李 婷,鄧碧蓮,歐陽征海,柳 婷,吳 璐,楊華生
江西中醫(yī)藥大學藥學院,江西 南昌 330004
甘味又稱“甜味”,是中藥五味之一。中藥的甘味可能是基于“效味”,也可能是基于“滋味”。因此,確定甘味藥性物質基礎,可基于“效味”,也可基于“滋味”。基于“效味”確定甘味藥性物質,即中藥含有的成分/部位具有“甘補、甘緩、甘和”3 種效應中的1 種,即可確定該成分為“甘味”藥性物質;基于“滋味”確定甘味藥性物質,即中藥含有的成分/部位的“滋味”是“甜”的,即可確定該成分為“甘味”藥性物質??梢灶A見,基于“效味”和“滋味”確定的甘味藥性物質可能不同;換句話說,基于“效味”確定的甘味藥性物質其滋味不一定“甜”,而基于“滋味”確定的甘味藥性物質其效應不一定“補”。事實上,甘味只是大腦對客觀物質的一種感覺。研究表明,甜味受體介導甘味感覺的形成,因此中藥的甘味可能與甜味受體有關。甜味受體主要存在于味蕾細胞[1],葡萄糖、蔗糖等與之結合后,激活甜味信號通路,向中樞傳遞甜味感覺,是為“滋味”。研究還發(fā)現,甜味受體在消化系統(tǒng)中也有表達,雖不傳遞甜味感覺,但能促進胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)等胃腸激素的釋放,發(fā)揮藥理效應[2],是為“效味”。可見,甜味受體不僅與“滋味”有關,還與“效味”也有聯系。因此,可基于甜味受體整合“效味”和“滋味”,即同時關注“效味”和“滋味”,探索中藥的甘味藥性物質基礎。
玉竹是為百合科植物玉竹Polygonatum odoratum(Mill.) Druce 的干燥根莖,主要含有多糖、皂苷、黃酮等成分。玉竹屬于典型的補陰藥,主要用于治療“陰虛”證。研究表明,陰虛可出現體質量下降、體溫升高、少食、多飲、大便干結、皮膚干燥等癥狀[3];同時,針對陰虛“陽亢內熱”“陰液虧損”的病機,現代也從Na+,K+-ATP 酶等能量代謝酶、調節(jié)水液代謝的水通道蛋白(aquaporins,AQPs)等方面來研究陰虛[4]。因此,本研究以玉竹為研究對象,首先采用陰虛動物模型,研究玉竹多糖、皂苷、黃酮對陰虛小鼠體質量、體溫、攝食量、攝水量、糞便含水率、皮膚含水率及Na+,K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性和AQP1、AQP3mRNA表達量的影響,從“效味”的角度探索玉竹的甘味藥性物質;再利用電子舌識別玉竹多糖、皂苷、黃酮的“滋味”,從“滋味”的角度探索玉竹的甘味藥性物質;最后,選擇基于“效味”和“滋味”相同的甘味藥性物質,確定為玉竹甘味藥性物質。在此基礎上,采用整體動物考察確定的甘味藥性物質對GLP-1 分泌的影響,分子對接考察確定的甘味藥性物質與甜味受體的結合性,以此揭示效味、滋味與甜味受體的關聯性。
SmarTongue 型電子舌(上海瑞玢國際貿易有限公司);A100 PCR 基因擴增儀(杭州朗基科學儀器有限公司);Agilent 1260 型高效液相色譜儀(美國Agilent 公司);ELSD 6000 檢測器(美國Alltech公司);全波長掃描式多功能讀數儀(美國Thermo公司);核酸蛋白測定儀、伯樂PCR 儀(美國賽默飛公司);752 紫外可見分光光度計(上海欣茂儀器有限公司);紅外額式體溫計(昆山熱映光電有限公司)。
