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心脑血管疾病是当前人类生命健康的头号杀手,其具有发病率高、致残率和致死率高、复发率高等特点,因此,心脑血管疾病的有效防治不仅已经成为当今世界关注的热点问题,而且被世界卫生组织列为工作重点之一。然而,心脑血管疾病确切的发病机制至今尚未阐明,并且作为心脑血管疾病发病的最重要诱因之一的高脂血症在当今社会呈上升趋势。众所周知,高脂血症可诱发动脉粥样硬化,并促进高血压和糖尿病的恶化,增加脑卒中、冠心病、心肌梗死、心脏猝死等心脑血管疾病(该类疾病的致死数占全球死亡人数的三分之一)的发病率。因此,高脂血症的有效防止可能是降低心脑血管疾病的发生率的重要途径之一。 蕨类植物的研究越来越受到重视,一方面是因为蕨类植物是仅仅比苔藓植物略高级的、尚比较原始的高等过渡植物,且由于蕨类植物在植物进化中的特殊地位,直接导致了其代谢系统的特殊性,其可能富含许多结构新颖的、特殊的次生代谢产物。另一方面,该门植物的地理分布几乎是世界性的,资源非常丰富,而享有“蕨类王国”之称的中国不仅分布有大量的药用蕨类植物,而且在民间有悠久的药用蕨类植物使用历史。因此,从蕨类植物中寻找和发现新型的抗心脑血管疾病的生物活性成分,深入探讨其药效作用及作用机制对蕨类植物进行深度开发利用具有非常重要的意义。 通过对药用蕨类植物的调研,本课题组选定了两种在苗族和土家族应用广泛的蕨类植物:抱石莲(Lepidogrammitis drymoglossoides(Baker) Ching)和披针新月蕨(Abacopteris penangiana(Hook.) Ching),对其心脑血管保护作用进行了深入研究。 本文抱石莲研究部分分为两个小节进行阐述:第一节,探讨抱石莲提取物调血脂活性并明确其作用机理,研究结果表明抱石莲有显著的抗氧化、清除自由基、调节体内抗氧化酶活力和血脂水平的作用。随后对其各部位(石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位)进行调血脂活性筛选,结果发现乙酸乙酯部位活性最强。第二节,利用多种柱层析对抱石莲活性部位的化学成分进行系统研究,分离得到10个化合物,利用现代波谱分析技术鉴定了其中7个化合物:(1)β-谷甾醇、(2)α-昆虫蜕皮激素、(3)β-昆虫蜕皮激素、(4)22-Hydroxyhopane、(5)大黄素甲醚、(6)原儿茶酸、(7)尿嘧啶,其中化合物2、3、4、6和7都是首次从该植物中分离得到。 本文披针新月蕨研究部分分为三个小节进行阐述:第一节,在细胞水平对从披针新月蕨中分离得到的结构新颖的黄烷醇类化合物进行生物活性的初步筛选,结果发现Abacopterin E的PC12保护作用较强,并且化合物Abacopterin A抑制3T3-L1前脂肪细胞的成脂作用较强。第二节,利用D-半乳糖诱导的小鼠神经损伤模型对黄烷醇类化合物Abacopterin E的神经保护作用进行深入研究。结果发现Abacopterin E能够清除自由基,调节抗氧化酶的活性,减轻D-半乳糖诱导的小鼠海马组织的脂质过氧化,改善小鼠海马CREB的磷酸化障碍,并且缓解了D-半乳糖对LTP的产生的抑制。第三节,探索Abacopterin A对高脂饮食诱导的高脂血症小鼠的降血脂活性和其作用机制。结果发现Abacopterin A能够降低血脂、下调肝脏NFκB表达,抑制体内炎症、增加LPL和HL的活性,并且有肝保护作用。综上所述,披针新月蕨的黄烷醇类化合物具有较好的降低神经毒性和调血脂的作用,对心脑血管疾病具有保护作用。 本研究结果首次证明(1)抱石莲总提取物具有调血脂活性,其调血脂作用与其抗氧化、清除自由基、调节体内抗氧化酶活力有关;(2)抱石莲的活性部位为乙酸乙酯部位,主要活性成分为植物甾醇和三萜类,并且首次从该植物中分离得到α-昆虫蜕皮激素、β-昆虫蜕皮激素、22-Hydroxyhopane、原儿茶酸、尿嘧啶;(3)细胞筛选结果显示,Abacopterin E的PC12保护作用较强,并且化合物Abacopterin A抑制3T3-L1前脂肪细胞的成脂作用较强;(4)Abacopterin E能够减轻D-半乳糖诱导的小鼠神经损伤,其主要通过改善小鼠海马CREB的磷酸化障碍和缓解D-半乳糖对LTP产生的抑制来起到神经保护作用;(5)Abacopterin A有调血脂和抗炎活性,其活性与抑制NFκB通路相关。