PPARs配體研究論文

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【摘要】：中醫藥對PPAR相關疾病如糖尿病、動脈硬化、高脂血癥等有良好療效，隨著PPAR配體技術的發展，不斷發現某些中藥也具有PPAR配體的激活作用。

【關鍵詞】PPAR；配體；激動劑；II糖尿病

過氧化體增殖物激活型受體(peroxisomeproliferatorsactivatedreceptors，ppars)，是一類控制多種細胞和代謝過程的轉錄因子。PPARs的配體種類繁多,結構多樣,對糖脂代謝方面的疾病有很好的療效，已成為代謝性疾病的重要治療靶標。本文主要介紹PPARs配體的研究進展，包括植物化學方面的研究報道。中國論文聯盟

1PPARs的表達及調控的靶基因

PPARs的3種亞型中均有一個高度保守的DNA結合域(DBD)，可特異結合靶基因上的PPRE；還有一個含保守性較差的配體結合域(LBD)。LBD中有一個Y型的疏水袋，PPARβ的配體袋內較狹窄，因此一些相對較大的PPARα、γ配體不能與之結合；由于構成LBD的氨基酸的種類不同，PPARα的LBD為親脂，PPARγ的較親水，故飽和脂肪酸易于和PPARα結合，而親水的不飽和脂肪酸則是PPARγ良好的配體。PPARα主要分布在肝、腎、肌肉等代謝活性較高的組織，調控一大類參與脂類分解的基因，如脂肪酸轉運蛋白（FATP）、脂肪酸轉位酶（FAT/CD36），以及脂蛋白脂肪酶（LPL）等。PPARβ缺乏選擇性配體，幾乎在所有的哺乳動物在組織中表達，PPARβ增強脂肪酸的代謝，對脂代謝和能量平衡有調節作用，并與骨代謝、腦發育等相關。由于啟動子和拼接方式不同PPARγ的mRNA可以分為γ1、γ2、γ3三個亞型，γ1與γ3的翻譯產物相同。PPARγ高表達于脂肪組織中，它調控的靶基因眾多，尤其在脂肪細胞分化期，多種脂代謝相關的基因如FATP、FAT/CD36、TNFα等都是受PPARγ調控的靶基因。PPARγ與肌肉組織LPL、肉堿棕櫚酰轉移酶CPT－1的表達密切性相關，能提高胰島素敏感性、增強脂肪組織及骨骼肌葡萄糖貯運的作用。此外PPARγ在巨噬細胞、腫癌細胞等多種細胞的分化、增值中發揮重要作用，調控一些與凋亡、腫瘤有關的基因如cmyc、cfos、cHaras。

2PPARs的配體

2.1PPARα的配體

PPARα能被大多數的脂肪酸激活，與花生四烯酸、亞油酸的親和力極高。氯貝特、苯扎貝特等貝特類藥物是最先發現的PPARα合成配體，現已經證實，當它們在體內代謝后成為苯氧芳酸類衍生物，可以同時激活PPARα、PPARγ，只是對前者的親和力強10多倍。

2.2PPARβ的配體

多不飽和脂肪酸及其衍生物與PPARβ結合力較弱，但前列腺素A1和D2對PPARβ有一定的選擇性。目前發現PPARβ激動劑GW50156可提高肥胖的恒河猴HDL－C的水平，降低2型糖尿病動物模型血糖、血脂，改善胰島素抵抗，也可通過促進骨骼肌中增強脂代謝和線粒體解偶聯的基因表達,增強骨骼肌脂肪酸的β氧化，從而增加能量消耗［1］。

2.3PPARγ的天然配體和合成配體

前列腺素D2的代謝產物15－dPGJ2是第一個被發現的強效PPARγ天然配體，亞油酸的代謝物9羥十八碳二烯酸、LDL的氧化物、十六烷基壬二酸基卵磷脂也是極強的天然PPARγ激動劑。

3PPAR多重激動劑

3.1PPARα/γ激動劑

有明顯降血糖效果,但對于脂類代謝影響較?。欢愄仡怭PARα激動劑的降脂效果好但不能降低高血糖。這些單一激動劑不同程度存在著水腫、體重增加、肝腎損害等毒副作用。因此眾多制藥公司紛紛研發PPAR雙重激動劑，期望這種兼有PPARα和PPARγ單一激動劑的藥物能更好的互為補充，調整糖脂代謝，預防動脈硬化的作用。

3.2PPARβ/γ雙重激動劑

由于對PPARβ的內源性配體知之較少，以PPARβ作為靶標的藥物研究還不十分成熟。已有證據表明GW501516是PPARβ的激動劑，它與PPARβ的結合力較PPAR的其他亞型高1000倍以上［2］。在此基礎上已開發一種新PPARβ/γ的雙重激動劑d23，實驗證明它可以降低血漿中的葡萄糖和血清中TG的水平,升高HDLC的濃度［3］。

