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糖尿病已成为当代社会最常见的代谢紊乱性疾病之一,也是继心血管疾病和恶性肿瘤之后的第三大非传染性疾病。糖尿病患者长期高血糖可致器官组织损害,引起脏器功能障碍以致功能衰竭,而男性患者性腺功能减退的临床表现为性欲下降、勃起功能障碍等。裂叶荨麻(Urtica fissa E.Pritz)在我国陕西、四川、贵州、湖北等地广泛分布,是汉族、维吾尔族、藏族等应用历史悠久的民族药和民间药,在维吾尔族医学中记载荨麻有通经利尿、增乳壮阳的作用,但未见对其药效物质基础的系统研究。本研究以秦巴山区资源丰富的裂叶荨麻为研究对象,对裂叶荨麻缓解糖尿病性腺功能减退的活性成分及其作用机制进行研究。具体研究内容如下:1.裂叶荨麻有效成分的提取分离及其体外抗氧化、降糖活性研究在秦巴山区采挖裂叶荨麻并进行植物来源鉴定,对裂叶荨麻根中具有增加睾酮水平的活性成分进行系统分离。以21.8 kg裂叶荨麻根为原料,采用95%乙醇提取获得浸膏状提取物2.8 kg,水混悬后以不同极性溶剂萃取,分别得到石油醚相(433.4 g)、乙酸乙酯相(480.5 g)、正丁醇相(1058.3 g)和萃余水相(378.5 g),小鼠间质细胞瘤细胞(MLTC-1)试验表明乙酸乙酯相能够显著提高细胞的总睾酮水平;采用硅胶柱色谱分离乙酸乙酯相,以石油醚/乙酸乙酯进行梯度洗脱,分别得到Fr.1~Fr.7组分,MLTC-1细胞试验表明Fr.3组分能够显著提高细胞的总睾酮水平;对Fr.3组分(15.3 g)进行硅胶柱色谱分离,以乙酸乙酯/甲醇梯度洗脱共分离6个已知化合物,分别为对甲氧基苯甲醛(1)、槲皮素(2)、山奈酚-3,7二鼠李糖苷(3)、3,4二香草基四氢呋喃(4)、大黄素(5)、对羟基肉桂酸(6);MLTC-1细胞试验结果表明化合物(4)(3,4-divanillyltetrahydrofuran,DVTF)能够显著提高细胞的总睾酮水平。体外活性研究发现DVTF对DPPH自由基和羟自由基最大清除率分别为84.12±2.05%和62.49±2.63%,IC50分别为9.30μg/mL和139.90μg/mL,表明DVTF具有体外抗氧化作用;DVTF对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的最大抑制率分别为59.09±1.61%和76.84±2.3 8%,IC50分别为7.53 mg/mL和6.96 mg/mL,表明DVTF具有体外降糖活性。2.DVTF对正常小鼠性腺功能的影响及其安全性初步评价比较了 DVTF对小鼠的皮下注射、腹腔注射和灌胃给药三种途径,确定了灌胃的给药方式;研究了 DVTF对小鼠14天急性毒性试验,结果发现DVTF对小鼠未产生明显的毒性反应。将健康ICR雄性小鼠分为对照组、阳性对照组(西地那非)及DVTF低、中、高剂量组(25、50和100mg/kg),连续给药4周。观察小鼠的生理指标及交配行为,测定血清总睾酮和游离睾酮水平,并观察主要脏器的组织形态。结果表明,与对照组相比,DVTF各剂量组小鼠的采食量、饮水量及体重无显著性差异;DVTF低、中、高剂量组均能显著缩短小鼠跨骑潜伏期、增加跨骑次数和交配次数,其中高剂量组小鼠跨骑潜伏期缩短了 46.32%(p<0.01)、跨骑次数增加了 14.67%(p<0.01);交配次数增加了 32.00%(p<0.01);DVTF低、中、高剂量组小鼠血清总睾酮分别增加了 8.21%、17.31%和43.98%,游离睾酮分别增加了 1.02%、12.17%和14.98%(p<0.05,p<0.01);小鼠的肝脏、肾脏、心脏、睾丸、附睾及胰腺的组织形态未显示异常。表明DVTF能够提高正常小鼠血清总睾酮和游离睾酮水平,促进性能力,增强交配行为,且对主要脏器基本无毒性。