2型糖尿病是一类成因复杂,以高血糖伴随胰岛素抵抗,以及可能出现的胰岛素分泌不足为特征的代谢综合征。随着我国人民生活水平的不断提高,2型糖尿病的发病率呈明显增加趋势,这对患者的生命安全和生活质量带来了严重的威胁。因此,开发新的2型糖尿病治疗药物具有非常重要的意义。肝脏糖代谢对于保持血糖的稳定具有非常重要的意义。研究表明2型糖尿病患者的肝糖糖异生水平明显高于正常人群,而过高的糖异生水平会直接导致空腹血糖的上升,因此肝脏糖异生途径是诸如二甲双胍与噻唑烷二酮类糖尿病药物重要的作用靶点。本研究选取三种不同的肝细胞,其中包括人肝癌细胞系HepG2、人正常肝细胞系L02,以及小鼠原代肝细胞,用高浓度胰岛素分别诱导使其产生胰岛素抵抗的表型,然后通过测定细胞糖消耗量的变化筛选具有潜在降糖活性的天然产物。通过对三种细胞模型的优化与比较,我们最终选用人正常肝细胞系L02,对十六种天然产物单体(栀子苷、马钱子苷、桃叶珊瑚苷、龙胆苦苷、木樨榄苷二甲酯、女贞苷、女贞子苷、女贞苷G13、红景天苷、ECG、EGC、GCG、TF、TF-3-G、TF-3’-G、 TF-3,3’-G)进行降糖活性筛选。结果显示栀子苷和马钱子苷这两种环烯醚萜苷,以及龙胆苦苷这一种裂环环烯醚萜苷,具有良好的降糖活性。红景天苷和桃叶珊瑚苷也具有较好的降糖活性。女贞苷、木樨榄苷二甲酯、ECG、EGC、GCG、TF、TF-3-G、TF-3’-G、TF-3, 3’-G活性次之,女贞子苷与女贞苷G13则没有明显的降糖活性。我们进一步选取了栀子苷与龙胆苦苷进行后续的降糖机制研究。。通过RT-PCR实验与western blot实验我们发现,栀子苷与龙胆苦苷是通过抑制肝细胞糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)与葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)的转录与表达来抑制肝细胞糖异生,从而起到降糖作用的。进一步采用免疫荧光实验与荧光素酶报告基因实验发现,栀子苷与龙胆苦苷可以通过抑制转录因子FOXO1的活性来下调PEPCK与G6Pase的转录与表达。通过western blot实验,我们证明了栀子苷与龙胆苦苷可以通过激活蛋白激酶B (RAC serine/threonine-protein kinase, AKT)与腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)这两种激酶的磷酸化,从而抑制FOXO1活性。另外,我们还发现栀子苷与龙胆苦苷可以缓解过氧化氢引起的肝细胞损伤。100μM的栀子苷和龙胆苦苷可以减少过氧化氢引起的细胞凋亡,而100μM的龙胆苦苷还可以明显改善过氧化氢引起的S期细胞阻滞。这些结果提示栀子苷和龙胆苦苷也可以通过缓解氧化应激造成的细胞损伤,起到保护肝脏并且改善氧化应激导致的胰岛素抵抗的作用。本文的研究结果有助于解释秦艽、龙胆、栀子等传统中药材的降糖机理,也为栀子苷、龙胆苦苷等环烯醚萜苷类化合物的进一步开发与利用提供了一定的理论依据。