多穗柯(Lithocarpus polystachyus Rehd.)是长江以南广布树种,因其具有良好的降糖效果,多穗柯得到了国内外专家学者的广泛关注。虽然科学家们对于多穗柯的降糖作用已经开展了一些研究,但是对其具体的活性成分及作用机理仍不是很清楚。本论文对广西、湖南、江西、福建、浙江和重庆6个省市多穗柯种质资源进行了调查,分析多穗柯叶片中的化合物及其含量,并对多穗柯叶片提取物降低Ⅱ型糖尿病(T2DM)小鼠血糖的机理及其活性成分进行了深入研究。本论文利用双高饮食喂养与链脲佐菌素诱导相结合的方法获得实验型T2DM小鼠,分别从体内(灌胃)和体外(非损伤微测试技术,NMT)两个方面,评估多穗柯提取物、根皮苷和三叶苷在实验型T2DM小鼠中的作用。主要研究内容有:检测实验小鼠的血糖水平、血脂水平、肝脏生化指标和肝糖原含量等多项生化参数;检测肝脏中葡萄糖代谢和转运相关基因的相对表达量;研究多穗柯提取物对T2DM小鼠肝组织中的生理性葡萄糖流速的影响;基于1H NMR,测定血清和肝脏的代谢变化;测定多穗柯提取物、三叶苷和根皮苷分别对离体胰岛β细胞分泌胰岛素的影响;测定离体胰岛β细胞的K+、Ca2+、glucose和insulin的跨膜转运,以及在通道抑制剂处理后它们的转运情况,结合激光共聚焦显微技术,测定多穗柯提取物、三叶苷和根皮苷分别对胞内Ca2+浓度的影响。主要研究结果如下:(1)多穗柯分布范围约在北纬23°40’～32°,东经99°～123°之间,分布海拔高度为150～2200 m,主要分布在海拔350～1100 m,其适应性较强,对立地条件要求不严。在丘陵至中山常绿阔叶林下,多穗柯多生长在山地黄壤上;在海拔1400 m以上的常绿阔叶林下,多穗柯多生长在山地黄棕壤或山地森林棕壤上。对多穗柯水提物的有效成分检测表明,根皮苷含量最高可达12.05%,三叶苷含量最高可达34.87%。(2)T2DM小鼠的体重在灌胃第一周后显著增加,但在随后三周内稳定,所有其他实验组的小鼠体重在四周灌胃的研究期间没有改变。灌胃四周后,所有治疗组小鼠的血糖水平均降低,其中用多穗柯提取物治疗起到了许多积极的作用:a)促进肝脏中葡萄糖摄取;b)肝糖原合成增加;c)氧化应激降低;d)葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)、胰岛素受体(IR)和胰岛素受体底物(IRS)在肝脏中的表达量上升,葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P)的表达量下降;e)改善血脂水平。用三叶苷或根皮苷治疗后,小鼠肝糖原合成加速,氧化应激降低,葡萄糖激酶(GK)的表达上升。用三叶苷治疗后,小鼠IRS和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)的表达量均上升。用根皮苷治疗后,小鼠肝组织中GLUT2,PEPCK和G-6-P的表达量也有增加。上述研究表明相比单独的三叶苷或根皮苷,多穗柯提取物具有更好的降血糖作用,它在显著增加葡萄糖摄取和肝糖原合成的同时,还能诱导T2DM小鼠中肝脏糖异生和氧化应激的下降。(3)T2DM小鼠肝脏重量和肝脏系数明显高于对照组,治疗后无明显下降。在T2DM小鼠血清和肝脏浸提物样品中检测出代谢物59种。在血清中,谷氨酰胺、缬氨酸、异亮氨酸、甘氨酸和丙氨酸5种氨基酸含量降低,丙酮酸和肌酸含量也降低,而葡萄糖和乳酸含量上升。经多穗柯提取物灌胃后,其血清中丙酮酸盐,肌酸和葡萄糖的水平得到改善。在肝脏浸提物中,谷胱甘肽、谷氨酰胺和乙酸盐含量下降,而脂肪酸、胆固醇和TMAO的含量上升。多穗柯提取物促进了谷氨酰胺,脂肪酸和胆固醇的降低。上述数据表明多穗柯提取物显著改善了糖异生和脂质代谢,同时在ATP供给和降低部分肠道微生物群的干扰方面有积极的作用。(4)多穗柯提取物能够促进小鼠胰岛β细胞对葡萄糖的吸收。在受到高浓度葡萄糖刺激后,小鼠胰岛β细胞中K+和Ca2+跨膜外向转运减少,而多穗柯提取物能够进一步减少K+和Ca2+跨膜外向转运,促进胞质Ca2+积累。多穗柯提取物能够促使胰岛β细胞KATP通道关闭,从而诱发胰岛素分泌,三叶苷是其活性成分之一。本论文研究发现多穗柯在南方分布较广,资源丰富,并且有效成分含量较高,可供该资源开发利用。同时论文初步揭示了多穗柯叶片提取物降低T2DM小鼠血糖的机理,及作用位点,证明中草药的多靶点特性,为糖尿病临床治疗提供理论指导,对于多穗柯药用开发具有重要意义。