小鼠GLP-1 試劑盒(批號H2106Y28)購自上海恒遠生物科技有限公司;Na+,K+-ATP 酶(批號20221208)、Ca2+,Mg2+-ATP 酶試劑盒(批號20221208)購自南京建成生物公司;總RNA 提取試劑盒(批號20220424)購自北京索萊寶科技有限公司;M5 First Strand cDNA Synthesis Kit(批號22CB2308)、2X M5 UltraSYBR Mixture(批號21HA0201)購自北京聚合美生物科技有限公司;無水葡萄糖(批號130407)、蘆?。ㄅ杦kq21020402)、重樓皂苷(批號wkq21031603)對照品均購自四川省維克奇生物科技有限公司,質量分數均為98%;葡萄糖(批號120926)、酒石酸(批號151008)購自西隴化工股份有限公司;氯化鉀(批號20140108)購自天津市福晨化學試劑廠;谷氨酸鈉(批號20210711)購自江西省祥櫥實業(yè)有限公司;蔗糖(批號D1527058)購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;鹽酸小檗堿片(批號2200127)購自東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司;玉竹藥材(批號200901)購自安徽道源堂中藥飲片有限公司,附子(批號20180405)、肉桂(批號20180521)、干姜(批號20180301)藥材購自江西吁江生態(tài)科技有限公司,甘草、黨參、黃芪、黃連、黃芩、大黃、白芷、川芎、山楂、烏梅、山茱萸、芒硝、玄明粉等藥材均購自南昌市北京同仁堂藥店,經江西中醫(yī)藥大學付小梅教授鑒定,分別為百合科植物玉竹P.odoratum(Mill.) Druce 的干燥根莖、毛茛科植物烏頭Aconitum carmichaeliiDebx.的干燥子根、樟科植物肉桂Cinnamomum cassiaPresl 的干燥樹皮及姜科植物姜Zingiber officinaleRosc.的干燥根莖、豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensisFisch.的干燥根莖、桔??浦参稂h參Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf.的干燥根莖、豆科植物黃芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge 的干燥根莖、毛茛科植物黃連Coptis chinensisFranch.的干燥根莖、唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥根莖、蓼科植物大黃Rheum palmatumL.的干燥根莖、傘形科植物白芷Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.) Benth.et Hook.f.的干燥根莖、傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiongHort.的干燥根莖、薔薇科植物山楂Crataegus pinnatifidaBunge 的干燥成熟果實、薔薇科植物梅Prunus mume(Sieh.) Sieb.et Zucc.的干燥成熟果實、山茱萸科植物山茱萸Cornus officinalisSieb.et Zucc.的干燥成熟果實、硫酸鹽類礦物芒硝Natrii Sulfas經加工精制而成的結晶體、硫酸鹽類礦物芒硝Natrii Sulfas風化干燥的產物。
雄性昆明種小鼠,30 只,清潔級,6~7 周齡,體質量(24±2)g,由江西中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供,許可證號SCXK(贛)2018-0003。動物飼養(yǎng)于溫度為22~25 ℃,相對濕度為40%~60%,12 h 明暗交替的環(huán)境中。所有實驗操作均符合實驗動物使用指導原則,實驗方案取得江西中醫(yī)藥大學倫理委員會審核批準(批準號 JZSYDWLL-20201215)。
