Cistanche tubeulosaのアシル化フェニルエタノイド配糖体、エキナコシド、およびアクテオシドは、マウスの耐糖能を改善します
Mar 16, 2022
詳細情報：ali.ma@wecistanche.com
概要
フェニルエタノイド配糖体、エキナコシド（1）およびアクテオシド（2）、茎の主成分カンカニクジュヨウ（Orobanchaceae）、250〜500 mg / kg poの用量でデンプン負荷マウスの食後血糖値の上昇を抑制これらの化合物（1および2）は、デンプン負荷マウスの2週間の連続投与後の耐糖能も大幅に改善しました。体重または食物摂取量に有意な変化を生じさせることなく、125および/または250mg /kg/日po。 さらに、からのいくつかの構成要素カンカニクジュヨウ、1（IC 50=3 .1 lM）、2（1.2 lM）、イソアクテオシド（3、4.6 lM）、20-アセチルアクテオシド（4、0。0 71 lM）、チューブロシドA（5、8.8 lM）およびB（9、4。0 lM）、シリンガリドA 3- OaL-ラムノピラノシド（1 0、1.1 lM）、カンプネオシドI （13、0.53 lM）、およびカンカノシドJ1（14、9.3 lM）は、強力なラット水晶体アルドースレダクターゼ阻害活性を示しました。特に、化合物4の効力は、臨床アルドースレダクターゼ阻害剤であるエパルレスタット（0.072 lM）の効力と同様でした。
キーワード エキナコシド, アクテオシド、耐糖能改善効果、アルドースレダクターゼ阻害剤、カンカニクジュヨウ
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序章
フェニルエタノイド配糖体（PhGs）は、ヒドロキシフェニルエチル部分をアグリコンとして持つb-グルコピラノシド構造を特徴とするフェノール化合物の一種です。これらの化合物は、芳香族酸（ケイ皮酸、クマル酸、カフェイン酸、フェルラ酸、イソフェルラ酸など）などの多くの置換基を含むことがよくあります。等）および／またはエステルまたはグリコシド結合を介してグルコース残基にそれぞれ結合した様々な糖（例えば、ラムノース、キシロース、アピオース、アラビノースなど）。 PhGは植物界に広く分布していますが、大部分はハマウツボ科、モクセイ科、オオバコ科、シソ科、およびハマウツボ科で発見されています[1–3]。エキナコシド（1）[4、5]およびアクテオシド（2、ベルバスコシド、クサギニン、アンドロバンチンとも呼ばれます）[6–9]は、よく研究されたPhGの代表であり、抗酸化、神経保護、一酸化窒素ラジカル消去、抗肝毒性、抗骨粗鬆症などの重要な生物活性特性を持っていると報告されています。 [1–3、10–14]。
以前、私たちはの茎からの成分の同定と生物学的特性を報告しましたカンカニクジュヨウ（Schrenk）R. Wight（ハマウツボ科）[15–19]、主成分は1と2です。これらのPhGが、ノルアドレナリンによって収縮した孤立したラット胸部大動脈で血管弛緩作用を示すことを明らかにしました[15]。 の幹部カンカニクジュヨウ（日本語で「かんかにくじゅょう」）は、チベット語で血行を促進するために伝統的に使用されてきました[20、21]。この発見は、伝統的な使用の科学的証拠を提供します。カンカニクジュヨウ.
この植物材料の生物活性特性に関する継続的な研究により、これらの主要なPhGが血糖降下作用を有し、デンプン負荷マウスの耐糖能を改善することが明らかになった。 さらに、から分離されたPhGのいくつかカンカニクジュヨウ（1–18）は、ポテンタルドースレダクターゼ阻害活性を持っていることがわかりました。
エキナコシドのカンカニクジュヨウ
結果と考察
以前[15]、乾燥茎のメタノール抽出物の成分の分離と生物活性特性を報告しました。カンカニクジュヨウ、1、2、イソアクテオシド（3）、20-アセチルアクテオシド（4）、ツブロシドA（5）、B（9）、およびサリドロシド（18）を含む。 ウィーデマニノシドC（6）、カンカノシドH1（7）およびH2（8）シリンガリドA 30- OaL-ラムノピラノシド（10）、カンカノシドI（11）、シスタンツブロシドA（12）、カンプネオシドI（13）、およびカンカノシドJ1（14）、J2（15）、K1（16）、およびK2（17）は、同じ材料のフレッシュステムからさらに分離されました[16、17]（図1）。
最初に、デンプンを負荷したマウスの血糖値の食後の増加に対する主要なPhG（1および2）の影響を調べた。 250〜500 mg / kg poの1回および2回の投与の両方の活性は有意でした（表1）。 この実験では、陽性対照として使用された腸のα-グルコシダーゼ阻害剤であるアカルボースは、妥当な阻害を示しました（表1）。
耐糖能に対する1および2の効果を調べるために、2週間の連続投与後のデンプン負荷マウスの血糖値の上昇を調べました。 125および/または250mg/ kg / day po 1と2の両方の投与量は、体重または食物摂取量のいずれかを有意に変化させることなく、耐糖能を有意に改善しました（表2）（データは示していません）。 これらの結果は、1および2が食後の耐糖能上昇の抑制と耐糖能の改善の両方に有効であることを示唆しました。
