基于HPLC-QTOF-MS的波缘菊化学成分分析及其对高蔗糖饮食诱导的果蝇糖尿病相关生化指标和卵巢氧化损伤的影响

为解决传统草药波缘菊(Pulicaria undulata)抗糖尿病活性成分不明及对糖尿病并发症作用机制不清的问题，Mohammed Alsafran团队通过HPLC-QTOF-MS技术鉴定出31种化合物（含17种三萜类），并建立果蝇(Drosophila melanogaster)高蔗糖饮食(HSD)模型。研究发现0.125 mg/mL剂量能显著改善HSD诱导的血糖、胆固醇、甘油三酯异常及卵巢氧化损伤，揭示其剂量依赖性抗氧化/促氧化双重作用，为开发植物源抗糖尿病药物提供新思路。

　　

糖尿病已成为全球性健康危机，影响着超过4.5亿人，其中2型糖尿病与高糖饮食密切相关。这种代谢紊乱不仅导致血糖异常，还会引发氧化应激，进而损害包括卵巢在内的多个器官功能。在卡塔尔等中东地区，菊科植物波缘菊(Pulicaria undulata)传统上被用于治疗糖尿病，但其活性成分及作用机制尚不明确。更关键的是，糖尿病相关的卵巢早衰问题日益突出，而高糖饮食如何通过氧化应激途径影响卵巢功能的科学证据仍然缺乏。

为解答这些问题，Mohammed Alsafran团队在《Bioorganic Chemistry》发表的研究中，采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-QTOF-MS)对波缘菊乙醇提取物进行化学成分分析，并通过建立果蝇高蔗糖饮食(HSD)模型，系统评估了不同剂量提取物对代谢指标和卵巢功能的调控作用。研究团队首先通过总酚、总黄酮含量测定和ABTS自由基清除实验评估提取物抗氧化能力，随后利用HPLC-QTOF-MS在正离子模式下进行化合物鉴定，采用自动MS/MS模式获取质谱数据。在体内实验中，选用Oregon K品系果蝇，设置正常饮食(ND)、HSD(30%蔗糖)及HSD加不同浓度提取物(0.062-1.0 mg/mL)处理组，10天后检测存活率、体重、血糖、胆固醇等代谢指标，并通过NBT法、DCFDA荧光染色等技术分析氧化应激水平和卵巢形态变化。

化学成分分析方面，研究从波缘菊乙醇提取物中鉴定出31种化合物，包括17种三萜类(14种倍半萜内酯)、4种脂肪酰胺、3种黄酮醇等。其中倍半萜内酯如xanthatin/epi-xanthatin等占主导，这与菊科植物特征相符。值得注意的是，这些化合物在低浓度时可能具有抗氧化活性，而高浓度时可能转为促氧化作用。

在生存与体重影响方面，0.062-0.5 mg/mL剂量组果蝇存活率与对照组无差异，但1 mg/mL组6天内全部死亡，显示高剂量毒性。各处理组体重均无显著变化，说明代谢影响具有剂量选择性而非普遍毒性。

糖尿病相关指标结果显示，HSD使果蝇血糖升高23%、胆固醇增加70%、甘油三酯上升37%，而总蛋白降低18%。引人注目的是，仅0.125 mg/mL处理能显著逆转所有异常指标，其他剂量则无效或加重紊乱，呈现典型的"U"型剂量效应。

氧化应激分析表明，HSD使活性氧(ROS)水平升高65%，而0.125 mg/mL处理可使其恢复正常。所有测试剂量均能降低HSD诱导的过氧化氢酶活性升高，但对一氧化氮(NO)水平无显著影响。这种选择性调控提示提取物中不同成分可能存在相互拮抗作用。

卵巢保护效应最为显著，HSD导致卵巢严重萎缩和卵室凋亡，DAPI染色显示细胞核固缩碎裂。0.125 mg/mL处理不仅使卵巢形态恢复正常，还通过降低DCFDA荧光强度证实其减轻氧化损伤的能力。其他剂量则保护效果有限或无效，再次印证"最适剂量"现象。

该研究首次系统揭示了波缘菊乙醇提取物的化学成分谱及其剂量依赖性抗糖尿病作用。特别重要的是，发现0.125 mg/mL这一特定剂量能同时改善代谢异常和卵巢损伤，而偏离此浓度则效果下降甚至产生毒性。这种双向调节作用可能源于提取物中抗氧化成分(如黄酮类)与促氧化成分(如倍半萜内酯)的平衡。研究不仅验证了波缘菊传统药用价值的科学基础，还为开发植物源抗糖尿病药物提供了重要启示——草药疗效高度依赖成分间的精确配比，这对标准化制剂研发具有指导意义。此外，建立果蝇HSD模型为研究糖尿病与生殖功能障碍的关联提供了简便有效的实验平台。未来研究需进一步分离鉴定具体活性成分，阐明其分子机制，并探索不同成分间的协同/拮抗关系，以充分发挥波缘菊的临床应用潜力。