中草药枸杞果实中发现新型苯丙素苷类化合物并揭示其潜在抗糖尿病机制

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Fitoterapia 2.6

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  本研究针对糖尿病胰岛素抵抗治疗需求,从中药枸杞(Lycium chinense)果实中分离鉴定出8个新型苯丙素苷类化合物lychinosides A-H(1-8)及5个已知化合物(9-13)。通过HRESIMS和多维NMR等技术解析结构,发现多个化合物能显著提升胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量,其中化合物9展现强效α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC50 16.8 μM),其效果显著优于临床用药阿卡波糖(300.0 μM),为糖尿病治疗提供了新型先导化合物。

  

随着全球糖尿病发病率的持续攀升,胰岛素抵抗作为2型糖尿病的核心病理机制,已成为现代医学研究的重点难点。当前临床使用的胰岛素增敏剂虽有一定疗效,但存在肝毒性、水肿等副作用,促使科研人员不断从天然产物中寻找更安全有效的替代方案。传统中药枸杞(Lycium chinense Mill.)作为药食同源的代表性植物,其果实长期被用于滋阴明目和调节血糖,然而其降血糖活性成分及作用机制尚未得到系统阐明。

为深入探索枸杞降血糖的物质基础及作用机制,研究人员对枸杞果实进行了系统的植物化学研究。该研究成果发表于天然产物研究领域权威期刊《Fitoterapia》,首次从枸杞果实中分离鉴定出8个结构新颖的苯丙素苷类化合物lychinosides A-H(1-8),并同时获得5个已知化合物(9-13)。这项研究不仅丰富了枸杞的化学成分数据库,更重要的是为开发新型抗糖尿病药物提供了重要的候选分子。

研究团队采用高分辨质谱(HRESIMS)、一维/二维核磁共振(1D/2D NMR)等现代波谱技术完成化合物结构解析,通过酸水解实验确定糖基构型。在活性评价方面,建立胰岛素抵抗HepG2细胞模型评估化合物对葡萄糖消耗的影响,采用酶活性测定法检测α-葡萄糖苷酶抑制活性,并通过葡萄糖摄取实验和糖酵解关键酶(己糖激酶和丙酮酸激酶)活性检测探讨作用机制。

化合物结构鉴定

通过综合运用多种色谱分离技术和现代波谱分析方法,从枸杞果实乙醇提取物中成功分离得到13个苯丙素苷类化合物。经高分辨电喷雾质谱(HRESIMS)确定分子式,结合一维核磁(1H NMR、13C NMR)和二维核磁(HSQC、HMBC、COSY)数据解析,鉴定出8个未见报道的新化合物lychinosides A-H(1-8),其结构特征在于苯丙素母核上连接不同数量和类型的糖基,包括葡萄糖、鼠李糖等。同时鉴定了5个已知化合物(9-13)为已知的苯丙素苷类成分。

胰岛素增敏活性

采用胰岛素抵抗HepG2细胞模型评价化合物的葡萄糖代谢调节作用。实验结果显示,在50 μM浓度下,化合物1、3-6、8-10、12和13均能显著提高胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗量,其中化合物1和9表现尤为突出。进一步机制研究表明,化合物1和9可有效增强胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖摄取能力,并能显著提高己糖激酶(hexokinase)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase)的活性,提示这些化合物可能通过促进葡萄糖代谢通路中的关键酶活性来改善胰岛素敏感性。

α-葡萄糖苷酶抑制活性

通过酶抑制实验评估化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力。研究发现化合物9展现出最强的抑制活性,其半抑制浓度(IC50)值仅为16.8 μM,显著优于临床常用药物阿卡波糖(acarbose,IC50=300.0 μM)。其他部分化合物也表现出中等程度的抑制活性,表明这类结构可能具有共同的活性药效团。

本研究系统阐明了枸杞果实中苯丙素苷类成分的化学多样性及其抗糖尿病活性作用机制。首次报道的lychinosides A-H系列新化合物不仅丰富了天然产物化学库,更重要的是为开发新型抗糖尿病药物提供了结构新颖的先导化合物。特别是化合物9展现出的强效α-葡萄糖苷酶抑制活性和显著的胰岛素增敏作用,使其成为极具开发潜力的候选药物分子。该研究不仅为枸杞的传统降血糖功效提供了科学依据,也为从传统中药中发现新型治疗药物提供了成功范例,对促进中药现代化和创新发展具有重要意义。

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