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五味子藤茎有效成分改善顺铂致肠道损伤的作用及机制研究认领

被引量： 6

作者：

胡俊男

学位授予单位：

吉林农业大学

摘要：

五味子为木兰科植物五味子[Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.]的干燥成熟果实,习称“北五味子”,具有敛肺、滋肾、生津、收汗等功效,是我国传统中药材。目前,五味子果实作为药用部位常应用于营养和功能性食品中,而五味子藤茎作为非药用部位,同样含有大量活性成分,因此,开发利用五味子藤茎对于扩大五味子药用资源有重要意义。木脂素是五味子藤茎中主要的化学成分,具有肝肾保护、抗肿瘤、治疗糖尿病等多种药理功效,五味子乙素是五味子中含量极高的联苯环辛烯类木脂素,具有广泛的药理活性,因此常被作为研究重点。顺铂是目前临床上应用比较广泛的抗肿瘤药物,对于多器官恶性肿瘤的治疗有良好效果,但该药物在临床应用的同时,也会产生一些毒副作用,如肠道毒性,这是影响患者生活质量的重要因素之一。因此,寻求有效的肠保护方案以减少顺铂对肠道的损伤一直是其应用的研究重点。本研究结合体内外试验,分别从氧化应激、凋亡、炎症和肠道屏障多角度论证了五味子藤茎提取物及五味子乙素对顺铂致肠损伤的改善作用。此外,还分析了五味子乙素对顺铂致肠道菌群紊乱的调控作用,旨在为开发化疗性肠道损伤保护临床用药奠定理论基础。主要研究内容如下:1.HPLC法对比分析五味子藤茎和果实中的主要化学成分含量经HPLC法测定五味子果实和藤茎中均含有五味子醇甲、五味子醇乙、五味子酯甲、五味子酯乙、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素等木脂素类成分,其含量分别为0.461%、0.346%、0.134%、0.067%、0.188%、0.305%、0.065%和0.326%、0.235%、0.030%、0.034%、0.116%、0.214%、0.037%。其中,五味子醇甲、五味子甲素、五味子乙素等主要木脂素在藤茎与果实中含量差异不大,因此在一定程度上藤茎可代替果实使用。此外,五味子果实和藤茎中单糖组分及多糖含量对比分析结果表明,五味子藤茎和果实中均含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖,其中果实部位还含有鼠李糖和半乳糖醛酸单糖组分,且果实中总多糖含量(11.5%)明显高于藤茎(1.42%)。因此,相比于其他成分,五味子藤茎中木脂素成分更为突出,该结论可为后续研究提供理论依据。2.五味子藤茎提取物可有效改善顺铂致小鼠肠道损伤通过小鼠体内试验比较五味子果实提取物及五味子藤茎提取物对顺铂致肠道损伤的改善作用。结果表明,在剂量为300 mg/kg下,五味子果实提取物和五味子藤茎提取物均能发挥良好的肠道保护功效。可通过增加过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)并降低丙二醛(MDA)水平来减少顺铂导致的氧化应激性肠损伤。同时降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)水平以及核转录因子(NF-κB)蛋白表达,从而抑制顺铂诱发的炎性损伤。此外,五味子果实提取物和五味子藤茎提取物还可通过调控PI3K/AKT信号通路及其下游蛋白caspase 3的表达抑制凋亡的发生。通过降低二胺氧化酶(DAO)水平并增加紧密连接蛋白(ZO-1)及闭合蛋白(occludin)表达量来增强肠道屏障功能。因此,五味子藤茎提取物与五味子果实提取物相比,同样对顺铂致肠道损伤有显著改善作用。3.五味子乙素改善顺铂致IEC-6细胞损伤建立顺铂致大鼠小肠隐窝上皮(IEC-6)细胞损伤体外模型,通过MTT试验从7种木脂素单体中筛选出五味子乙素在剂量为2.5μM、5μM和10μM时对顺铂致IEC-6细胞损伤有良好的保护作用。五味子乙素可明显减少顺铂对超氧化物歧化酶(SOD)和CAT的消耗,同时降低MDA水平,证明五味子乙素可有效降低顺铂诱导的IEC-6细胞氧化性损伤。此外,还可通过调控ROS介导的PI3K/AKT及caspase信号通路来缓解顺铂诱导的细胞凋亡,TUNEL和免疫荧光染色同样证明该理论。Western blot结果还进一步阐明了五味子乙素可通过降低NF-κB和TNF-α/IL-1β通路的表达来减少炎症的发生。而Wnt/β-catenin作为驱动肠道自我恢复能力的功能型信号通路,同样受到五味子乙素的调控。以上结果表明五味子乙素可通过减少氧化应激、炎症和凋亡缓解顺铂诱导的IEC-6细胞损伤,同时在维护肠道完整性中也起着重要作用。4.五味子乙素可通过调控ZO-1/occludin和Wnt/β-catenin信号通路缓解顺铂致小鼠肠道损伤基于五味子乙素对顺铂诱导IEC-6细胞损伤改善作用结果,进一步探究了其在小鼠体内试验中对肠道的保护作用及分子机制。结果表明:五味子乙素可通过增加ZO-1/occludin蛋白表达并调节Wnt/β-catenin信号通路提高肠道黏膜屏障功能,从而进一步抑制由肠屏障功能障碍引起的NF-κB炎性通路的表达,同时还能促进肠道干细胞再生。AB-PAS染色结果表明,五味子乙素可有效提高小肠杯状细胞分泌黏蛋白的能力,从而保护肠道免受外界毒性因子的侵扰。5.五味子乙素可调控顺铂致小鼠肠道菌群紊乱通过对各组小鼠肠道菌群进行测定,探究五味子乙素对顺铂致肠道菌群紊乱是否有调控作用。结果表明,五味子乙素可明显上调顺铂导致的小鼠肠道中厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度的降低。此外,乳杆菌属(Lactobacillus)和norank＿f＿＿Muribaculaceae菌属在顺铂刺激后,相对丰度会被显著抑制,而经过五味子乙素给药处理后,二者的丰度均可明显上升。此外,Lactobacillus作为与肠道通透性相关的菌属,其水平的上调间接证明了五味子乙素可通过提高该菌属水平降低顺铂导致肠道通透性的增加。

摘要译文

关键词：

五味子; 五味子乙素; 顺铂; 肠损伤; Wnt/β-catenin; 肠道菌群

学位年度：

2021

学位类型：

博士

学科专业：

药用植物

导师：

韩梅李伟

中图分类号：

R285[中药药理学]

学科分类号：

100505[临床中药学];100801[中药资源学];100806[中药药理学];100808[临床中药学]

D O I：

10.27163/d.cnki.gjlnu.2021.000053