これらの血糖降下作用の作用機序を調べるために、ラットの小腸α-グルコシダーゼ、マルターゼ、およびスクラーゼに対する1および2の効果を調べました。同時に、他の成分の阻害効果（3–18）カンカニクジュヨウこれらの酵素に対するものも調べられました。 我々は以前に、薄糖スルホニウム塩であるサラシノール（最も強力な天然α-グルコシダーゼ阻害剤の1つ; IC50=6。0および1.3lMに対してそれぞれマルターゼおよびスクロースに対して）を同定しました[22–24]。この研究ではポジティブコントロールとしても採用されました。 1（IC50=149および174lM）および2（188および152 lM）は、同様の酵素阻害活性を示しました（表3）。 しかし、それらの活性は、陽性対照であるサラシノール、およびアカルボースの活性よりもはるかに低かった（IC50=6。0と1.3、および1.7と1.5μM）。 分離されたPhGの中で、3（IC50=70。4および152lM）および9（88.2および175 lM）は、内部グルコピラノシルの60-位置にトランスカフェオイル部分を持っていることに注意してください。部分的には、マルターゼとスクラーゼを適度に阻害しましたが、40-位にカフェオイルを含むそれらの位置異性体2と4（[300 lM）は、これらの酵素に対してより低い活性を示しました。
アクテロサイドのカンカニクジュヨウ
ヒト腸マルターゼに対するPhGの阻害活性もミクロソーム分画で調べた。 その結果、1（IC 50=125 lM）、2（154 lM）、3（117 lM）、5（63 lM）、9（139 lM）、および15（168 lM）がこの活性を示すことがわかりました。 。 ただし、これらの化合物はアカルボース（15.2 lM）よりもはるかに活性が低かった。
以前、強力なアルドースレダクターゼ阻害剤として、いくつかのフラボノイド[25–31]、スチルベノイド[25、32]、キナ酸誘導体[30]、およびテルペノイド[33]を特定しました。 この研究では、単離されたPhG（1–18）オンラットレンズアルドースレダクターゼの阻害効果も調べられました。 アルドースレダクターゼは、ポリオール処理経路でのグルコースのソルビトールへの還元を触媒する重要な酵素であることが知られています。 ソルビトールは細胞膜を越えて容易に拡散せず、ソルビトールの細胞内蓄積は白内障などの糖尿病の慢性合併症に関係している[25]。
まず、新鮮な茎からのメタノール抽出物カンカニクジュヨウ強力な抑制活性を示すことがわかった（IC{{0}}。8lg / mL）。 単離されたPhGの中で、ラット水晶体アルドースレダクターゼ阻害活性は、1（IC 50=3 .1 lM）、2（1.2 lM）、3（4.6 lM）、4（0）で観察されました。{{24 }} 71 lM）、5（8.8 lM）、9（4。0 lM）、10（1.1 lM）、13（0.53 lM）、および14（9.3 lM）（表3）。 特に化合物4は最も強力な活性を示し、これは臨床的に使用されているアルドースレダクターゼ阻害剤であるエパルレスタット（0.0072μM）と同等でした。
結論は、エキナコシド（1）およびアクテオシド（2）、の茎からの主要なPhGカンカニクジュヨウ、250〜500 mg / kg poの用量で、デンプンを負荷したマウスの食後血糖値の上昇を阻害することがわかりました。これら2つのPhGは、125および/またはの用量で2週間投与した後、デンプンを負荷したマウスの血糖上昇も有意に抑制しました。 250 mg / kg / day po、体重や食物摂取量に大きな変化をもたらすことなく。 これらの結果は、1および2が食後の耐糖能上昇の抑制だけでなく耐糖能の改善にも有効であることを示唆した。 しかし、それらのα-グルコシダーゼ阻害活性は注目に値しませんでした。 したがって、α-グルコシダーゼの阻害は、それらの抗高血糖活性にほとんど寄与しませんでした。 行動の詳細なモデルはさらに研究されるべきである。 分離されたPhGの中で、1〜3、5、9、および15は、ラットおよびヒトの腸のα-グルコシダーゼを中程度に阻害しました。 この中程度の阻害とは対照的に、PhG 1〜5、9、10、13、および14は、ラット水晶体アルドースレダクターゼを効果的に阻害しました。 特に、化合物４の活性は、臨床的に使用される阻害剤であるエパルレスタットの活性と同様の大きさであった。
実験方法
植物材料
の茎カンカニクジュヨウ2007年9月、中国新疆ウイグル自治区ウルムチで栽培された植物が収集されました。植物材料は、著者の1人（新疆ウイグル自治区中国マテリアメディカおよびエスノドラッグ研究所所長X. Jia）によって特定されました。この植物のバウチャー標本は、ラボ。
動物
雄のddYマウス（6週間または10週間）は、和歌山のKiwaLaboratory Animal Co.、Ltd.から購入しました。 動物を23±2度の一定温度で飼育し、次に標準的な実験用飼料（MF;オリエンタル酵母工業株式会社、東京、日本）を与えた。 動物は実験開始前に20〜24時間絶食させたが、水道水を自由に摂取させた。 特に断りのない限り、すべての実験は意識のあるマウスで行った。 実験プロトコールは、キンキ大学の実験動物研究委員会によって承認されました。
