目的:2型糖尿病是一种严重威胁人类健康的慢性疾病,发病机制复杂,治愈困难。目前,临床上有多种针对糖尿病不同作用靶点的降糖药物,如二甲双胍类、磺脲类、α-葡萄糖苷酶抑制剂类和胰岛素类药物,这些药物的长期使用往往会产生一些毒副作用。中药用于消渴症治疗历史悠久,许多中药及其提取物具有较明显的抗糖尿病作用,因此,筛选中药的抗糖尿病活性成分并阐明其作用机制具有重要意义。本文旨在研究中药厚朴主要活性成分和厚朴酚对2型糖尿病大鼠血糖血脂,肝脏氧化应激、CYP450酶活性及肝、肾转运体mRNA表达的影响,以及和厚朴酚在糖尿病模型及正常大鼠体内的药动学性质差异,阐明其抗糖尿病作用及其药理作用机制。方法:(1)降糖降脂及抗氧化应激实验:雄性Wistar大鼠经高脂饮食喂养6周后,再一次性腹腔注射低剂量(30 mg/kg)链脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠模型。将造模成功的大鼠随机分成模型组、和厚朴酚低(25 mg/kg/d)、中(50 mg/kg/d)、高(100 mg/kg/d)剂量组、二甲双胍(250mg/kg/d)阳性对照组,另设正常对照组,每组8只。分别按照上述剂量灌胃给药,正常对照组给予相应体积的0.5%的羧甲基纤维素钠溶液,给药8周后禁食12 h,进行OGTT实验;并眼眶静脉丛采血检测血糖血脂水平;脱颈椎处死大鼠取肝脏制备肝匀浆和肝微粒体,检测抗氧化应激相关指标(SOD、CAT、GSH-Px、MDA、CYP2E1)的改变。(2)对肝脏酶活及肝肾转运体的影响实验:大鼠造模方法同上。将造模成功的大鼠随机分成模型组,和厚朴酚低(25 mg/kg/d)、中(50 mg/kg/d)、高(100 mg/kg/d)剂量组,另设正常对照组,每组6只,给药方法同上。给药结束后将大鼠脱颈椎处死,取部分肝脏制备肝微粒体检测CYP1A2、CYP2E1、CYP2C、CYP2B、CYP3A、CYP4A的酶活;取部分肝、肾脏组织提取总RNA,用荧光定量PCR法检测肝、肾组织中主要摄取与外排转运体的mRNA表达水平。(3)药动学实验:大鼠造模方法同上。将造模大鼠和正常大鼠均分别随机分成4组,每组6只。其中模型和正常大鼠各一组灌胃50mg/kg的和厚朴酚,于给药后5、10、15、30、45、60、120、240、480、720 min眼眶静脉丛取血,测血浆中和厚朴酚及其代谢产物浓度,计算药动学参数。剩下的各三组模型和正常组大鼠均灌胃50 mg/kg的和厚朴酚,并分别于给药后5、15、240 min断头处死,取肝、肾、脑组织并匀浆,HPLC法检测其中的和厚朴酚及其代谢物含量。结果:(1)降糖降脂及抗氧化应激实验:灌胃2 g/kg体重的葡萄糖后,模型对照组在30、60、90、120 min的血糖水平及血糖浓度-时间曲线下面积均大于正常对照组,且有极显著性差异(p<0.01)。糖尿病大鼠在经过和厚朴酚不同剂量治疗后,血糖浓度升高的现象均得以改善,且与模型对照组相比,和厚朴酚低、中、高剂量组的曲线下面积分别降低了 32.7%、35.4%和27.9%。与正常组相比,模型组大鼠血清中的血糖和血脂水平明显升高,且有极显著性差异(p<0.01);肝脏中CAT、SOD以及GSH-Px的活性降低,MDA水平升高,且都有极显著性差异(p<0.01),CYP2E1的酶活极显著升高(p<0.01)。灌胃给药8周后,与模型组相比,给药组血糖水平降低29%-41%,TC 水平降低了 38%-49%,TG 水平降低了 74%-86%,LDL-C 水平降低了 34%-43%,且都有显著性(p<0.05)或者极显著性差异(p<0.01),但是没有剂量依赖性,HDL-C水平没有明显差异,此外,和厚朴酚和二甲双胍的降血糖及降血脂效果没有明显差异。同时,给药组与模型组相比肝脏MDA水平明显下降了 45%-53%,CAT、SOD以及GSH-Px的活性分别增加了 15-29%,12-22%和30-31%,但是均不能使其恢复正常水平,且没有剂量依赖性,而且给药组的CAT、SOD以及GSH-Px的活性与二甲双胍组相比没有明显差异。