藏药松蒂清“赤巴”热抗胆汁淤积型肝损伤的药效物质基础及作用机制研究

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胆汁淤积型肝损伤(Cholestatic liver injury,CLI)又称胆汁淤积性肝病,是临床常见肝病,肝外胆管阻塞及胆汁分泌异常均能引起胆汁淤积型肝损伤。藏医认为“赤巴”(?)入侵肝脏和胆囊导致肝脏功能异常和胆汁量增加进而导致胆汁淤积型肝损伤。松蒂为虎耳草科植物篦齿虎耳草Saxifraga umbellulata var.pectinate(Marquand et Airy-Shaw)J.T.Pan.和小伞虎耳草Saxifraga umbellulata Hook.f.et Thoms.的干燥全草,其味苦性寒,清肝胆湿热,多用于治疗肝炎和胆囊炎。然而松蒂的改善胆汁淤积型肝损伤的药效物质基础和作用机制等尚不明确,阻碍了其临床应用和发展。目的探讨藏药松蒂清“赤巴”热抗胆汁淤积型肝损伤的药效物质基础及作用机制,并完善其质量标准,为推动其进一步开发应用提供科学依据。方法1.采用UPLC-Q-TOF/MS方法,结合相应对照品、二级质谱、裂解规律、精确分子量和文献数据等系统分析藏药松蒂的化学成分。2.采用UPLC-Q-TOF/MS方法分析藏药松蒂的血中移行成分,确定其入血成分,并找出藏药松蒂可能的药效成分。3.采用分子对接技术,结合Bitter DB数据库对藏药松蒂的化学成分进行苦寒药性预测分析,通过Cytoscape3.7.0软件构建相应的“化学成分-苦味受体”相关网络,并通过体外细胞试验进行抗炎活性筛选。4.α-萘异硫氰酸酯(ANIT)用于建立胆汁淤积型肝损伤模型,通过全自动生化分析仪检测血清碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆汁酸(TBA)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)水平;比色法检测肝组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)、丙二醛(MDA)活性;HE染色观察肝组织病理改变。5.运用UPLC-Q-TOF/MS技术对胆汁淤积型肝损伤大鼠血清代谢组学进行系统研究,应用PCA、OPLS-DA、S-Plot、KEGG等方法探讨其治疗胆汁淤积型肝损伤的代谢标志物和代谢通路。6.根据代谢组学结果,采用RT-PCR法和Western Blot法测定肝组织中胆汁酸代谢相关酶FXR、NTCP、BSEP、CYP7A1、MRP2和TGR5基因m RNA和蛋白的表达。7.结合藏医“三胃火”理论,采用Illumina高通量测序法对胆汁淤积型肝损伤大鼠粪便16Sr RNA的V3-V4区进行基因测序并对肠道菌群结构及代谢功能进行分析,从藏医理论与肠道菌群的相关性探讨藏药松蒂防治胆汁淤积型肝损伤的作用机制。8.结合入血成分和细胞试验等药效物质基础研究结果,以藏药松蒂药效成分为指标,完善松蒂药材的质量标准。结果1.藏药松蒂的化学成分分析从藏药松蒂(篦齿虎耳草)中分析鉴定得到包括芦丁等黄酮类、绿原酸等酚酸类和葫芦苦素F等三萜类化学成分共38个。经对照品比对在藏药松蒂中首次发现新绿原酸、异槲皮苷、隐绿原酸、山奈苷、异绿原酸C和sutchuenoside A。2.藏药松蒂的入血成分分析在大鼠血清中分析鉴定得到48个入血成分,包括18个原型和30个代谢物,原型成分主要为黄酮类和酚酸类成分。其中山奈苷、金丝桃苷、烟花苷、绿原酸和芦丁等原型成分经过吸收进入血液,表明这些成分可能是藏药松蒂的药效物质。3.藏药松蒂的苦味物质基础研究以苦味受体TAS2R13,TAS2R14和TAS2R16为靶点,建立化学成分-靶标网络,发现黄酮类和酚酸类成分与藏药松蒂的苦寒药性密切相关,通过分子对接发现山奈苷、金丝桃苷、烟花苷、芦丁和绿原酸等是藏药松蒂的主要苦味成分,体外细胞活性筛选,表明其有抗炎活性,研究表明这些成分有显著的保肝护肝作用,进一步揭示这些成分是藏药松蒂的药效物质。