取玉竹藥材適量,粉碎,用水提取3 次,每次2 h,合并提取液,濃縮蒸干,得到總提取物;總提取物水溶、醇沉,得醇沉物及上清液;將醇沉物透析,即得玉竹多糖(9.8%)。將上清液濃縮蒸干,即得醇溶物;將醇溶物水溶,用醋酸乙酯萃取,收集醋酸乙酯層蒸干,用水溶解,上AB-8 大孔樹脂柱;過夜吸附后,依次用水、10%乙醇除雜,再用40%乙醇、60%乙醇洗脫;40%乙醇洗脫液蒸干后水溶,用乙醚按1∶1 比例萃取,收集乙醚層,蒸干,即得玉竹黃酮(0.06%)。收集60%乙醇洗脫液,蒸干,得玉竹皂苷(0.1%)。利用紫外分光光度計及高效液相色譜對玉竹多糖、皂苷、黃酮質量分數及游離糖成分進行檢測[6-8]。
2.2.1 陰虛模型建立、分組及給藥 小鼠適應性飼養(yǎng)7 d 后,隨機分為5 組,即正常組、模型組、多糖組、皂苷組、黃酮組,每組6 只。除正常組外,其余各組小鼠ig 給予等比例的附子、肉桂、干姜熱性中藥提取物(取附子適量,用水提取1 h,再加入肉桂、干姜提取1 h,濾過,藥渣再提取1 h,合并2 次提取液,濃縮至生藥質量濃度1 g/mL,即得熱性中藥提取液,4 ℃儲存),持續(xù)給藥28 d,制備陰虛小鼠模型[9]。第29 天開始,各給藥組小鼠分別ig給予玉竹多糖(1784 mg/kg)、皂苷(18.2 mg/kg)、黃酮(10.9 mg/kg),其劑量均相當于人臨床等效劑量的10 倍;正常組、模型組給予等體積蒸餾水,持續(xù)28 d。
2.2.2 “陰虛”指標的測定及玉竹“甘味”藥性物質的初步確定 給藥期間,每7 天測量1 次體質量、心前區(qū)溫度,用代謝籠測定24 h 攝食量、24 h 攝水量,收集24 h 糞便,精密稱定濕質量,放烘箱105 ℃烘干24 h,稱干質量,計算糞便含水率[糞便含水率=(濕質量-干質量)/濕質量]。末次給藥后,動物麻醉,取背部皮膚及肺、胃、肝、腎等組織,保存于-80 ℃?zhèn)溆?;取皮膚適量,精密稱定,再放入烘箱中于80 ℃烘干12 h,稱干質量,計算皮膚含水率[皮膚含水率=(濕質量-干質量)/濕質量]。按照試劑盒說明書測定肝、腎、胃組織中Na+,K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活力;采用qRT-PCR 法測定肺、胃、腎組織AQP1、AQP3mRNA 表達量,引物序列:β-actin上游5’-CTGTGCCCATCTACGAGGGCTAT-3’,下游5’-TTTGATGTCACGCACGATTTCC-3’;AQP1上游5’-ACATCATCGCCCAGTGTG-3’,下游5’-CTGCAGAGTGCCAATGATCTC-3’;AQP3上游5’-GCCAAGGTAGGATAGCAAATAA-3’,下游5’-TTGAAAACTTGGTCCCTTGC-3’。擴增程序為95 ℃預變性45 s,95 ℃變性15 s,60 ℃退火15 s,72 ℃延伸45 s,45 個循環(huán)。分析玉竹多糖、皂苷、黃酮對上述指標的回調作用,即補陰作用,具有補陰作用的物質即可初步認定為玉竹“甘味”藥性物質。
2.3.1 電子舌識別“滋味”的可靠性考察 參考電子舌說明書,以葡萄糖、鹽酸小檗堿、酒石酸、氯化鉀、谷氨酸鈉5 種化合物為甘、苦、酸、咸、辛“五味”標準品,以蔗糖為受試品。將“五味”標準品及蔗糖受試品配制成質量濃度為1.0 mg/mL 的溶液,利用電子舌的6 個電極在1、10、100 Hz 的頻率段下采集信號數據。將“五味”標準品及蔗糖受試品的數據進行傳感器優(yōu)化,選擇區(qū)分指數(discrimination index,DI)值最大的電極及頻率段組合,進行主成分分析(principal component analysis,PCA),基于PCA 計算“五味”標準品與蔗糖之間的歐式距離[10],如葡萄糖與蔗糖之間的距離最近,則認為基于PCA 的歐式距離可準確識別“滋味”。去除蔗糖受試品,將“五味”標準品數據進行傳感器優(yōu)化,選擇最大DI 值的電極及頻率段組合,在 PCA 的基礎上,利用判別因子分析(discriminant factor analysis,DFA)建立“五味”分區(qū)模型;再將蔗糖數據投射入模型中,如蔗糖投射于葡萄糖區(qū)域,則認為基于PCA 的DFA 可準確識別“滋味”。
