杜仲皮/叶提取物及粪菌移植改善高脂小鼠脂质代谢作用及机制研究

被引量 : 0次 | 上传用户:rilton
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
传统医学中,杜仲主要用于补肝肾、强筋骨和安胎。近年来研究发现,杜仲也具有抗高脂血症作用,且主要以杜仲皮进行入药。然而,杜仲皮生长缓慢,且大面积的去皮易导致杜仲树的死亡。有研究表明,杜仲叶中活性成分的组成与杜仲皮较为相似,但其生物活性化合物的含量并不一致。因此,杜仲叶能否替代杜仲皮发挥同等功效的抗高脂血症作用,以及发挥抗高脂血症的作用方式和作用机制均尚不清楚。本研究通过网络药理学筛选出杜仲皮和杜仲叶的潜在抗高脂血症作用靶点;通过高脂饮食(HFD)诱导建立高脂小鼠模型,比较杜仲皮提取物(EBE)和杜仲叶提取物(ELE)抗高脂血症作用的强弱,并探究EBE和ELE发挥抗高脂血症的直接作用机制;通过粪菌移植(FMT)实验,验证EBE/ELE的抗高脂血症是否能从肠道菌群的迁移发挥作用,并探究其通过肠道菌群介导发挥的间接抗高脂血症作用机制;通过油酸(OA)诱导建立HepG2细胞脂质积累模型,在抑制剂的干预下验证其作用机制,主要研究内容及结果如下:1.通过网络药理学筛选出杜仲皮和杜仲叶可能发挥抗高脂血症的潜在作用靶点,并通过1:10热水浸提,提取EBE和ELE,进行HPLC-MS/MS的测定,对EBE和ELE中主要的活性成分进行定性分析,并比较EBE和ELE中活性成分的组成。网络药理学的分析结果表明,杜仲皮和杜仲叶中含有7种相同的活性化合物(Kaempferol、Quercetin、Geniposidic acid、Rutin、Protocatechuic acid、Aucubin和Chlorogenic acid)和16个相同的关键抗高脂血症靶点。除此之外,通过KEGG通路分析发现杜仲皮和杜仲叶的潜在抗高脂血症作用的信号通路均为“PI3K-AKT”。HPLC-MS/MS分析的结果表明,EBE和ELE中共有的主要化合物为8种,分别为Eucommioside、Geniposidic acid、Asperulosidic acid、Chlorogenic acid、Hedyotol C、Quercetin 3-O-β-D-sambubioside、Isoquercetin 和 Kaempferol-3-O-(6"-acetyl)-β-D-glucopyranoside。因此,杜仲叶中具有多种与杜仲皮相似的活性成分,且它们抗高脂血症的潜在作用通路可能为“PI3K-AKT”。2.通过建立HFD诱导的高脂小鼠模型,并联合FMT实验,探究EBE、ELE及含有EBE/ELE的粪菌悬液对高脂小鼠脂质代谢紊乱的改善作用。长期HFD的诱导,将导致小鼠体重和体长显著增加,各脏器组织出现损伤,并伴有脂质代谢紊乱的现象发生。然而,EBE/ELE的干预可显著降低高脂小鼠的体重,并显著缩短小鼠体长。且血脂和肝脏脂质代谢水平的结果表明,EBE/ELE的干预能显著降低血液中 Leptin、ADPN、TG、TC、LDL-c、ALT 和 TBA 的水平;显著升高血液中HDL-c的水平;显著降低肝脏组织中TG、TC、ALT、AST和TBA的水平。除此之外,EBE/ELE的干预还能显著降低高脂小鼠的血糖水平和AUC值,并显著提高肝脏组织的抗氧化能力,抑制HFD诱导的氧化应激。组织形态学分析结果表明,EBE/ELE的干预能通过促进自噬小体的生成,显著抑制肝脏中的脂滴生成;显著缩小脂肪组织中脂肪细胞的面积,抑制脂肪组织中的脂质积累。在FMT实验中,含有EBE/ELE粪菌悬液也具有改善脂质代谢紊乱的作用。