摘要：

积雪草是伞形科植物积雪草Centella asiatica(L.)Urb.的干燥全草,味苦,辛,性寒,归肝,脾,肾经,具有清热利湿,解毒消肿的功效.积雪草酸作为积雪草的主要成分之一,药理活性显著,但是目前关于积雪草酸的体内代谢及其降糖调脂的作用机制尚未见明确的报道.因此,本课题以积雪草的主要活性成分积雪草酸为研究对象,首先对其体内代谢过程进行研究,鉴定了相关代谢产物并明确了积雪草酸的体内代谢途径.其次,考察了积雪草酸的降糖调脂活性,并采用多组学相结合的研究策略对其降糖调脂的作用机制进行了探讨.在此基础上,又对积雪草酸给药后显著回调的嘧啶代谢信号通路上小分子代谢物胞苷的降糖调脂活性进行了进一步的研究,验证了积雪草酸降糖调脂的作用机制.本论文的研究结果将为积雪草酸的进一步开发及应用提供科学依据.本研究通过灌胃给予大鼠积雪草酸(100 mg/kg)后,采用UPLC-Q/TOF-MS/MS分析技术以及Metabo Lynx数据处理软件对积雪草酸在大鼠体内的代谢产物进行筛选,分析和鉴定.最终在大鼠的血浆,尿液,粪便和胆汁生物样本中鉴定了38个代谢产物,主要的代谢类型有去饱和,脱水,羟基化,甲基化等I相代谢反应,硫酸酯化,葡萄糖醛酸化等II相代谢反应.采用糖脂代谢紊乱的ob/ob小鼠考察积雪草酸的降糖调脂作用.灌胃给予小鼠积雪草酸混悬液(30 mg/kg),以格列苯脲作为阳性药(850μg/kg),连续给药5周后,结合生化指标与肝脏组织切片,对积雪草酸降糖调脂的药效进行初步的评价.实验结果表明,积雪草酸可以显著改善口服葡萄糖耐量,调节血脂,缓解肝脏脂质蓄积程度,提高胰岛素的敏感性.为了进一步明确积雪草酸降糖调脂的作用机制,我们采用多组学联合分析的方法,包括肝脏非靶向代谢组学,肝脏转录组学以及微生物组学,以肝脏和盲肠内容物作为靶器官和研究对象,对积雪草酸发挥药效的作用机制进行深入的研究.实验结果显示,积雪草酸可以调节pyrimidine metabolism信号通路上胞苷,胞嘧啶等内源性代谢物的含量,还会影响内源性PPAR-γ激动剂13-S-羟基十八碳二烯酸的水平.此外,用积雪草酸治疗后,可以调节肠道菌群的结构和组成,使得Lachnospiraceae_NK4A136_group,norank_f_norank_o_Clostridia_UCG-014等有益菌的丰度增加,Staphylococcus,Turicibacter,Aerococcus等有害菌的丰度降低.同时,相关性分析表明,血脂生化指标,内源性代谢物与肠道菌群三者间具有显著的相关性.我们在研究中发现,积雪草酸可显著回调ob/ob小鼠肝脏内的胞苷水平.胞苷是嘧啶代谢通路上的关键小分子代谢物,在胞苷转氨酶的作用下可生物转化为尿苷.尿苷已被证实具有调节脂质代谢的作用.然而,胞苷是否能够改善糖脂代谢紊乱尚未有文献报道.因此,我们采用ob/ob小鼠作为模型,以尿苷作为阳性对照药,考察胞苷对糖脂代谢的调控作用.实验结果表明,补充胞苷可以显著缓解血脂异常水平,改善肝脏脂肪沉积程度,同时,我们也发现补充胞苷并不能调节ob/ob小鼠糖耐异常的情况.微生物组学的结果显示,补充胞苷可以调节机体肠道菌群的结构和组成,改善菌群的丰度和多样性.我们推测胞苷可以通过增加产短链脂肪酸菌群的丰度,缓解机体某些方面的血脂异常,改善肝脏脂肪变性的程度.这些结果说明,积雪草酸可能通过增加肝脏组织中的胞苷水平发挥调节脂质代谢的作用.本研究丰富了积雪草酸的体内代谢产物和代谢途径,也对积雪草酸降糖调脂的作用机制进行了研究.同时,对补充积雪草酸后嘧啶代谢信号通路上显著回调的小分子代谢物胞苷调节糖脂代谢的作用以及可能的作用机制进行探究.这为积雪草酸未来临床研究提供必要的实验数据,也为内源性嘧啶的深入研究提供科学的参考资料.

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