黎药冰糖草抑制JNK通路抗胰岛β细胞凋亡特有二萜的发现及其作用机制研究
批准号:
82060778
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
张小坡
依托单位:
学科分类:
民族药学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张小坡
中文摘要
从民族药寻找作用机制特殊的有效物质是抗糖尿病新药研发的策略之一。冰糖草为海南常用黎药,资源丰富。课题组前期发现,冰糖草抗胰岛β细胞凋亡(PIβCA)有效部位富含特有的新颖二萜,且其活性与抑制JNK通路密切相关。本项目拟在前期基础上,系统获得有效部位中的二萜;评价所得二萜抗PIβCA的强弱,观察它们与JNK的相互作用,进行衍生化改造,剖析构效关系,遴选结构新、活性佳的二萜(或改造产物);评估遴选二萜改善db/db小鼠胰岛功能的作用,观察其对胰岛细胞形态和凋亡的影响,从细胞、形态、生理、病理多层次立体确证其药效;检测遴选二萜对JNK活性的影响及对下游靶蛋白基因的表达、转录调控,结合特异性阻断剂和RNA干扰,阐释其通过抑制JNK通路发挥功效的机制。本项目的实施,将揭示冰糖草抗PIβCA的药效物质基础和作用机制,为黎药来源抗PIβCA药物研究提供类药性佳的先导化合物,为抗糖尿病民族药研究提供示范。
英文摘要
Finding effective agents from ethnic drugs with special mechanisms is an effective way in developing drugs for the treatment of diabetes. Scoparia dulcis was an commonly used Li National Medicine, and is abundant in natural resources. Our research group previously found that the effective fraction from Li National Medicine of Scoparia dulcis displayed significant inhibiting abilities on pancreatic islet β cells apoptosis (PIβCA). This effective fraction was rich in unique diterpenoids with anti-PIβCA effects which was closely correlated with inhibiting JNK signal pathway. Based on these previous results, this project aims to complete the following researches. To systematically obtain the diterpenoids from active fraction, evaluate the anti-PIβCA ability of obtained diterpenoids, test the binding capabilities between diterpenoids and JNK, modify the active diterpenoids, analyze the structure-activity relationship, and select diterpenoids, isolated diterpenoids from Scoparia dulcis or structurally modified diterpenoids, with unique structures and significant activities. To detect the improvement on islet function of the selected diterpenoids using diabetic db/db mice, observe its effects on PIβCA and cell morphology changes. By these investigations, the anti-PIβCA effects of the selected diterpenoids will be systematically studied on multiple angles including cell morphology, physiology, pathology, etc. To test the ability of selected diterpenoids on activating JNK and regulating the expression and transcription of downstream target proteins and genes. By combing with the specific blocker and RNA interference, this project will clarify the mechanism of selected diterpenoids on inhibiting JNK. By implementation of the project, the active substances and molecular mechanism will be announced. The lead compounds with potential of drugability will be found which will provide solid bases for development of anti-PIβCA drugs from Scoparia dulcis. This project will set an example for anti-diabetic national medicine research.
冰糖草是海南黎族地区用于糖尿病治疗的有效传统药物,其主要作用于胰岛发挥功效。本项目围绕黎药冰糖草抗胰岛细胞凋亡的特有二萜类成分及其作用于JNK通路的作用机制开展研究。1、冰糖草特有二萜的发现:从冰糖草中分离得到45个二萜类成分,根据理化常数测定,光谱数据分析(IR、UV、1D-NMR、2D-NMR 、MS等)鉴定了它们结构,根据所得二萜结构特点,将其分为3类,其中Labdane型二萜化合物有36个;Scopadulane 型二萜7 个;Aphidicolane 型二萜2个,13个化合物为未见献报道的新化合物。2、抗胰岛细胞凋亡活性二萜筛选:采用棕榈酸(PA)诱导MIN-6细胞胰岛凋亡,给予冰糖草二萜化合物1-6、8、12-16、26-40干预处理后,结果显示,10个二萜类化合物表现出不同程度地抗凋亡作用,使细胞活力显著升高。其中化合物1(scoparicol E)干预后细胞活力显著升高,并呈现一定剂量依赖关系。进一步研究发现化合物1同时具有显著抗胰岛细胞凋亡和促进葡萄糖消耗的活性,且结构新颖,含量较大。3、遴选二萜体内药效研究:通过应用C57小鼠,获得胰岛损伤模型,对Scoparicol E开展体内胰岛保护药效实验研究。实验结果表明冰糖草遴选二萜scoparicol E在口服剂量为5 mg/kg时即可显著的降低多次低剂量链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的血糖水平,并能够改善胰岛损伤。4、遴选二萜作用机制的研究:经scoparicol E干预后 cleaved-Caspase-3和 Bax/Bcl-2的表达明显下降。此外,scoparicol E还能抑制线粒体凋亡通路恢复线粒体膜电位,抑制Cytc的释放,从而抑制MIN-6胰岛细胞凋亡。以上表明,scoparicol E通过调控Bax/Bcl˗2/Caspase˗3凋亡通路改善棕榈酸诱导MIN-6胰岛细胞凋亡。本项目的研究结果不仅揭示了冰糖草二萜类成分是其基于胰岛保护发挥抗糖尿病作用的活性成分,而且发现了可通过作用于胰岛发挥功效的二萜和潜在机制。同时,首次研究发现了二萜类化合物可通过影响细胞凋亡通路发挥功效的机制,为基于冰糖草胰岛保护抗糖尿病药物的开发研究提供基础,也为民族药防治糖尿病研究以及民族药的现代化提供新参考。
黎药潺槁木姜改善MAFLD活性阿朴菲生物碱的发现及其调控溶酶体途径激活AMPK的机制研究
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批准号:82560834
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32.00万元
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批准年份:2025
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负责人:张小坡
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依托单位:
国内基金
海外基金