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目的: 1.从牛蒡子药材中提取牛蒡子苷,优化提取分离及纯化工艺,将所得牛蒡子苷纯品作为本课题研究试药应用到后续研究中,同时为牛蒡子苷的工业生产工艺提供实验依据。 2.研究牛蒡子苷(AT)对高糖作用下的人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)增殖、迁移和血管生成是否有抑制作用,并从其对血管内皮生长因子( VEGF-A)、低氧诱导因子( HIF-1α)、PI3K/Akt及MAPK/ERK信号通路的影响入手,探讨其作用机制,寻找作用靶点,为糖尿病视网膜病变(DR)的防治提供新的途径。 方法 1.以AT含量为指标,通过正交试验,优化AT的醇提工艺;经过大孔吸附树脂柱粗分,筛选出效果最好的吸附分离方法;最后采用硅胶H柱层析,纯化AT,得到AT纯品。 2.体外培养HUVECs,应用高糖(25.0 mmol/L)诱导建立细胞模型。MTT法、流式细胞术检测不同葡萄糖浓度对 HUVECs的影响, DAPI染色等方法观察 AT对高糖诱导的 HUVECs凋亡情况的影响;MTT法检测AT对细胞增殖作用的影响,划痕实验检测AT对细胞迁移能力的影响,体外小管形成实验检测 AT对细胞血管生成的影响,western blotting法检测AT对HIF-1α、VEGF-A、PI3K、Akt、 Ras、ERK1/2、p-ERK1/2蛋白表达的调控作用。 结果 1.通过正交试验设计,确定了 AT的最佳醇提工艺为:脱脂后的牛蒡子干燥粉末,经8倍量90%乙醇,回流提取3次,每次2 h,得AT醇提浸膏。醇提浸膏用20%乙醇溶解加水稀释后静置得上样液,过AB-8型大孔吸附树脂柱,收集50%乙醇洗脱液,得AT粗分物。AT粗分物经硅胶H层析柱,氯仿:甲醇(9:1)洗脱,TLC跟踪,收集单点流份,重结晶得AT纯品,纯度达98%以上。 2. MTT法检测结果显示高糖能促进细胞增殖;DAPI染色法、流式细胞术检测结果显示高糖不会导致细胞凋亡,AT对细胞凋亡也没有影响。MTT检测结果显示,经高糖刺激3、5、7 d后,与LG组比较, HG组细胞增殖能力明显增加(P<0.01);与HG组比较,HG+AT组的细胞增殖能力明显降低(P<0.05或P<0.01)。划痕实验结果显示, HUVECs在高糖刺激下,与LG组比较,HG组细胞迁移能力明显增大(P<0.01);与HG组比较,HG+AT组的细胞迁移能力明显下降(P<0.01)。小管形成实验显示,4 h时,HUVECs在高糖刺激下,与 LG组比较,HG组细胞血管腔形成能力增强(P<0.01);与HG组比较, HG+AT组的细胞血管腔形成能力明显下降(P<0.01)。western blotting法检测结果显示,高糖诱导的HUVECs中HIF-1α、VEGF-A、PI3K、Akt、Ras蛋白表达量及 p-ERK1/2/ERK1/2蛋白表达量比值均增加(P<0.05或P<0.01),经药物处理后蛋白表达量均下降(P<0.05或P<0.01)。 结论 1.本课题确定的 AT提取纯化方法方便、稳定,为工业大生产提供可靠的实验依据。 2. AT能够抑制高糖诱导的血管内皮细胞增殖、迁移能力,阻碍血管生成。 3. AT的这一作用可能是通过抑制HIF-1α、VEGF-A的表达,阻碍Ras-PI3K/Akt及MAPK/ERK1/2信号通路的激活,从而抑制核内多种转录因子转录、细胞因子分泌,循环往复,起到抑制高糖诱导的血管内皮细胞血管生成作用。