【摘 要】
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沙棘作为一种药食同源植物,广泛应用于食品、医药等国民经济的诸多领域。其中沙棘籽油因具有抗炎、抗氧化、护肝、降血脂等生物活性被大量榨取开发。为了使沙棘资源得到更加充分的利用,本实验室将榨油后的沙棘籽渣废弃物进行黄酮富集提取,得到沙棘籽黄酮提取物（Flavonoids-enriched extract from seed of Hippophae rhamnoides L.,FSH）,并基于已有平台研
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沙棘作为一种药食同源植物,广泛应用于食品、医药等国民经济的诸多领域。其中沙棘籽油因具有抗炎、抗氧化、护肝、降血脂等生物活性被大量榨取开发。为了使沙棘资源得到更加充分的利用,本实验室将榨油后的沙棘籽渣废弃物进行黄酮富集提取,得到沙棘籽黄酮提取物（Flavonoids-enriched extract from seed of Hippophae rhamnoides L.,FSH）,并基于已有平台研究其对糖代谢的调节作用。前期研究发现:FSH能降低高脂饲喂小鼠、实验性2型糖尿病大鼠、db/db小鼠等多种模型动物的血糖水平,并能够明显改善机体胰岛素抵抗。然而其具体作用机制以及活性物质基础尚未被阐明。在此基础上,本文以C2C12骨骼肌细胞为研究平台,对FSH干预胰岛素抵抗的分子机制、调控靶点及其主要活性成分作进一步探究,为加工副产物的高值化利用提供理论依据。首先,本文以0.5 mM棕榈酸钠诱导C2C12肌细胞24 h建立体外胰岛素抵抗模型,通过Western blotting技术对各处理组胰岛素信号通路中的关键蛋白进行检测。发现棕榈酸钠刺激下,胰岛素介导的AKT丝氨酸473位点的磷酸化水平显著下降,同时IRS1丝氨酸307位点的磷酸化水平显著上升,导致胰岛素信号通路受损。而FSH干预可显著改善棕榈酸钠诱导的C2C12肌细胞胰岛素抵抗。主要表现为FSH显著促进胰岛素介导下细胞的葡萄糖摄取,并且能够降低IRS1丝氨酸307位点的磷酸化水平,提高AKT丝氨酸473位点的磷酸化水平,改善胰岛素信号通路障碍。此外FSH能够激活AMPK,降低棕榈酸钠诱导的C2C12肌细胞内质网应激相关蛋白Bip、IRE1和JNK的表达或活化,改善内质网应激。在此基础上,采用si-RNA基因干扰技术对AMPK进行沉默之后,FSH对内质网应激和胰岛素抵抗的改善作用均被削弱。由此证明,FSH可通过靶向于AMPK改善棕榈酸钠诱导的C2C12肌细胞内质网应激和胰岛素抵抗。随后,为了明确沙棘籽黄酮发挥胰岛素抵抗改善作用的活性物质基础,筛选质量标志物,本文通过UPLC-MS/MS技术对其进行植物多酚代谢组检测,结合相对含量、文献查询和网络药理学的分析预测其主要功效成分,并从活性评价和作用机制两方面进行实验验证。研究发现,没食子儿茶素、槲皮素和咖啡酸均能激活AMPK,逆转棕榈酸钠刺激下胰岛素介导的AKT磷酸化水平的降低,改善胰岛素信号通路障碍,增强胰岛素敏感性;综合对活性强弱、剂量依赖性和实验结果稳定性的考虑,本文以没食子儿茶素为例,对其改善胰岛素抵抗的机制进行研究。发现在采用si-RNA基因干扰技术对AMPK进行沉默后,没食子儿茶素对胰岛素抵抗的改善作用也被削弱。由此证明,没食子儿茶素能通过靶向于AMPK改善棕榈酸钠诱导的C2C12肌细胞胰岛素抵抗。综上所述,沙棘籽黄酮提取物可通过靶向于AMPK改善棕榈酸钠诱导的C2C12肌细胞内质网应激和胰岛素抵抗;没食子儿茶素、槲皮素以及咖啡酸是其主要的活性单体组分,可作为其潜在的质量标志物。本研究为FSH成为活性明确、作用靶点清晰以及活性物质基础清楚的活性提取物提供了实验依据,为沙棘活性提取物潜在药用价值的挖掘奠定了理论基础,也为沙棘资源的深度利用提供了应用依据。
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