3.DVTF对糖尿病小鼠性腺功能的保护作用研究采用高脂高糖联合链脲佐菌素诱导ICR雄性小鼠构建2型糖尿病模型,分为对照组、模型组、阳性对照组(二甲双胍)和DVTF低、中、高剂量组(25、50和100 mg/kg),连续给药4周。研究了 DVTF对糖尿病小鼠生理指标、血清生化指标、交配行为学指标和睾丸组织形态的影响。结果表明,与模型组相比,DVTF各剂量组能够减少糖尿病小鼠采食量和饮水量,增加体重,其中高剂量组小鼠采食量减少了 11.82%,饮水量减少了 3 1.45%,而体重增加了 24.80%(p<0.01);DVTF低、中、高剂量组小鼠的空腹血糖值分别降低了 22.28%、31.58%和 43.33%(p<0.01);DVTF 增加了糖尿病小鼠的空腹胰岛素水平和胰岛素敏感指数(ISI),降低了胰岛素抵抗指数(HOMAIR),但是仅高剂量组降低HOMAIR具有统计学意义(p<0.05),表明DVTF具有改善糖尿病小鼠胰岛素抵抗的作用。DVTF低、中、高剂量组分别使糖尿病小鼠的跨骑潜伏期缩短了 22.86%、32.00%和34.85%(p<0.01)、跨骑次数增加了 10.20、10.40 和 11.60 倍(p<0.01)、交配次数增加了 18.00、21.50和22.00倍(p<0.01),表明DVTF可以改善糖尿病小鼠的性欲唤起,增强交配行为;此外,DVTF中、高剂量组糖尿病小鼠的总睾酮水平分别增加了 45.36%和87.29%;游离睾酮水平分别增加了 51.56%和62.88%(p<0.05,p<0.01)。DVTF高剂量组糖尿病小鼠生精细胞数量增加,精母细胞增多,间隙缩小,精子数量增加;睾丸生精细胞结构基本完整,未见明显细胞间隙,细胞膜完整,细胞核清晰,线粒体结构基本正常,内质网扩张减少;睾丸间质细胞线粒体增多,滑面内质网扩张减少。由此可知DVTF恢复了糖尿病小鼠的性腺功能,并缓解睾丸的组织和细胞损伤,DVTF对糖尿病小鼠性腺功能具有保护作用。4.DVTF保护糖尿病小鼠性腺功能的作用机制研究基于UPLC-Q/TOF-MS技术对糖尿病小鼠血清中的小分子代谢物进行分析检测,通过XCMS online在线数据库、SIMCA-P软件、HMBD数据库及MetaboAnalyst数据库等资源对代谢物数据进行分析,发现了 34个差异代谢物以及12条代谢通路,其中类固醇激素生物合成代谢途径明显发生了改变,涉及2个生物标记物:22β-羟基胆固醇和20α-羟基胆固醇;采用Western blotting方法研究了糖尿病小鼠睾丸中影响睾酮合成的蛋白表达。结果发现,糖尿病小鼠睾丸中转录调控因子Nur77、类固醇快速调节蛋白StAR和细胞色素胆固醇侧链裂解酶P450scc的蛋白表达均下调。经DVTF干预后,糖尿病小鼠的Nur77、StAR和P450scc蛋白表达上调,表明DVTF对糖尿病小鼠睾酮合成相关蛋白有调节作用;采用分子对接技术计算模拟了配体分子DVTF与受体蛋白Nur77的结合情况,发现DVTF能够在Nur77的氨基酸残基GLY45、TYR122、LYS125和LEU166处形成分子间氢键,与ARG123形成疏水相互作用,共形成5个结合位点,表明DVTF与睾酮合成蛋白上游的转录调控因子Nur77具有结合力,从而产生对睾酮合成的促进作用,Nur77是DVTF抗糖尿病性腺功能减退的关键靶点。综上所述,裂叶荨麻中DVTF具有抗糖尿病性腺功能减退的作用,DVTF具有抗氧化和降糖作用,能够改善糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态,能够促进正常雄性小鼠和糖尿病雄性小鼠的性腺功能,且不产生明显毒副作用,DVTF改善糖尿病小鼠性腺功能的作用机制与调节Nur77相关。