デンプン負荷マウスの血糖値に対する1および2の阻害効果
各試験サンプルと5％（w / v）アカシア溶液（2 0 mL / kg）に懸濁したデンプン（1 g / kg）の混合物を、絶食したマウス（6 w）に経口投与しました。 血液サンプル（約0。1 mL）は、経口投与の0.5、1、および2時間後にエーテル麻酔下で眼窩下静脈叢から収集されました。 採取した血液は直ちにヘパリンナトリウム（5ユニット/チューブ）と混合しました。 血液サンプルの遠心分離後、血漿グルコースレベルは、グルコースCIIテスト和光（和光純薬工業株式会社、大阪、日本）によって酵素的に決定された。 腸のα-グルコシダーゼ阻害剤であるアカルボースを参照化合物として使用しました。
デンプン負荷マウスにおける1および2の2週間投与後の耐糖能の改善効果
各試験サンプルは、1日1回（1 0：00-12：00）2週間、標準的な実験用飼料（MF;オリエンタル酵母）を与えられた10-週齢のマウスに投与されました。株式会社。）。 試験サンプル投与前に毎日体重を測定した。 20時間絶食した後、デンプン（1 g / kg）溶液を20 mL / kgでマウスに経口投与しました。同じ手順で、血液サンプル（約0.1 mL）を収集し、前述のように血糖値を測定しました。その上。
ラット腸α-グルコシダーゼに対する抑制効果
実験は、わずかな変更を加えて、以前のレポートで説明されている方法に従って実行されました[23、24]。 したがって、ラットの小腸刷子縁膜小胞を調製し、0 .1マレイン酸緩衝液（pH 6。0）中のそれらの懸濁液を、マルターゼおよびスクラーゼの小腸グルコシダーゼとして使用した。 試験サンプルをジメチルスルホキシド（DMSO）に溶解し、得られた溶液を0。1 Mマレイン酸塩緩衝液で希釈して試験サンプル溶液を調製しました（DMSOの濃度は10％）。 マレイン酸緩衝液（マルトース74 mM、スクロース74 mM、50 lL）中の基質溶液、試験サンプル溶液（25 lL）、および酵素溶液（25 lL）を37°Cで30分間混合し、すぐに沸騰させて加熱しました。反応を停止するために2分間水をまきます。 グルコース濃度は、グルコースオキシダーゼ法によって決定された。 試験溶液中のDMSOの最終濃度は2.5％であり、阻害活性に対するDMSOの影響は検出されませんでした。腸のα-グルコシダーゼ阻害剤であるアカルボースとサラシノールを参照化合物として使用しました。
ヒト腸マルターゼに対する阻害効果
0。1Mマレイン酸塩緩衝液（pH 6.0）中のヒト小腸ミクロソーム（バッチMIC318 0 17、BIOPREDIC International、レンヌ、フランスから購入）を使用して、マルターゼの小腸α-グルコシダーゼ活性を測定しました。 。 同様の手順により、マルターゼ阻害活性の効果を上記のように測定した。
ラット水晶体アルドースレダクターゼに対する抑制効果
実験は、以前のレポート[25–33]に記載されている方法に少し変更を加えて実行されました。 したがって、ラット水晶体ホモジネートの上澄み液を粗酵素として使用した。 次の反応で、酵素懸濁液を希釈して、約2 nmol /ウェルのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADP）を生成しました。 インキュベーション混合物は、リン酸緩衝液135 mM（pH 7。0）、Li2SO41 0 0 mM、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）0.03 mM、基質としてDL-グリセルアルデヒド1 mM、および総量100μLの酵素画分20μL（試験サンプルを含む）。 30℃でNADPHを添加することにより反応を開始した。30分後、30μLのHCl0.5Mを添加することにより反応を停止させた。次に、イミダゾール10mMを含む100μLのNaOH 6Mを添加し、溶液をNADPを蛍光生成物に変換するために60℃で20分間加熱します。蛍光は、蛍光マイクロプレートリーダー（SH -9000、CORONA）を使用して、励起波長360nmおよび発光波長460nmで測定しました。各テストサンプルDMSOに溶解しました。 測定は重複して行われ、IC50値はグラフで決定されました。 アルドースレダクターゼ阻害剤エパレスタットを参照化合物として使用した。
統計学
値は平均±SEMとして表された。 統計分析には、一元配置分散分析とそれに続くダネット検定を使用しました。謝辞この研究は、日本学術振興会（JSPS）科研費助成番号24590153による科学研究費助成事業によって部分的に支援されました。財政支援のための日中医学会
差出人：'アシル化フェニルエタノイド配糖体、エキナコシド、 とアクテオシドからカンカニクジュヨウ森川敏夫らによるマウスの耐糖能改善
--- J Nat Med（2014）68：561–566 DOI 10.1007 / s 11418-014-0837-9
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