2.3.2 “滋味”的測定及玉竹“甘味”藥性物質的初步確定 以甘草、黨參、黃芪為“甘味”基準,黃連、黃芩、大黃為“苦味”基準,干姜、白芷、川芎為“辛味”基準,山楂、烏梅、山茱萸為“酸味”基準,芒硝、玄明粉、食鹽為“咸味”基準,建立甘、苦、辛、酸、咸的中藥“五味”標準,以玉竹多糖、皂苷、黃酮為檢測樣品,利用電子舌采集信號數據。按“2.3.1”項下方法進行分析,計算甘、苦、辛、酸、咸味中藥與玉竹多糖、皂苷、黃酮樣品之間的歐式距離,分析玉竹多糖、皂苷、黃酮在中藥五味分區(qū)模型上所投射的區(qū)域。最后綜合分析歐式距離以及樣品投射的區(qū)域,初步確定玉竹“甘味”藥性物質。
2.4.1 “甘味”藥性物質對GLP-1 分泌的影響 “甘味”藥性物質結合并激動甜味受體,啟動甜味信號通路,促進GLP-1 的分泌。可見,GLP-1 在一定程度上可表征甜味物質與甜味受體之間的結合。因此,采用整體動物實驗考察“甘味”藥性物質與甜味受體的結合性。陰虛模型建立、分組及給藥同“2.2.1”項,末次給藥后1 h,將小鼠麻醉,摘眼球取血,血液靜置2 h 后,4 ℃,3500 r/min 離心10 min,分離血清,用ELISA 法檢測血清GLP-1 含量。
2.4.2 “甘味”藥性物質與甜味受體結合性研究 分子對接是研究分子與蛋白之間結合性的常用方法。小鼠、人甜味受體的三級結構不明確,因此本研究首先以青鳉魚甜味受體的三級結構5X2M_B 為模板[11],以小鼠、人甜味受體的一級序列為基礎,利用SWISS-MODELL 構建小鼠(mT1R2/mT1R3)及人(hT1R2/hT1R3)甜味受體三級結構,并利用在線同源模型評估軟件 ERRAT、VERIFY3D 和PROCHECK 對其進行評估;如評估結果顯示所構建的甜味受體結構合理,則可用于分子對接分析。然后在 TCMSP 上下載玉竹皂苷分子(MOL010393),分子及甜味蛋白用AutoDockTools-1.5.6進行處理,用AutoDock Vina 進行分子對接,再利用PyMOL 生成分子與蛋白結合的文件,利用Discovery Studio 4.5 Client 繪制對接結合圖。
玉竹經提取、純化后,得玉竹多糖、皂苷、黃酮,其質量分數分別為85.1%、63.5%、51.0%;同時,經ELSD-HPLC 分析(圖1),玉竹總提取物、醇沉物、醇溶物等粗提取物中含有木糖、果糖、蔗糖等糖成分,而分離純化后的多糖、皂苷、黃酮中均不含玉竹中常見的鼠李糖、木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖,這也消除了多糖、皂苷、黃酮含有的小分子糖類成分對實驗結果的干擾。
圖1 玉竹提取物中小分子糖類成分分析Fig.1 Analysis of small molecular sugars in extracts of P.odoratum
3.2.1 玉竹對陰虛模型小鼠體質量、體溫、攝食量、攝水量、糞便含水率、皮膚含水率的影響 玉竹對陰虛模型小鼠體質量的影響見圖2-A。結果顯示,與正常組相比,模型組小鼠體質量明顯下降(P<0.05);給藥21 d 后,與模型組相比,皂苷組小鼠體質量顯著增加(P<0.05);給藥28 d 后,與模型組相比,多糖組和皂苷組小鼠體質量顯著增加(P<0.05);在整個治療期間,與模型組比較,黃酮組小鼠體質量未見明顯差異。玉竹對小鼠體溫的影響見圖2-B。結果顯示,在造模及治療期間,小鼠體溫未見明顯差異。玉竹對陰虛小鼠攝食量的影響見圖2-C。與正常組相比,模型組小鼠攝食量明顯降低(P<0.05);給藥21 d 后,與模型組相比,皂苷組小鼠攝食量明顯增加(P<0.05);給藥28 d 后,與模型組相比,多糖組和皂苷組小鼠攝食量明顯增加(P<0.05)。