和厚朴酚低、中、高剂量组的CYP2E1酶活与模型组相比分别下降了 11.4%,51.3%和 11.2%。(2)对肝脏酶活及肝肾转运体的影响实验:与正常组相比,2型糖尿病模型组大鼠肝脏CYP2B和CYP3A的酶活没有明显变化,但CYP1A2,CYP2E1,CYP4A和CYP2C活性却显著增强(p<0.01或p<0.05),分别是正常组的2.36,2.10,2.55和1.86倍;肝脏Oat2、Oatp2b1、Oatp1a5的mRNA表达水平显著下调(p<0.05或p<0.01),Octn2、Oatp3a1、Oatp1a1、Mdr2 的 mRNA 表达升高,有显著性差异(p<0.05);肾脏 Oat2、Mdr2、Ntcp 的 mRNA 水平上调(p<0.05),Oct1、Octn2、Oatp2b1、Oatp1a5的mRNA表达水平显著下调(p<0.05或p<0.01)。与模型组相比,和厚朴酚给药后对糖尿病大鼠肝脏CYP2B活性没有明显影响,但能剂量依赖性的抑制CYP1A2,CYP2E1,CYP4A和CYP2C活性,其中在中、高剂量时对上述酶活性的抑制较明显,有显著性差异(p<0.05或p<0.01);和厚朴酚能够上调肝脏Oat2、Oatp2b1的mRNA表达水平,且高剂量组有显著性差异(p<0.05);同时和厚朴酚能下调肾脏Bcrp、Mrp4 的 mRNA 表达水平(p<0.05)。(3)药动学实验:在正常组及模型组大鼠血浆和肾脏中检测到了原药及和厚朴酚的葡萄糖醛酸化代谢产物M2,肝脏中检测到了原药、葡萄糖醛酸化代谢产物M2及羟基化/葡萄糖醛酸化/硫酸化代谢产物M1,脑中仅检测到了原药。与正常组相比,在糖尿病状态下,和厚朴酚药时曲线下面积(AUC0-12h)和达峰浓度(Cmax)显著减小(p<0.05),平均驻留时间(MRT)和消除半衰期(t1/2z)也缩短了,但与正常组相比无统计学差异,而代谢产物M2的AUC0-12h和Cmax显著升高(p<0.05或p<0.01)。肝脏中糖尿病模型组大鼠在三个时间点的和厚朴酚浓度均高于正常组,但没有统计学意义;在肾脏中,糖尿病大鼠的和厚朴酚浓度均高于正常组,且5min时有极显著性差异(p<0.01),15 min时有显著性差异(p<0.05);脑中糖尿病模型组大鼠的和厚朴酚浓度也都高于正常组,且在15 min时有极显著性差异(p<0.01)。肝脏中M1在糖尿病模型组的浓度高于正常组,且5 min和240 min时有显著性差异(p<0.05),M2在5min时的浓度显著高于正常组(p<0.05),15 min和240 min时浓度没有明显变化;肾脏中M2在糖尿病模型组15min时的浓度显著高于正常组(p<0.05),5 min和240 min时浓度没有明显变化。结论:和厚朴酚能够降低高脂饲料-链脲佐菌素诱导的2型糖尿病模型大鼠的血糖血脂、改善其口服葡萄糖耐量受损,增强肝脏抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px活力,降低产生氧化应激的CYP2E1酶活性及脂质过氧化产物MDA含量,说明和厚朴酚具有抗糖尿病的效果。同时,和厚朴酚能够抑制大鼠肝脏中与糖尿病及糖尿病并发症相关的CYP1A2、CYP2E1、CYP2C、CYP4A 的活性;上调肝脏 Oat2 和 Oatp2b1 的 mRNA表达水平,下调肾脏Bcrp、Mrp4的mRNA表达水平,说明和厚朴酚对与糖尿病发生发展相关的CYP450酶活性的影响及对肝、肾转运体mRNA表达水平的影响可能是和厚朴酚抗糖尿病的潜在机制。通过对糖尿病状态和正常状态下和厚朴酚的药动学及组织分布的研究,发现病理状态下和厚朴酚的药动学参数及组织分布均有一定的变化,说明该差异可能是由于病理状态下CYP450酶活性和转运体mRNA的表达水平发生了改变而导致的。