糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)是糖尿病导致的慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD),是糖尿病(diabetes mellitus,DM)最为常见的微血管并发症之一。玉蓝降糖胶囊作为一种新型中药复方,具有清热养阴、生津止渴的功效,在临床上广泛应用于2型糖尿病及并发症的改善。有现代临床研究表明,玉蓝降糖胶囊与西药连用可以很大程度上缓解糖尿病患者单服西药带来的恶心、呕吐、头晕、心悸等不良反应。本课题前期对玉蓝降糖胶囊的药效学进行了充分验证,但其进入体内发挥药效的物质基础尚不明确,其治疗糖尿病肾病的作用靶点及作用通路仍旧尚未可知,故本课题以明确玉蓝降糖胶囊治疗糖尿病肾病的体内物质作用基础及作用机制为目标进行研究,以期为玉蓝降糖胶囊在临床上的的进一步开发利用提供理论依据及相关证据。本课题研究内容如下:
(1)采用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(Ultra-performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbital trap high resolution mass spectrometry,UPLC-QE-Orbitrap-MS)技术对玉蓝降糖胶囊体内、外成分进行定性分析鉴定,为进一步物质基础研究提供依据。对体外成分进行鉴定,共鉴定出128种化合物,其中有45种可能来源于黄芩,22种可能来源于桑叶,11种可能来源于牛蒡子,7种可能来源于半枝莲,32种可能来源于蓝花参,2种可能来源于青箱子,9种可能来源于假万寿竹根;在128种化合物中,有63种黄酮类成分,10种有机酸类成分,8种酚类成分,6种木脂素类成分,5种氨基酸类成分,4种苯丙素类成分,4种萜类成分,3种糖类成分,2种酯类成分,2种香豆素类成分,1种二元醇类成分,1种皂苷类成分以及19种其他成分。采用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(Ultra-performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbital trap high resolution mass spectrometry,UPLC-QE-Orbitrap-MS)技术对玉蓝降糖胶囊血中移行成分以及入肾脏成分进行定性分析以明确其药效物质基础。通过文献比对以及Compound Discoverer软件搜库分析,在大鼠血清中共解析出93种化学成分,通过入血成分比对以及HMDB数据库搜索,在大鼠肾脏组织中共解析出61种化学成分。
(2)基于61种入肾成分进行网络药理学研究及分子对接技术验证,以求进一步对玉蓝降糖胶囊的主要药效物质进行筛选并初步预测其治疗糖尿病肾病的作用通路。通过关键靶点筛选、蛋白质互作网络分析及通路富集分析发现玉蓝降糖胶囊主要是通过白杨素、黄芩素、芹菜素等作为活性成分,以SRC、PIK3R1、PIK3CA等10个靶点为关键靶点,通过PI3K-Akt信号通路、内分泌抵抗等作用通路来发挥药效。
(3)通过血清代谢组学及肾脏代谢组学的手段,对高糖模型损害所引起的糖尿病大鼠体内小分子波动情况进行分析,明确玉蓝降糖胶囊改善糖尿病肾病的回调作用及其作用机制。经血清代谢组学分析,共得到139种差异代谢物,其中包含亚油酸在内的39种差异代谢物发生显著性回调,预测潜在生物标志物18种,其主要通过亚油酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、组氨酸代谢、半乳糖代谢以及花生四烯酸代谢等代谢通路来改善糖尿病肾病;经肾脏代谢组学分析,发现玉蓝降糖胶囊可对高糖模型所影响的33种差异代谢物起到显著性回调作用,预测潜在生物标志物10种,以半乳糖代谢、组氨酸代谢、色氨酸代谢、酪氨酸代谢及嘧啶代谢为代谢通路来发挥治疗糖尿病肾病的功效,联合血清代谢组学结果与肾脏代谢组学结果,共发现共有代谢通路18种,推测,玉蓝降糖胶囊主要通过这些代谢物及代谢通路来缓解糖尿病肾病的症状。
综上,本研究初步明确了玉蓝降糖胶囊的药效物质基础,并基于网络药理学、代谢组学技术从多角度对玉蓝降糖胶囊治疗糖尿病肾病的作用机制进行探究,为玉蓝降糖胶囊在临床上进一步的开发应用提供研究基础和理论依据,同时也为其他中药复方的物质基础、作用机制研究提供参考价值。
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