苦乐果乙醇提取物的制备工艺及对2型糖尿病肾脏损伤的影响

糖尿病肾病(DN)是最主要的糖尿病微血管并发症,同时也是终期末肾病的主要原因。目前使用天然产物治疗糖尿病并发症的趋势愈发显著。苦乐果(Garcinia kola Heckel)因其富含黄酮类化合物、强心苷、甾体、皂苷等活性成分,在非洲民间常被用于治疗肝炎、咳嗽、细菌感染等疾病。同时,已有研究表明苦乐果具有抗氧化、降血糖、降血脂等药理作用,但缺乏对于糖尿病肾病的相关药理学研究。因此本课题以总黄酮提取率为指标使用响应面对超声辅助酶法制备的苦乐果乙醇提取物进行工艺优化,并明确苦乐果乙醇提取物对糖尿病肾病的治疗作用及机制。本研究考察了纤维素酶浓度、液料比、乙醇浓度、p H、酶解时间、超声时间、酶解温度7个因素对制备苦乐果乙醇提取物的影响,并在此基础上选取4个影响最大的因素,使用Design-Expert软件优化超声辅助酶法提取苦乐果的工艺条件并进行验证。之后使用高脂高糖饲料联合小剂量链脲佐菌素(HGHFD/STZ)建立2型糖尿病大鼠肾病模型,探究苦乐果乙醇提取物对糖尿病肾损伤的影响。给药8周后,收集尿液检测尿液中的尿蛋白、UA、Cr及BUN水平;取大鼠血清检测UA、Cr及BUN水MLN8237细胞培养平;取大鼠肾脏组织称重,使用相应试剂盒检测肾脏组织中IL-1β、IL-6、TNF-Skin bioprintingα、MCP-1、SOD、MDA、CAT、GSH-Px的含量,使用H&E、Masson、PAS染色观察肾脏组织的病理学损伤,使用IHC检测肾脏组织中的凋亡细胞,并使用western blot法检测Cleaved-caspase 3/9的含量。体外实验使用H_2O_2诱导HBZY-1细胞建立氧化应激模型,探究苦乐果乙醇提取物对细胞的保护作用。使用相应试剂盒检测ROS、SOD、MDA、ATP等含量、线粒体膜电位及凋亡阳性细胞数,使用western blot、TEM及Mito Tracker染色检测Caspase 3/9的表达水平、线粒体裂变和线粒体破损情况。单因素实验结果显示对苦乐果总黄酮提取率影响较大的4个因素即纤维素酶浓度、液料比、酶解时间及酶解温度;之后通过响应面法得到苦乐果乙醇提取物的最佳提取工艺为:纤维素酶浓度0.52 mg/m L、液料比50:1、酶解时间2 h、酶解温度50℃,在此条件下苦乐果总黄酮提取率为88.95%。动物实验表明,苦乐果乙醇提取物能够明显减少T2DM大鼠尿量及肾脏指数,改善肾小球滤过功能,同时抑制肾脏组织的氧化应激及炎症反应。切片结果显示给药组抑制了肾脏组织中的糖原积累、减轻了肾小球基底膜厚度及纤维化水平。除此之外,苦乐果通过减少Cleaved-caspase 3/9的表达水平减轻了组织的细胞凋亡。细胞实验表明,苦乐果对H_2O_2诱导的HBZY-1细胞具有保护作用,它提高了细胞的抗氧化能力,并通过改善线粒体膜电位、减少线粒体裂变,从而恢复线粒体正常形态,并降低了Cleaved-caspase 3/9的表达水平,最终抑制系膜细胞凋亡。综上所述,本研究优化了苦乐果乙醇提取物的工艺条件,为之后苦乐果的开发利用提供了实践基础。同时体内研究表明苦乐果能够通过抑制组织细胞凋亡从而改善糖尿病肾脏ABT-199分子式组织中的氧化应激和炎症水平,达到肾脏保护效果;体外研究表明苦乐果能够抑制氧化应激诱导的HBZY-1细胞凋亡,该作用机制可能与调控线粒体裂变和Caspases介导的凋亡信号通路有关。