4.藏药松蒂抗胆汁淤积型肝损伤大鼠的药效学评价及作用机制研究(1)血清检测结果表明,藏药松蒂能降低大鼠血清中ALP、AST、ALT的酶活性和TBIL、DBIL、TBA的水平,降低大鼠肝组织中MDA的水平并增加SOD、GSH的活性;大鼠肝脏HE染色表明藏药松蒂可明显改善胆汁淤积型肝损伤大鼠的肝脏病理变化。(2)从胆汁淤积型肝损伤大鼠血清中,鉴定出20个胆酸类、鞘脂类和磷脂类等代谢物,其中甘氨鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸、牛磺胆酸和胆酸与胆汁酸代谢密切相关。整合差异代谢物分析其代谢通路发现藏药松蒂主要改变初级胆汁酸的生物合成等代谢通路。(3)根据血清代谢组学预测的相关代谢通路,从胆汁酸代谢角度进一步在基因和蛋白水平验证藏药松蒂对胆汁酸代谢相关酶表达的影响,结果表明藏药松蒂对大鼠胆汁淤积型肝损伤具有明显的改善作用。RT-PCR结果表明藏药松蒂可以显著回调胆汁酸代谢相关酶的基因m RNA相对表达量。Western Blot结果表明藏药松蒂可以显著回调胆汁酸代谢相关酶的蛋白表达量。揭示藏药松蒂可以通过激活FXR来调节代谢酶CYP7A1,摄取转运体NTCP,外排转运体MRP2和BSEP的蛋白表达,减少胆汁酸的合成,减少肝细胞对胆汁酸的吸收,并增加胆汁酸的外排,从而改善胆汁淤积性肝损伤。(4)藏药松蒂能够显著调节胆汁淤积型肝损伤大鼠肠道菌的结构和组成,可以减少厚壁菌门、增加拟杆菌门丰度,改善大鼠肠道环境。差异菌群功能预测结果显示初级胆汁酸生物合成,次级胆汁酸生物合成等代谢途径具有显著性差异。5.藏药松蒂的质量标准提升研究松蒂来源于虎耳草科篦齿虎耳草Saxifraga umbellulata var.pectinata(Marquand et Airy-Shaw)J.T.Pan.和小伞虎耳草Saxifraga umbellulata Hook.f.et Thoms.的干燥全草。制定了以山奈苷等三个成分为对照的薄层鉴别方法和含量测定方法;并对药材水分等相关检测做了限定;按干燥品计算,含sutchuenoside A(C29H32O15)不得少于0.7%,山奈苷(C27H30O14)不得少于0.2%,绿原酸(C16H18O9)不得少于0.2%。结论1.藏药松蒂(篦齿虎耳草)的化学成分主要包括黄酮类成分和酚酸类成分,其中芦丁、金丝桃苷、烟花苷、山奈苷和绿原酸等是藏药松蒂主要的药效物质。2.藏药松蒂可以明显改善胆汁淤积型肝损伤,其作用机制与调控胆酸类内源性代谢物,胆汁酸代谢和肠道菌群的结构功能进而调节初级胆汁酸的生物合成有关。3.从藏医“三胃火”理论与肠道菌群的相关性,探讨藏药松蒂改善胆汁淤积型肝损伤机制,为胆汁淤积型肝损的防治提供新思路和新方法。4.明确了藏药松蒂清“赤巴”热改善胆汁淤积型肝损伤的药效物质基础和作用机制,为其质量控制和质量标准的完善提供了实验和数据支撑。创新点1.本论文融合多个学科技术和方法,创新性的将血清药物化学、计算机虚拟筛选和体外抗炎活性筛选等方法结合阐述了藏药松蒂的有效成分群,为藏药松蒂质量标志物发现和质量控制研究提供了科学依据。2.本论文创新性的从胆汁酸代谢角度应用代谢组学、药理学和肠道菌群等技术方法科学的阐释了藏药松蒂调控胆汁酸代谢改善胆汁淤积型肝损伤的分子机制,为藏药防治相关疾病的研究提供了新思路和新方法。。3.本论文采用UPLC-Q-TOF/MS技术,通过对照品比对首次从藏药松蒂(篦齿虎耳草)中共鉴定出新绿原酸(4)、隐绿原酸(5)、异槲皮苷(18)、山奈苷(20)、异绿原酸C(24)、sutchuenoside A(28)等化学成分。
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