【摘 要】
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仙人掌Opuntia dillenii（Ker-Gawl.）Haw为仙人掌科植物的新鲜或干燥地上部分,含有多种生物活性物质,其中仙人掌多糖（Opuntia dilenil polysaccharides,ODP）被认为是仙人掌中最主要的活性组分之一。现代研究表明:ODP具有降血糖,抗氧化,调节免疫,抗肿瘤,降脂,抗衰老,促进创面愈合等多种生物活性。课题组前期系统地研究了ODP的提取和纯化工艺,并证
【基金项目】
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贵州省高层次创新人才培养项目（黔科合人才[2015]4033）; 贵州省科技计划项目（黔科合支撑[2018]2826）
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仙人掌Opuntia dillenii（Ker-Gawl.）Haw为仙人掌科植物的新鲜或干燥地上部分,含有多种生物活性物质,其中仙人掌多糖（Opuntia dilenil polysaccharides,ODP）被认为是仙人掌中最主要的活性组分之一。现代研究表明:ODP具有降血糖,抗氧化,调节免疫,抗肿瘤,降脂,抗衰老,促进创面愈合等多种生物活性。课题组前期系统地研究了ODP的提取和纯化工艺,并证实了ODP具有良好的抗氧化活性,提出了“ODP可能对镉源性肝损伤具有潜在保护和治疗作用”的科学假说。为了验证这一科学假说,本研究以ODP为关注对象,通过建立小鼠镉源性肝损伤模型,对ODP的药效过程进行系统评价。评价指标涉及一般评价指标、脏器指数、肝脏组织病理学、肝脏中生物标志物及外周血中生物标志物等五个方面。评价周期为给药后1-5周5个不同时间节点;同时,对50 mg·kg-1、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、400mg·kg-1、600 mg·kg-1等5个剂量的治疗疗效也给予了评估。通过这些研究,探讨了ODP对镉源性肝损伤的“时间-效应”和“剂量-效应”关系,阐明了其发挥功效的起始时间、最佳效应范围以及是否存在“剂量-效应”关系。最后,采用传统氧化应激和网络药理学相结合的手段探讨了其抗镉源性肝损伤机制。主要结果如下:1.通过建立小鼠镉源性肝损伤模型,对ODP的药效过程进行综合评价研究。与空白组相比,模型组小鼠体重降低,肝脏指数升高,肝功能指标及血液指标紊乱,病理表现为肝细胞肿胀、核暴露、中央静脉充血等现象,表明模型是成功的。ODP能够显著增加小鼠的体重,降低肝脏中AST、ALT、ALP含量,减轻肝脏组织病理损伤,改善小鼠外周血中生理生化指标,对镉源性肝损伤表现出较好的治疗作用。2.“时间-效应”关系表明:随着给药时间的延长,ODP对肝脏的保护能力呈显著加强趋势,其药效过程大致与给药时间呈正相关。具体表现为起效时间在给药后14 d内,连续给药28 d后疗效达到最佳,且这种趋势可持续至35 d。3.“剂量-效应”关系表明:无论是对于镉源性肝损伤还是化学性肝损伤,5组剂量ODP的起效剂量为50 mg·kg-1,在剂量为200、400 mg·kg-1时药效达到最佳,当剂量为600 mg·kg-1时药效未发生显著性提升。ODP总体上表现出良好的剂量效应关系。4.基于网络药理学的结果表明:仙人掌多糖抗镉源性肝损伤的作用靶点69个,主要包括AKT1、Caspase-3、MAPK8、JAK2、MAPK14、IL-2、MMP-9、IGF1R、NOS2等。富集分析表明涉及的主要信号通路为VEGF信号通路,癌症通路,PI3K-AKT信号通路等。基于网络药理学的验证分析表明仙人掌多糖能显著降低肝脏中Caspase-3及MMP-9水平,升高IL-2水平,有效抑制镉引起的肝细胞凋亡及炎症反应的发生。5.基于传统氧化应激指标的作用机制研究表明:ODP具体较好的抗氧化能力,能显著抑制镉引起的SOD、GSH-Px活性降低,降低脂质过氧化产物MDA含量,使肝脏中抗氧化酶含量恢复至正常水平。本项研究可为ODP的深度开发应用提供科学依据,也为开发治疗镉源性肝损伤的药物或保健食品提供潜在的科技基础。
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