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糖尿病是由于胰岛素的相对或绝对不足所导致的机体血糖、蛋白质、脂肪等一系列代谢紊乱的慢性疾病。全面而有效的控制糖尿病,除了使用口服药物及注射胰岛素外,还需其他多方面的配合。桑叶目前被认为是管控糖尿病及其并发症最常用的药用和草本中药之一。众多研究表明桑叶中含有多种具有调节血糖的活性成分,如多糖多酚,活性碱等物质。为探究桑叶中降血糖活性成分及其降糖机制,本研究以小鼠为试验材料,主要通过高血糖小鼠模型构建、转录组学和网络药理学相结合的方法,从小鼠生理差异方面着手,分析桑叶活性成分引起糖尿病小鼠的生理差异,并且从基因表达层面揭示桑叶活性成分对糖尿病小鼠差异表达基因的调控机制。通过qRT-PCR和Western blotting对显著表达的基因进行验证。同时,运用GC/MS和药理学分析对桑叶中活性成分及其抗糖靶点进行鉴定分析。本试验主要研究结果如下:(1)小鼠生理差异统计结果:经过桑叶粉喂食10周后的高血糖小鼠,体重相对恢复正常,机体血糖值得到显著降低,血清胰岛素含量得到明显恢复。总之,桑叶粉能够改善小鼠胰岛素抵抗,表明其具有一定抗糖效果。(2)运用转录组学的方法分析正常小鼠(C组)、高血糖组小鼠(DC组)以及桑叶喂食组小鼠(DD组)的肝脏组织中的差异表达基因(DEGs)。其中,DC组与C组相比,DEGs共679个,393个基因表达上调,286个基因表达下调;DD组与C组相比,DEGs共740个,353个基因表达上调,387个基因表达下调;DD组与DC组相比,DEGs共716个,211个基因表达上调,405个基因表达下调。GO分析结果表明,DEGs主要是参与应激反应、代谢及受体结合的过程;KEGG分析结果表明,DEGs主要参与代谢途径、炎症介质调节、胰岛素信号传导的过程。(3)qRT-PCR与Western blotting验证结果表明:LY6A,GRB10,TAP1,IGF2,UBD蛋白的表达与转录水平一致,桑叶活性成分可能主要是通过调节这些差异蛋白的表达从而起到减弱机体胰岛素抵抗以及恢复糖代谢功能的作用。(4)桑叶活性成分的鉴定及抗糖靶点分析:运用GC/MS方法对桑叶中活性成分进行测定,结果共测定出202种活性代谢物,其中包括黄酮和多酚类物质,如五羟黄酮,绿原酸等。对活性成分进一步药理分析表明其中22种化合物具有潜在抗糖效果,主要通过作用IRS1,TNF,TAP1,IGF2,FASN等靶点蛋白影响与糖尿病相关的炎症通路及胰岛素信号通路。本次试验结论:桑叶活性成分在抗高血糖方面具有一定的效果,表现在高血糖小鼠经过进食桑叶之后,能够显著降低机体血糖和恢复血清胰岛素含量,且桑叶中活性成分可能主要通过作用于胰岛素信号通路中相关蛋白如IGF2,TAP1等缓解由于高血糖而引起的糖代谢和脂代谢紊乱,从而起到降低血糖,改善胰岛功能的情况。同时也为揭示桑叶的“多成分-多靶点-多通路-多疾病”相互关联的生物学效应机制奠定理论基础。