然而,含有EBE/ELE健康小鼠粪菌悬液在抑制高脂小鼠的体重增加、降低血糖水平和肝脏组织中的氧化应激水平的干预效果显著优于含有EBE/ELE高脂小鼠的粪菌悬液。在EBE/ELE及含有EBE/ELE粪菌悬液调节HFD诱导脂质代谢紊乱水平的探究中,ELE的作用效果与EBE相比,未见显著性差异。因此,杜仲叶可代替杜仲皮,通过调节脂质代谢水平发挥抗高脂血症作用。3.长期HFD的摄入会导致机体出现低度炎症,破坏结肠组织结构的完整性,进而可能导致肠道菌群结构的紊乱。然而EBE/ELE的干预可能会逆转这一现象,保护结肠组织结构的完整性,并改善肠道菌群结构进而发挥抗高脂血症的作用。因此,本研究通过组织形态学分析、qRT-PCR和16S rRNA高通量测序,探究EBE/ELE的干预对高脂血症小鼠结肠组织结构、肠粘膜屏障功能和肠道菌群结构的影响。结果表明,EBE/ELE的干预能通过显著增强肠粘膜屏障功能(显著上调ZO-1和Occludin基因的表达)、显著降低促炎因子(TNF-α、IL-6和IL-1β)的表达、从而保护结肠组织结构的完整性。除此之外,短链脂肪酸(SCFAs)的测定结果表明,EBE/ELE的干预能显著促进乙酸、丁酸和总酸含量的增加,这可能与其肠道菌群的变化密切相关。16S rRNA测序结果表明,在EBE/ELE的干预下,能显著降低Desulfovibrionaceae和Erysipelotrichaceae的相对丰度,显著升高R um inococcaceae的相对丰度。Desulfovibrionaceae、Erysipelotrichaceae和Ruminococcaceae相对丰度的变化与脂质代谢水平的变化密切相关。因此,EBE/ELE的干预可能通过调节Desulfovibrionaceae、Erysipelotrichac和Ruminococcaceae菌群的相对丰度发挥抗高脂血症作用。为了阐明EBE/ELE与肠道菌群之间是否存在因果关系,通过FMT实验进行验证。结果表明,含有EBE/ELE健康小鼠粪菌悬液的干预能显著提高丁酸和总酸的含量,并能显著降低Erysipelotrichaceae 的相对丰度,显著升高Ruminococcaceae的相对丰度。因此,EBE/ELE的干预能通过调节肠道菌群结构,发挥抗高脂血症作用,它们之间存在直接的因果关系,然而其作用机制还需进一步探究。基于以上结果,ELE和EBE的干预均能改善肠道菌群的紊乱,二者的作用效果未见显著性差异。因此,基于调节肠道菌群结构发挥抗高脂血症这一途径,杜仲叶可代替杜仲皮发挥等效作用。4.通过qRT-PCR和WB实验探究EBE/ELE发挥抗高脂血症的直接作用机制和间接作用机制,并探究其内在联系。结果表明,EBE/ELE的干预能通过上调P-PI3K蛋白的表达,激活AKT的磷酸化,进而显著下调SREBP-1c、SREBP-1a和SREBP-2基因的表达,从而调节肝脏中的脂质代谢水平,抑制脂质的合成。除此之外,EBE/ELE的干预能通过显著上调结肠组织中Fiaf基因的表达,抑制肝脏中LPL基因的表达,进而抑制肝脏组织中TG的合成;EBE/ELE的干预能通过显著上调结肠和附睾脂肪组织中GPR41和GPR43基因的表达,从而 抑 制 脂 肪 组 织 中 的 脂 质 积 累。Desulfovibrionaceae/Erysipelotrichaceae/Ruminococcaceae的变化与Fiaf、LPL、GPR41和GPR43基因的表达具有显著的相关性。在FMT实验中也观察到了相似的结果。因此,EBE/ELE能通过激活“PI3K-AKT-SREBP”信号通路从而发挥直接的抗高脂血症作用。