开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
文献综述 糖尿病在中医药理论中被称为消渴症,病属气阴两虚病症,是一直困扰人们的一个病症,从古代便有,那时被称为富贵病,被认为和饮食习惯与质量密切相关。现代人生活、饮食水平提高,截止至2017年,全球约4.25亿人患糖尿病,中国更是有1.14亿人,占据约1/4,。这意味着在我国人中平均12个人便有一个人是糖尿病,而且人数仍在不断增长。高血糖人数更是难以想象,甚至超过半数人口。所以及时进行关于高血糖甚至糖尿病的研究,寻找药物干预的可能极为重要。
人参作为广为人知的中药上品,有大补元气,生津养血的功效,可用于津伤口渴,内热消渴。很多含人参的古典金方具有治疗消渴症的作用,如《伤寒论》中记载白虎加人参汤用知母六两,石膏一斤(碎,绵裹),甘草(炙)二两,粳米六合,人参三两,功效为清热、益气、生津,主治伤寒、温病、暑病气分热盛,津气两伤,身热而渴,汗出恶寒,脉虚大无力。说明在古代降糖用人参便有理可究。现代更是多人进行人参降糖的研究,王本祥的进行了人参多肽的降糖研究,证明人参多肽确有降糖作用;此外还有些关于氨基酸衍生物的研究也证明其有一定的降糖作用;杨明等进行可人参多糖的降糖研究,Bai L等人证实了人参皂苷对糖尿病的治疗作用,徐凌志等对人参皂苷Re的降糖作用进行了研究,李伟等对人参皂苷CK的降糖作用进行了较深研究,冯劼等对人参皂苷Rg1对小鼠的降糖作用进行了研究。曹萌等对人参皂苷Rb1的降糖作用进行了研究,Xiong Y等人对人参皂苷Rb1对抗肥胖和高血糖的作用。这些所有研究均表明人参中的多肽、多糖、不同人参皂苷在降血糖方面皆有作用。
虽然上述研究皆表明人参有一定的降糖作用,但很多仅研究于表观层面,如徐凌志等研究只在动物模型基础上验证了降糖作用,并没有对深层的分子机制进行研究,没有说明对降糖起主要作用的分子通路。所以对此分子机制的研究亟待进行。李爱云等研究表明小檗碱可以通过抑制线粒体丙酮酸载体(MPC)发挥降糖作用,为降糖的分子通路之一。而且Shen L 等人对人参皂苷Rb1关于活化AMP活化蛋白激酶的研究,更是证明了人参皂苷Rb1在环磷腺苷效应元件结合蛋白(全称cAMP-response element binding protein ,CREB)方面有一定的相关性,因为CREB是调节糖异生基因转录的元件,此研究可以间接证明人参皂苷Rb1降糖时与CREB过程有关,如果我们可以证明MPC和CREB相关,再证明人参皂苷Rb1与MPC相关,便可以清楚人参皂苷Rb1降糖的大致分子通路。Liu Q等人对人参皂苷Rg1抑制胰高血糖素升高血糖的分子机制的研究的思路和方法给我们较大启示和借鉴,提示关于人参皂苷Rb1的降糖机制研究的入手方式。
研究问题 本课题基于上述背景和文献研究,探究人参皂苷Rb1的降糖作用的主要分子机制,拟通过研究人参皂苷Rb1和糖异生的关系,包括线粒体丙酮酸载体(MPC)与环磷腺苷效应元件结合蛋白(全称cAMP-response element binding protein ,CREB)的相关性,MPC和人参皂苷Rb1的相关性,之后再综合解决问题。
研究手段 研究人参皂苷Rb1在细胞的降糖方面的分子机制,首先要判断MPC与血糖升高是否有关,血糖升高过程我们从糖异生的角度来考虑,因为CREB是调节糖异生基因转录的元件,而糖异生可以造成CREB的水平在一定程度上变化,我们利用CREB的过表达和敲除模拟糖异生的增加和减少,我们通过过表达环磷腺苷效应元件结合蛋白(全称cAMP-response element binding protein ,CREB)或敲除CREB,来造成高糖异生和低糖异生的细胞,经过培养,通过蛋白质印迹法(Western Blot,WB)、试剂盒等测定方法测定相关蛋白质翻译的量;通过提取RNA、实时定量PCR (real-time quantitative PCR)、聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)测定相关转录RNA的量,最终确定MPC是否受CREB的变化影响而呈现相关性变化,便可以研究MPC与CREB是否有密切关系,通过检测MPC与CREB的关系便可以反映其和糖异生的关系。
而后研究人参皂苷Rb1对糖异生过程和MPC的一系列影响,首先给小鼠灌胃人参皂苷Rb1的溶液,通过丙酮酸耐量实验(PTT)和胰高血糖素耐量检测(GTT)测定人参皂苷Rb1对糖异生过程的影响;取小鼠肝脏细胞培养,检测细胞中AMP和cAMP的含量,细胞用人参皂苷Rb1孵育,通过试剂盒检测AC活性,确定人参皂苷Rb1是否有相关作用;过表达或沉默MPC来观察和检测其与人参皂苷Rb1的相关作用的影响,判断人参皂苷Rb1和MPC的关系。最终综合判断Rb1的降糖分子机制是否与MPC过程相关。
参考文献
[1]王本祥,杨明,金玉莲,崔志勇,王岩.人参多肽降血糖作用[J].药学学报,1990(06):401-405.
[2]杨明,崔志勇,王岩,王本祥.人参多糖降血糖和肝糖原作用的研究[J].中药药理与临床,1991(05):22-24.