玉竹對陰虛小鼠攝水量的影響見圖2-D。結果顯示,與正常組相比,模型組小鼠攝水量明顯升高(P<0.05);給藥21、28 d 后,與模型組相比,多糖組和皂苷組小鼠攝水量顯著下降(P<0.05)。玉竹對陰虛小鼠糞便含水率的影響見圖2-E。結果顯示,與正常組相比,模型組小鼠糞便含水率明顯降低(P<0.05);給藥28 d 后,多糖、皂苷組小鼠糞便含水率顯著升高(P<0.05)。玉竹對陰虛小鼠皮膚含水率的影響見圖2-F。與正常組相比,模型組小鼠皮膚含水率顯著下降(P<0.05);與模型組相比,多糖組及皂苷組小鼠皮膚含水率顯著增高(P<0.05)。
圖2 玉竹對陰虛小鼠體質量 (A)、體溫 (B)、攝食量 (C)、攝水量 (D)、糞便含水率 (E)、皮膚含水率 (F) 的影響 (,n=6)Fig.2 Effects of P.odoratum on body weight (A),body temperature (B),food intake (C),water intake (D),fecal moisture content (E),and skin moisture content (F) of mice with yin deficiency (,n=6)
3.2.2 玉竹對Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性的影響 玉竹對Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性的影響見圖3。結果顯示,與正常組相比,模型組小鼠胃、肝、腎組織Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性顯著升高(P<0.05);與模型組相比,多糖組和皂苷組小鼠胃、肝、腎組織中的Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性顯著下降(P<0.05)。黃酮組小鼠胃、肝、腎組織Na+,K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性未見明顯變化。
圖3 玉竹對陰虛小鼠Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性的影響 (,n=6)Fig.3 Effects of P.odoratum on Na+,K+-ATPase and Ca2+,Mg2+-ATPase activity of mice with yin deficiency (,n=6)
3.2.3 玉竹對AQP1、AQP3mRNA 表達的影響 玉竹對AQP1、AQP3mRNA 表達的影響見圖4。與正常組比較,模型組小鼠肺、胃、腎AQP1、AQP3mRNA 表達顯著降低(P<0.05);與模型組比較,多糖組和皂苷組小鼠肺、胃、腎AQP1、AQP3mRNA表達顯著升高(P<0.05),黃酮組小鼠肺、胃、腎AQP1、AQP3mRNA 表達未見明顯變化。
圖4 玉竹對陰虛小鼠AQP1、AQP3 mRNA 表達的影響 (,n=6)Fig.4 Effects of P.odoratum on expression of AQP1 and AQP3 mRNA of mice with yin deficiency (,n=6)
3.2.4 基于“效味”的玉竹甘味藥性物質的初步確定 綜合分析玉竹多糖、皂苷、黃酮對陰虛小鼠體質量、攝食量、攝水量、糞便含水率、皮膚含水率,Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性及AQP1、AQP3mRNA 表達的影響,其中,玉竹多糖、皂苷對以上指標有顯著的回調作用,表明玉竹多糖、皂苷對陰虛小鼠有治療作用。因此,基于“效味”,可初步確定玉竹的甘味藥性物質為多糖、皂苷類成分。