通过激活Desulfovibrionaceae/Erysipelotrichaceae/Ruminococcaceae介导的“Fiaf-LPL肠-肝轴”和“SCFAs-GPR41/GPR43肠-脂肪轴”循环,从而发挥间接的抗高脂血症作用。5.网络药理学和动物实验结果表明了杜仲皮和杜仲叶可以通过“PI3K-AKT”信号通路发挥直接的抗高脂血症作用,但仍需要进一步的反向验证。通过OA诱导建立HepG2细胞脂质积累模型,并分别添加 LY294002(PI3K 抑制剂)、MK-2206 2HC1(AKT 抑制剂)和Fastostain(SREBP抑制剂)抑制剂。结果表明,EBE/ELE可通过激活PI3K和AKT蛋白的磷酸化,下调SREBP-1c和SREBP-2蛋白的表达,进而抑制HepG2细胞中脂滴的积累,验证了 EBE/ELE通过PI3K-AKT-SREBP信号通路发挥直接的抗高脂血症作用的假说,且ELE与EBE的作用效果无显著性差异。因此,在通过调节分子基因水平改善脂质代谢紊乱方面,杜仲叶能替代杜仲皮发挥抗高脂血症作用。综上所述,EBE/ELE能通过调控分子基因水平和改善肠道菌群结构,发挥直接和间接的抗高脂血症作用,且ELE与EBE具有等效的抗高脂血症作用。因此,在抗高脂血症方面,杜仲叶能代替杜仲皮进行入药,从而实现杜仲叶资源化的可持续利用。
其他文献
期刊
本文简要概述了跨文化思辨能力的内涵,大致分析了在新课标的指导下,高职英语课堂上培养学生跨文化思辨能力的意义有帮助学生打好学习英语的文化基础、提高其竞争力、促使英语教育逐渐趋向于国际化三点。本文主要从学校、教师以及学生三个方面探讨了目前培养跨文化的思辨能力所面临教学改革不深入、教学水平有缺陷以及学生不配合教学活动等困难,并针对以上难题提出了深化教学改革、提高教师水平以及加强学生管理的有效措施。
期刊
期刊
习近平生态文明思想是在新时代生态文明建设实践中形成的一系列新理念、新战略的理论总结,为我国生态文明建设提供行动指南,主要包括生态保护观、绿色发展观、生态利民观、系统整体观、严密法治观和协同共治观。资源型城市是以本地区矿产、森林等自然资源开采、加工为主导产业的城市类型,为我国经济发展做出巨大贡献。但长久以来的资源开发给资源型城市带来了严重的水污染、空气污染以及水土流失等问题,生态治理能力不足成为制约
学位
在非物质文化遗产的传承与保护过程中,传承人是具体非遗的承载者,他们一代代的坚守为我国非物质文化遗产的继承和发展做出了巨大的贡献。本研究关注非物质文化遗产传承人,用中国画的创作方式来描述他们的形象,表现他们所坚守的文化。用我国传统的中国画形式来表现优秀传统文化的传承人,从内容到表现形式达到统一。文章基于田野考察,尽量全面立体地理解非遗传承人们的技艺与状态,在对7位传承人的采访后,用16幅系列作品表现
学位
期刊
汽车的驱动防滑控制(Acceleration Slip Regulation,ASR)是一种关键的车辆主动安全控制技术,主要解决的是车轮出现过度滑转的问题。由于轮毂电机汽车在动力传动和转矩控制上与燃油车有所区别,传统的驱动防滑系统不能直接套用,因此针对轮毂电机驱动的电动汽车,开展其驱动防滑控制研究意义重大。本文主要针对四轮独立驱动轮毂电机汽车的驱动防滑系统中驱动轮实时滑转率的获取和路面状态的观测进
学位
自由流-多孔介质流等多物理场耦合模型被广泛应用于油藏模拟的流体计算与仿真中。如何利用模型已有的物理信息准确地预测物理场一直是流体力学计算中非常重要的问题之一。油藏产能受地质、工程等多重因素影响,常规产量预测方法难以反映其真实生产特征,已有预测模型大都根据已有方程或公式进行计算,往往缺少基于实际数据的应用与校正。本文将深度学习应用于自由流-多孔介质流耦合模型求解及页岩油藏产能预测中,针对多物理场耦合
学位
期刊
期刊