不同种枸杞果实保肝作用及物质基础的比较分析

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枸杞为茄科枸杞属植物,具有滋补肝肾、益精明目的功效。我国主要有7个种和3个变种,主要分布于我国北部如甘肃、宁夏、青海、内蒙古、河北、新疆和西藏等地。目前产业化的枸杞品种主要包括宁夏枸杞、黑果枸杞和中华枸杞。现代药理学研究表明,枸杞果实的生物活性广泛,具有明目、抗衰老和抗氧化等作用,其中不同种枸杞果实均具有肝保护作用。然而,不同种枸杞果实肝保护活性差异以及保肝作用的物质基础尚不明确。本研究建立肝损伤动物模型,评价不同种枸杞果实肝保护作用的差异,全面揭示枸杞果实的化学轮廓并结合多元统计学分析化学成分的差异,综合上述内容找出潜在的活性成分,并通过建立体外模型和含量测定的方法揭示不同种枸杞果实保肝作用差异的物质基础。(1)方法:参照本课题组构建APAP诱导的肝损伤小鼠模型的方法,从肝生化指标、组织形态学以及脂质过氧化水平评价不同种LFE的药效,使用AST和ALT试剂盒检测肝损伤的关键指标,通过GSH试剂盒和MDA试剂盒测定脂质过氧化水平。此外,通过Western Blotting技术检测GPX4、ALOX15和4-HNE蛋白的表达水平,探索不同种枸杞果实对APAP诱导的肝损伤的保护作用以及这些活性是否具有种间差异性。选取代谢轮廓差异较大的宁夏枸杞和黑果枸杞果实进行提取方式的选择,基于UPLC-Q-Orbitrap-MS技术对不同种枸杞果实进行化学轮廓表征。最后,采用多元统计的分析方法筛选不同种枸杞果实的差异化合物。使用HepaRG细胞建立肝损伤细胞模型,进一步确证PAAs是通过抑制脂质过氧化缓解肝损伤。采用激光共聚焦技术观察细胞脂质过氧化的堆积情况,采用Western Blotting检测GPX4、ALOX15和4-HNE蛋白表达水平,同时基于课题组脂质组学分析方法分析经PAAS作用的肝细胞损伤模型中氧化型磷脂的分布情况。为了快速分析该类化合物在不同种枸杞果实中的含量分布,我们首先选择酶解的方法获取更多的苷元,进一步开发苷元液相质谱分析条件的方法以及对该方法进行验证,最终使用该条件对潜在活性物质进行含量测定。(2)研究结果如下:动物实验结果表明,小鼠模型血清中AST和ALT水平明显上升,说明肝组织出现明显损伤,组织形态学结果也证实这一点,当给予不同种LFE时,宁夏枸杞相比于其他种枸杞果实有显著的肝保护作用。同时,APAP诱导的小鼠肝组织GSH水平下降、而MDA水平上升,Western Blotting结果表明与脂质过氧化相关的蛋白GPX4下调、ALOX15和4-HNE水平明显上调,而给与不同品种枸杞果实能够缓解APAP诱导的脂质过氧化水平。其中,宁夏枸杞果实的肝保护作用更显著。以上结果证明不同种枸杞果实均有不同程度的肝保护作用,而宁夏枸杞果实的效果更明显。化学轮廓分析结果显示,共鉴定了 10类191个化合物,包括包括黄酮类,苯丙素类,花青素类,苯丙酰脂肪胺类,绿原酸类,苯丙酰芳香胺类,甾体皂苷和甾体生物碱类,氨基酸类及其他类型,其中有11个化合物未知。代谢组学分析基于OPLS-DA模型中VIP值>1.5筛选不同种的差异化合物,并结合Fold Change和p-value进一步确证种间的差异代谢物共39个,发现绝大多数差异成分主要是Ⅱ型苯丙酰脂肪胺(Phenylpropiony l-aromatic amines,PAAs)类成分。根据前面实验结果我们推测引起肝保护作用可能与PAAS类成分相关。为了验证该猜测,首先建立了细胞肝损伤模型。研究发现PAAs类成分可以缓解APAP诱导的肝损伤。最后,通过酶解条件的优化,最终选择来源于苦杏仁的β-glucosidase,酶浓度为1 U/ml,于35℃反应12 h。接下来需开发苷元分析的液相-质谱(UHPLC-MS/MS)方法,经方法验证测定不同种果实中PAAs类成分的含量,结果显示宁夏枸杞果实中PAAs的含量普遍高于其他种。(3)结论:综上所述,由APAP诱导的肝损伤主要表现为,肝组织形态破坏,与脂质过氧化相关的产物MDA和4-HNE增加,GSH耗竭,GPX4(下调)和ALOX15(上调)蛋白的表达发生显著变化,宁夏枸杞果实在改善这些病理变化方面具有优势。代谢组学和体外实验结果表明,PAAs类成分是区别不同种代谢轮廓差异的潜在活性成分,含量测定结果进一步证实了这一点。
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