摘要
目的：药食同源食物菟丝子具有显著的降血糖作用，但其发挥作用的有效成分及机制尚未被阐明。因此，本课题以菟丝子作为研究对象，采用UPLC-Q-TOF-MS/MS法对菟丝子的植物化学成分进行分析，并结合网络药理学技术预测其干预糖尿病的潜在作用机制，为菟丝子的开发和利用提供理论依据。 方法：1.采用紫外分光光度法对菟丝子总黄酮、总酚酸、总木脂素和总生物碱的含量进行测定。 2.采用UPLC-Q-TOF-MS/MS法在正负离子模式下对菟丝子中的植物化学成分进行采集，采用Masdial V16数据库和PeekView数据分析软件提取离子并结合文献报道信息对菟丝子的植物化学成分进行分析与指认。 3.在确定菟丝子植物化学成分的基础上，对菟丝子在大鼠体内的代谢物进行分析。以健康的雄性Wistar大鼠为实验对象，收集大鼠灌胃菟丝子醇提物后的血浆、尿液、粪便和胆汁样品。采用UPLC-Q-TOF-MS/MS法在正负离子模式下进行检测，再利用PeakView数据分析软件对空白生物样品和灌胃后生物样品的图谱数据进行对比处理。同时结合相关文献对菟丝子植物化学成分的体内代谢物进行分析。 4.运用SwissTargetPrediction数据库对菟丝子入血的原型成分进行靶标筛选，同时于GeneCards和Disgenet数据库收集糖尿病相关的疾病靶标。将菟丝子入血原型成分的靶标与糖尿病靶标导入微生信平台获得交集基因。再利用STRING数据库结合Cytoscape3.10.1软件绘制关键靶标的PPI网络。于DAVID数据库分别进行关键靶标的GO富集分析和KEGG通路分析。 结果：1.菟丝子植物化学成分的含量测定结果表明，菟丝子中总黄酮含量为10.44±0.51mg/g;总酚酸含量为23.66±1.53mg/g;总木脂素含量为7.68±1.17mg/g;总生物碱含量为11.4±0.36mg/g。 2.经与数据库和文献信息比对分析，正负离子模式下共检测出菟丝子植物化学成分75个，其中包括29个黄酮类化合物，21个酚酸类化合物、6个木脂素类化合物、2个生物碱类化合物以及17个其他类成分。 3.采集灌胃菟丝子醇提物的大鼠血浆、尿液、粪便、胆汁样品，经与菟丝子体内代谢数据库比对分析，共检测出58个化合物，血浆样品中检测出12个原型成分，12个代谢物;尿液样品中检测出6个原型成分，20个代谢物;粪便样品中检测出3个原型成分，15个代谢物;胆汁样品中检测出4个原型成分，7个代谢物。它们在体内主要发生葡萄糖醛酸化和硫酸化等反应，多数以代谢物形式通过肾脏和胆汁排出体外。 4.通过筛选获得菟丝子入血原型成分11个，干预糖尿病的潜在靶标111个。其中反式阿魏酸、龙胆苦苷、咖啡酸、染料木素、大豆苷元等入血成分可作用于芳香化酶（CYP19A1）、表皮生长因子受体（EGFR）、Toll样受体9（TLR9）、NADPH氧化酶4（NOX4）、基质金属蛋白酶2（MMP2）、基质金属蛋白酶9（MMP9）、前列腺素-内过氧化物合酶1（PTGS1）、花生四烯酸5-脂氧合酶（ALOX5）等关键靶点。GO分析提示菟丝子入血成分对应的糖尿病潜在靶标在分子功能方面主要涉及RNA聚合酶Ⅱ转录因子活性、类固醇结合、类固醇激素受体活性、锌离子结合等;生物过程主要涉及MAP激酶活性的正调控，对异生素刺激的反应，细胞内类固醇激素受体信号通路，对缺氧的反应等;细胞组分主要包括质膜、细胞表面、细胞外空间、细胞外组分等。KEGG分析结果显示，这些靶标主要与动脉粥样硬化相关通路（脂质与动脉硬化、流体剪切力与动脉粥样硬化），癌症相关通路（前列腺癌、化学致癌作用受体激活、癌症中的蛋白聚糖、非小细胞肺癌等），缺氧及凋亡相关通路（HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路）等有关。 结论：菟丝子富含多种植物化学成分，以黄酮类和酚酸类最为丰富，它们在大鼠体内主要发生葡萄糖醛酸化和硫酸化反应，并多数以代谢物的形式通过肾脏和胆汁排出体外。咖啡酸、反式阿魏酸、染料木素、大豆苷元、龙胆苦苷等菟丝子入血成分主要作用于CYP19A1、EGFR、TLR9、NOX4、MMP2、MMP9、PTGS1、ALOX5等靶标，可能通过动脉粥样硬化相关通路、癌症相关通路、缺氧及凋亡相关通路等来发挥干预糖尿病的作用。
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