3.3.1 電子舌識別“滋味”的可靠性分析 葡萄糖、鹽酸小檗堿、酒石酸、氯化鉀、谷氨酸鈉五味標準品及蔗糖受試品的PCA 結果見圖5-A,五味標準品與蔗糖的歐式距離見圖5-B。可以看出,葡萄糖與蔗糖距離最近,說明葡萄糖與蔗糖“滋味”相近或相同,即均為甘味。去除蔗糖受試品,葡萄糖、鹽酸小檗堿、酒石酸、氯化鉀、谷氨酸鈉五味標準品的PCA 結果見圖5-C,蔗糖在“五味”分區(qū)模型上的投射見圖5-D。結果顯示,蔗糖歸屬葡萄糖區(qū)域。以上結果表明,電子舌可準確識別物質“滋味”。
圖5 電子舌識別滋味可靠性分析Fig.5 Reliability analysis of taste recognition by electronic tongue
3.3.2 基于“滋味”的玉竹甘味藥性物質的初步確定 中藥“五味”標準品與玉竹多糖、皂苷、黃酮樣品的PCA 結果見圖6-A,歐式距離見圖6-B。可以看出,玉竹皂苷與甘味中藥距離最近;多糖與甘味、辛味中藥的距離均較近;黃酮與苦味中藥距離最近。除去樣品,中藥“五味”標準品PCA 結果見圖6-C,玉竹多糖、皂苷、黃酮在“五味”分區(qū)模型上的投射見圖6-D。結果顯示,皂苷投射于甘味中藥區(qū)域,多糖投射于辛味、甘味中藥2 個區(qū)域,黃酮則投射于苦味中藥區(qū)域。因此,基于“滋味”,可初步確定玉竹的甘味藥性物質為皂苷。
圖6 玉竹味“甘”藥性物質分析Fig.6 Analysis of material basis of “sweet” medicinal properties of P.odoratum
以上結果表明,基于“效味”,玉竹的甘味藥性物質為多糖、皂苷,而基于“滋味”,玉竹的甘味藥性物質為皂苷。綜合基于“效味”和“滋味”的結果,最終確定皂苷為玉竹甘味藥性物質。接下來采用整體動物考察玉竹皂苷對GLP-1 的分泌的影響,并與玉竹多糖、黃酮對比;采用分子對接考察玉竹皂苷與甜味受體的結合性,從以上2 個方面揭示效味、滋味與甜味受體的關聯性。
3.4.1 玉竹皂苷對GLP-1 分泌的影響 結果見圖7。結果顯示,與正常組相比,模型組小鼠血清GLP-1 含量顯著下降(P<0.05);與模型組相比,皂苷組和多糖組小鼠血清GLP-1 含量顯著增加(P<0.05),而黃酮組小鼠血清GLP-1 含量無明顯變化。
圖7 “甘味”藥性物質對GLP-1 分泌的影響 (,n=6)Fig.7 Effects of material basis of “sweet” medicinal properties on secretion of GLP-1 (,n=6)
3.4.2 玉竹皂苷與甜味受體結合性分析 “甘味”藥性物質玉竹皂苷分別與鼠源甜味受體mT1R2、mT1R3 及人源甜味受體hT1R2、hT1R3 對接結合,見圖8。結果顯示,皂苷分子可與甜味受體多個氨基酸殘基形成結合鍵;玉竹皂苷分子與mT1R2、mT1R3之間的結合能分別為-39.3、-31.8 kJ/mol;與hT1R2、hT1R3 之間的結合能分別為-40.6、-42.3 kJ/mol??梢钥闯?,玉竹皂苷與甜味受體有較好的結合性。
圖8 玉竹皂苷與甜味受體分子對接圖Fig.8 Docking diagrams of saponin of P.odoratum and sweet receptors
研究表明,電子舌可模擬人類味覺感受機制,根據傳感器響應信號來識別不同味道的物質,結構相似的樣品有相近的傳感器響應特征[12]。本研究以甘草、黨參、黃芪為標準甘味中藥,結果顯示皂苷與標準甘味中藥距離最近,且能投射于標準甘味中藥區(qū)域,因此皂苷與標準甘味中藥含有的成分具有“相似性”;采用分子對接分析還發(fā)現,玉竹皂苷與甜味受體有較好的結合性,表明玉竹皂苷可能是甜味受體的激動劑,而葡萄糖、蔗糖是甜味受體的典型激動劑,因此基于“配體-受體”的相關性質,玉竹皂苷與葡萄糖在結構上也應具有一定“相似性”?;谝陨戏治觯饰吨兴幙赡芎薪Y構“相似”的成分,通過激活舌頭味蕾細胞上的甜味受體,傳遞甜味感覺。這不僅在一定程度上揭示了“滋味”與甜味受體之間存在關聯的分子機制,還闡明了甘味中藥滋味為“甘”的生物學基礎,即從“滋味”的角度,能激活舌頭味蕾細胞上的甜味受體的成分,均可確定為甘味藥性物質。