中國論文聯盟-4藥用植物化學中的PPAR配體

4.1國外藥用植物中PPAR配體的發現

實驗表明白藜蘆醇在小鼠腎臟內皮細胞株、血管內皮細胞、淋巴瘤U937細胞中均呈劑量依賴性地活化PPARγ［4］。CyclinD1是細胞周期G1期的重要調節因子，白藜蘆醇能部分的通過激活PPARγ抑制CyclinD1的表達，從而使胃癌SGC7901細胞停留在G1期，抑制其增殖。PGC1alpha（PPARgammaCoacticator1α）是PPAR輔助活化因子，通過PPARα或γ調控編碼與脂質代謝、脂質運輸有關功能蛋白的基因表達，影響體內脂代謝平衡［5］。白藜蘆醇能激活PGC1alpha和組蛋白脫乙酰酶，增強脂肪和肌肉組織線粒體的生成和功能，促進能量消耗，抑制肥胖并顯著延長壽命［6］。

一些植物化學物質具有PPARα和PPARγ的雙重調節作用。雌二醇化合物染料木黃酮(genistein)先前被認為具有抗雌二醇的作用，通過PPARγ受體結合試驗證明是PPARγ的激活物。當genistein濃度大于1μM時，脂肪生成上調而成骨作用被下調，小于1μM時，刺激成骨作用和抑制脂肪生成，發揮雌二醇的作用［7］。Genistein可增加脂質代謝相關基因的表達，在mRNA和蛋白水平上也能誘導PPARα的表達、增強PPARα的轉錄活性。此外大豆異黃酮也能增強PPARα和PPARγ調控基因的表達，用高異黃酮的大豆蛋白喂飼肥胖Zucker大鼠可降低體重、肝臟膽固醇和甘油三酯濃度，并且改善葡萄糖耐受［8］。異戊二烯醇類化合物法呢醇（farnesol）和香葉基香葉醇（geranylgeraniol）可以激活PPARα和PPARγ，屬PPARα/γ雙重激動劑。法呢醇激活PPARα和PPARγ的EC50分別為5.5μM和28μM，而香葉基香葉醇激活PPARα和PPARγ的EC50分別為62μM和60μM。法呢醇和香葉基香葉醇能活化脂肪、肝細胞中PPARγ和PPARα，進而上調PPARs的一些脂代謝的靶基因表達。實驗證明,它們可以促進前脂肪細胞的分化,增加3T3L1細胞脂肪細胞脂肪酸結合蛋白（aP2）的表達［9］。

4.2國內對中草藥中的PPARs配體樣成份的探究

中醫藥對PPAR相關疾病如糖尿病、動脈硬化、高脂血癥等有良好療效，隨著PPAR配體技術的發展，不斷發現某些中藥也具有PPAR配體的激活作用。人參活性成份具有調節糖脂代謝、抗糖尿病和肥胖的作用。人參皂苷的主要成份為二醇組皂苷(PPD)、三醇組皂苷(PPT)和齊墩果酸皂苷。人參皂苷Rb1可作為PPARγ的配體通過上調PPARγ2、C/EBPα的表達促進小鼠3T3L1脂肪細胞的脂肪形成與分化，同時葡萄糖轉運蛋白(GLUT)4的表達也增加，增加基礎和胰島素刺激的葡萄糖轉運，提示人參皂苷對胰島素有增敏作用［10］。人參皂甙的代謝物20SPPT,呈劑量依賴性增加PPARr的轉錄活性，通過增強PPARγ靶基因的表達促進脂肪細胞分化，此外，PPT還可通過顯著上調GLUT4的表達來提高胰島素敏感性。大黃素與PPARγ有高度結合力，能促進3T3Ll細胞的甘油3磷酸脫氫酶、GLUT1、GLUT4的mRNA表達從而增強葡萄糖攝取能力，促葡萄糖轉運能力高于曲格列酮。大黃素在HepG2肝細胞中也能促進PPARγ、GLUT2mRNA和蛋白的表達，增加HepG2肝細胞對葡萄糖的攝取。姜黃素可刺激肝星形細胞內PPARr基因的表達，增強PPARγ活性，抑制生長因子（PDGF）和表皮生長因子（EGF）受體的基因表達及PDGF和EGF的磷酸化水平，從而阻斷PDGF和EGF信號傳導；此外活化的PPARγ誘導谷氨酸-半胱氨酸連接酶的基因表達，這是體內從頭合成谷胱甘肽的限速酶，該實驗表明姜黃素通過PPARγ途徑，最終抑制肝星形細胞的活動，抑制肝的纖維化。丹參酮IIA是親脂雙萜類中藥單體，臨床有減少脂肪量和降低體重、降脂作用。丹參酮IIA對3T3LI前脂肪細胞呈現出PPARγ的天然拮抗劑，降低PPARγ的轉錄活性、抑制前脂肪細胞分化。此外黃連素、黃芪多糖，一些中藥提取物如石榴花提取物、蒲黃總黃酮也有PPARs配體作用，增加PPAR靶基因的表達，改善細胞的胰島素敏感性。

5展望

從天然藥物中探尋PPAR配體類活性成份成為開發新藥重要來源。從最近幾年的研究成果看，天然植物化學物質的活性不如合成的配體強，且大部分是實驗研究，離臨床還有很長的一段路，但這些研究為開發糖尿病新藥開啟了另一扇門。

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