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泰国传统抗糖尿病复方Mathurameha通过调控PI3K-AKT/AMPK/GLUT4通路增强葡萄糖代谢的网络药理学与代谢组学研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月18日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对2型糖尿病(T2DM)多靶点治疗需求,通过整合网络药理学与代谢组学技术,系统解析了泰国传统复方Mathurameha(MT)的26种药用植物组合调控葡萄糖代谢的分子机制。研究发现MT的乙酸乙酯组分(FrE)能显著抑制α-葡萄糖苷酶(IC50 0.3μg/mL),通过激活PI3K-AKT/AMPK通路促进GLUT4介导的葡萄糖摄取(3.67倍),并保护胰岛β细胞免受氧化应激损伤(抑制30.65% caspase-3活性)。该研究为传统医学现代化提供了多组学证据支持。
在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下,现有降糖药物存在疗效局限性和副作用等问题。泰国传统医学中由26种药用植物组成的Mathurameha(MT)复方虽显示出抗糖尿病潜力,但其作用机制尚未明确。来自泰国Mae Fah Luang University(清莱皇太后大学)的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过多组学技术揭示了MT通过多靶点协同作用调控葡萄糖代谢的分子机制。
研究采用LC-MS/MS-QTOF代谢组学鉴定活性成分,结合网络药理学预测靶点,并通过L6肌管、3T3-L1脂肪细胞和INS-1胰岛β细胞模型验证生物学效应。关键实验技术包括:α-葡萄糖苷酶抑制实验、2-NBDG荧光葡萄糖摄取检测、流式细胞术凋亡分析、qPCR基因表达检测等。
酶抑制实验
MT的乙酸乙酯组分(FrE)显示出最强的α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC50 0.3μg/mL),显著优于阳性对照阿卡波糖(146μg/mL)。这种选择性抑制可有效控制餐后血糖波动。
葡萄糖代谢调控
在L6肌管细胞中,FrE使葡萄糖摄取提升3.67倍,优于二甲双胍(3.37倍)。基因分析显示其通过上调GLUT4、AMPK、IRS-1、PI3K和AKT基因表达,激活胰岛素信号通路。
胰岛功能保护
FrE使INS-1细胞胰岛素分泌量达2512μIU/mL(相当于二甲双胍的96%),并通过抑制30.65%的caspase-3活性保护β细胞免受H2O2诱导的凋亡。
活性成分鉴定
LC-MS鉴定出73种代谢物,其中鞣花酸(ellagic acid)、kushenol A、没食子酸(gallic acid)等成分通过靶向GSK3β、PPARG等关键蛋白调控代谢通路。网络分析揭示这些成分共同作用于PI3K-AKT、AMPK和MAPK等糖尿病相关信号网络。
该研究创新性地证实MT通过"多成分-多靶点-多通路"协同作用:既改善外周组织胰岛素敏感性,又保护胰岛功能,同时控制餐后血糖。这种整体调节模式为开发新一代抗糖尿病药物提供了思路,特别是其中通过AMPK/PI3K-AKT通路crosstalk实现葡萄糖稳态调控的机制,为理解传统复方的系统生物学效应提供了范式。研究还建立了从传统医学到现代药理学研究的转化路径,为其他民族药物的研究提供了方法学参考。未来研究可进一步优化活性组分比例,开展临床转化研究。
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