0.80~0.95之间,说明相同产地之间化学成分及含量有一定的相似性,但不同产地之间差异较大,其原因可能与药材的基源、气候、生长环境以及采收时间等因素有关。 2. 淫羊藿提取物对顺铂致心肌和肠道损伤的保护作用 本研究通过建立顺铂致小鼠心肌和肠道损伤模型,从不同角度分析EE对心肌和肠道的保护作用。结果表明,EE可通过增加谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性并减少丙二醛(MDA)含量缓解顺铂导致的氧化性损伤。同时抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)的分泌以及核因子 NF-κB的表达,从而减轻顺铂引起的炎症性损伤。此外,EE 还可通过调控 Bax/Bcl-2 及其下游 caspase信号通路抑制凋亡。EE通过降低心肌损伤指标肌酸激酶同工酶MB(CK-MB),心肌特异性肌钙蛋白T(cTnT)和乳酸脱氢酶(LDH)以及肠道损伤指标二胺氧化酶(DAO)的水平改善顺铂导致的心肌和肠道组织损伤。本研究表明,EE对顺铂致心肌和肠道损伤均具有良好的保护作用。 3. 淫羊藿苷对顺铂致心肌细胞损伤的保护作用 建立顺铂致大鼠心肌(H9c2)细胞损伤模型,通过MTT比色法筛选出ICA在剂量为3 μM、6 μM和12 μM时对顺铂致H9c2细胞损伤有良好的保护作用。ICA能够明显减少顺铂对GSH-Px、CAT、GSH和SOD等抗氧化剂的消耗,同时降低MDA水平,调控氧化调节因子SIRT1的表达,表明ICA可有效缓解顺铂对H9c2细胞造成的氧化性损伤。ICA通过调控PI3K/Akt、MAPKs以及caspase信号通路减少顺铂诱导的心肌细胞凋亡。此外,ICA还可通过抑制NF-κB的表达减少炎症反应的发生。总之,ICA 可通过抑制 ROS 介导的氧化应激、细胞凋亡及炎症反应改善顺铂诱导的H9c2细胞损伤。 4. 淫羊藿苷对顺铂致肠道损伤的保护作用 通过体内外实验相结合的方法,本研究进一步探讨了ICA对顺铂致肠道损伤的改善作用及其潜在分子机制。ICA可显著抑制顺铂对GSH-Px、CAT和SOD等抗氧化酶的消耗,同时减少MDA的含量,表明ICA可有效缓解顺铂致肠道氧化性损伤。Western blot结果阐明,ICA可通过调节PPARγ/NF-κB/P53信号通路以及TNF-α、IL-1β、iNOS和COX-2等经典促炎因子的表达减轻炎症性损伤。免疫荧光染色和流式细胞仪分析结果表明,ICA可有效改善顺铂对肠道造成的凋亡损伤。此外,ICA通过上调紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达水平在保护肠屏障功能方面发挥重要作用。以上结果证明,ICA可通过抑制氧化应激、减轻炎症反应、减少细胞凋亡以及保护肠屏障功能有效缓解顺铂诱导的肠道损伤。

关键词

淫羊藿/有效成分/质量差异/心肌损伤/肠道损伤/保护作用

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授予学位

博士

学科专业

药用植物资源学

导师

王英平

学位年度

2021

学位授予单位

中国农业科学院

语种

中文

中图分类号

R2
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