本研究采用陰虛小鼠模型研究發(fā)現,玉竹皂苷可促進GLP-1 的分泌。GLP-1 可促進胰島素的分泌,而胰島素可改變葡萄糖在細胞內外的分布從而改善陰虛證(癥狀);同時研究表明,甜味信號通路中的環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)、蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)、Ca2+等信號分子與AQPs 均存在密切聯系[13],且Ca2+還能調節(jié)Na+,K+-ATP 酶的活性[14]。可見,甜味受體還可通過甜味通路上的信號分子作用AQPs、Na+,K+-ATP 酶,發(fā)揮抗“陰虛”作用。這不僅在一定程度上揭示了“效味”與甜味受體之間存在關聯的分子機制,還闡明了甘味中藥效應為“補”的生物學基礎,即從“效味”的角度,能激活胃腸組織上的甜味受體的成分,均可確定為甘味藥性物質。需要指出的是,玉竹多糖也可促進GLP-1 的分泌,結合分子對接結果分析,玉竹多糖可能并不是通過激動甜味受體來促進GLP-1的分泌,可能存在其他機制。
玉竹功能養(yǎng)陰潤燥、生津止渴,臨床主要用于胃陰虛、肺陰虛。陰虛證臨床證候表現多樣,但基于陰虛“陰液虧損”“陽亢內熱”的病機,水液代謝、能量代謝是陰虛重點關注的2 個方面。一般而言,水液代謝與AQPs 有關,而能量代謝與Na+,K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶有密切關聯。有研究表明,陰虛可導致AQPs 表達下調[15],Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性升高[16]。水液代謝紊亂進一步導致大便干燥、皮膚干澀、口干咽燥、多飲的癥狀[17],而能量代謝紊亂則可導致體溫升高[18]。但也有研究表明,陰虛動物體溫與正常動物無明顯差異[19]。本研究發(fā)現玉竹多糖、皂苷對陰虛小鼠的體質量、攝食量、攝水量、大便含水率、皮膚含水率,Na+,K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性及AQP1、AQP3mRNA的表達均有明顯的回調作用,而玉竹黃酮的回調作用不明顯,據此初步確定玉竹的甘味藥性物質為多糖、皂苷。需要指出的是,陰虛證臨床證候表現多樣,因此評價藥物的“抗陰虛”作用也有Na+,K+-ATP 酶、Ca2+,Mg2+-ATP 酶活性,AQP1、AQP3mRNA,飲水量、大便含水量、皮膚含水量等多個指標,因此基于各指標的權重構建一個綜合指標評價藥物的“抗陰虛”作用可能更合理。
目前,基于效味探索五味藥性物質是藥性物質研究的一種主要方法,其可概括為“有效物質即為藥性物質”。可以看出,這種研究方法與現代藥理學研究方法類似。然而,中藥不能簡單看成是有效物質與無效物質的集合體,因為“有效”與“無效”并不能截然分開,有時“有效”與“無效”之間還能相互轉化。因此,僅僅基于“效味”探索五味藥性物質,可能還存在一定的局限性。事實上,中藥“味”的確定最初是依據藥物的真實“滋味”?!饵S帝內經·素問》記載:“五氣入鼻、五味入口”[20]。因此,中藥五味藥性物質基礎研究,不僅要關注“效味”,還要關注“滋味”。本研究以玉竹為研究對象,基于甜味受體整合中藥“效味”和“滋味”挖掘玉竹甘味藥性物質,研究結果為中藥五味藥性物質的研究提供了新視角,同時研究結果對玉竹藥材的質量評價也提供了實驗依據。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突