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荜茇有效成分荜茇宁的调脂作用及其机制研究

麻春杰

   荜茇为胡椒科植物荜茇(Piper longum L.)的近成熟或成熟果穗,是中蒙医常用药材,具有温中散寒、理气止痛功能。临床中不仅用于治疗胃脘痛、呕吐、泄泻、脐腹痛、牙痛、头痛,蒙医还用于治疗高脂血症、冠心病等病。近些年,国内外对荜茇及其有效成分的认识不断深入,其药理作用一直是一些学者的研究热点。经过数年的研究,我们课题组从荜茇中提取得到化学结构明确的单一化合物—荜茇宁,并且首次发现荜茇宁具有显著的降血脂活性。为了深入系统地研究荜茇宁的调脂、抗动脉粥样硬化(AS)作用,并从分子水平探讨其作用机制,本文综合采用了化学、医学、生物和药理等研究方法,主要进行了以下三方面的研究: 第一,采用优化的中试合成工艺,以胡椒碱为起始原料制备荜茇宁,利用高效液相色谱、核磁共振氢谱及核磁共振碳谱的表征,人工合成化合物荜茇宁。第二,采用高脂血症(HLP)模型,研究荜茇宁对大鼠脂代谢紊乱的影响,并进行小鼠急性毒性试验研究,明确荜茇宁的调脂作用和安全性;进一步系统观察荜茇宁对家兔实验性HLP和AS形成的影响,检测兔血清脂质、一氧化氮(NO)、载脂蛋白的含量,以及血清及组织抗氧化酶类活性,并取主动脉、心脏、肝脏进行病理形态学观察,测定肝脏脂质。第三,采用半定量RT-PCR技术检测荜茇宁对HLP大鼠肝脏脂代谢相关的基因低密度脂蛋白受体(LDLR)、载脂蛋白B(ApoB)和3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoAR)mRNA表达的影响;采用实时定量PCR(Real-time PCR)技术,检测荜茇宁对HLP和AS家兔主动脉血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体-1(LOX-1)和血管细胞间黏附分子(VCAM-1)基因表达的影响。通过上述研究获得以下研究结果: 1.采用半合成的方法成功地制备了大剂量的化合物荜茇宁,其纯度达到98%以上,不仅充分满足了药理、毒理实验的需要,而且为今后工业化生产荜茇宁提供了依据。 2.动物实验表明荜茇宁可显著降低HLP大鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),并呈剂量依赖性,能够有效预防HLP大鼠血脂升高,同时降低动脉硬化指数(AI)。 3.小鼠急性毒性试验显示,一次性经口给予荜茇宁5g·kg~(-1),未见毒性反应。初步表明荜茇宁毒性极低,是一种安全、可靠的调脂化合物,具有进一步深入研究的价值。 4.动态观察了荜茇宁对HLP和AS家兔血清脂质含量的影响,结果显示荜茇宁能够降低兔血清TC、TG、LDL-C、AI,在降低TG方面,优于阳性对照药辛伐他汀:通过光镜、透射电镜等病理组织学观察,荜茇宁能减少高脂饲料诱导的兔主动脉粥样斑块的面积和内膜增厚,减轻主动脉病理损伤程度和冠状动脉狭窄程度,具有较好的抗AS作用。 5.荜茇宁可升高HLP大鼠和AS兔血清载脂蛋白Al(ApoAl),降低ApoB含量及ApoB/ApoAl比值,具有调节脂蛋白代谢的作用。 6.荜茇宁可降低HLP和AS兔肝脏脂质含量,减轻HLP引起兔肝脏脂肪变性的病变程度。提示荜茇宁的降血脂作用,不仅不会引起脂质在肝脏的堆积,而且能降低肝脏TC、TG,初步表明荜茇宁对脂肪肝具有防治作用。 7.荜茇宁能显著提高AS兔血清NO的水平,具有保护血管内皮细胞的功能。 8.荜茇宁能增强HLP和AS动物超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力,降低丙二醛(MDA)的含量,提高机体的抗氧化能力,减少自由基的损伤,减轻脂质过氧化物对血管内皮的损伤。 9.通过RT-PCR技术检测HLP大鼠肝脏LDLR、ApoB、HMG-CoAR基因表达水平,表明荜茇宁可能是通过提高LDLR基因转录水平,降低ApoB mRNA表达,从而起到调节血脂作用,而与HMG-CoAR mRNA的表达无关。 10.荜茇宁能够靶向抑制HLP和AS家兔主动脉LOX-1、VCAM-1基因表达,与模型组比较分别减少42%和51%,这可能是其抗AS的一种分子机制。 综上所述,本研究首次发现荜茇宁具有调节脂代谢紊乱及其抗AS作用,且毒性极低,是一种安全、可靠的调脂、抗AS药用化合物。其作用机制可能与提高肝脏LDLR基因表达,降低ApoB基因表达;增强抗氧化酶的活力,提高机体的抗氧化能力;降低主动脉LOX-1、VCAM-1基因表达等有关。此成果不仅为荜茇宁的进一步研发提供了科学实验依据,而且对阐明中蒙药的药理作用及其机制,以及对调脂、抗AS创新药的研发具有重要意义。……   
[关键词]:荜茇;荜茇宁;血脂;动脉粥样硬化;作用机制
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:内蒙古大学2007年