PPARs配体的研究进展

浙江中医药大学学报2009年6日第33卷第4期

PPARs配体的研究进展

叶卫雄1

严瑾。

1.浙江省建德市第一人民医院311600

也具有PI’AR配体的激活作用。关键词:PPAR;配体;激动剂;II糖尿痛

中图分类号:R577.1

2.杭州师范大学钱江学院

摘要:中医药对PPAR相关疾病如糖尿病、动脉硬化、高脂血症等有良好疗效,随着PPAR配体技术的发展,不断发现某些中药

文献标识码:A文章编号:1009—5509(2009)04—0606—03

Weixion91,YahJin2J.No.1PeoplesHospital,JiandeCity,ZhejiangProvince(311600);

2.DepartmentofMedicalScience,QianjiangCollege,HangzhouNormalUniversity

ResearchProgressinPPARsLigandYe

Keywords:peroxisomeproliferator—activatedreceptors;ligand;agonist;type2diabetes

过氧化体增殖物激活型受体(peroxisome

erators

prolif一

控的靶基冈。PPARy与肌肉组织LPL、肉碱棕榈酰转移酶CPT一1的表达密切性相关,能提高胰岛素敏感性、增强脂肪组织及骨骼肌葡萄糖贮运的作JH。此外PPARy在巨噬细胞、肿癌细胞等多种细胞的分化、增值巾发挥重要作用,调控一些与凋产、肿瘤有关的基冈如c-myc、c_fos、c—Ha-ras。

22.1

activated

receptors,PPARs),是一类控制多

种细胞和代谢过程的转录冈子。PPARs的配体种类繁多,结构多样,对糖脂代谢方面的疾病有很好的疗效,已成为代谢性疾病的重要治疗靶标。本文主要介绍PPARs配体的研究进展,包括植物化学方面的研究报道。

PPARs的配体

PPAR

PPARs的表达及调控的靶基因

PPARs的3种亚型中均有一个高度保守的

oc的配体PPARa能被大多数的脂肪酸

激活,与花生四烯酸、亚油酸的亲和力极高。氯贝特、苯扎贝特等贝特类药物是最先发现的PPARa合成配体,现已经证实,当它们在体内代谢后成为苯氧芳酸类衍生物,可以同时激活PPARa、PPARy,只是对前者的亲和力强10多倍。

2.2

DNA结合域(DBD),可特异结合靶基凶上的PPRE;还有一个含保守性较差的配体结合域(LBD)。I。BD中有一个Y型的疏水袋,PPARl3的配体袋内较狭窄,因此一些相对较大的PPARa、y配体不能与之结合;由于构成I。BD的氨基酸的种类不同,PPARe的I,BD为亲脂,PPARy的较亲水,故饱和脂肪酸易于PPAR7良好的配体。PPARa主要分布在肝、肾、肌肉等代谢活性较高的组织,调控一大类参与脂类分解的基因,如脂肪酸转运蛋白(FATP)、脂肪酸转位酶(FAT/CD36),以及脂蛋白脂肪酶(I。PI。)等。PPARt3缺乏选择性配体,几乎在所有的哺乳动物在组织中表达,PPARp增强脂肪酸的代谢,对脂代谢和能量平衡有调节作用,并与骨代谢、脑发育等相关。分为71、72、73三个亚型,丫1与73的翻译产物相同。PPAR7高表达于脂肪组织中,它调控的靶基因众多,尤其在脂肪细胞分化期,多种脂代谢相关的基因如FATP、FAT/CD36、TNF-a等都是受PPAR7调

PPAR|3的配体

多不饱和脂肪酸及其衍生物

与PPARp结合力较弱,但前列腺素A1和D2对GW50156可提高肥胖的恒河猴HDL—C的水平,降低2型糖尿病动物模型血糖、血脂,改善胰岛素抵抗,也可通过促进骨骼肌中增强脂代谢和线粒体解偶联的基因表达,增强骨骼肌脂肪酸的8氧化,从而增加能量消耗J]。

2.3

和PPARa结合,而亲水的不饱和脂肪酸则是PPARl3有一定的选择性。目前发现PPARp激动剂

PPARy的天然配体和合成配体前列腺素D2

的代谢产物15一d—PGJ2是第一个被发现的强效酸、LDL的氧化物、十六烷基壬二酸基卵磷脂也是极强的天然PPAR7激动剂。

33.1

由于启动子和拼接方式不同PPARy的mRNA可以PPARy天然配体,亚油酸的代谢物9羟十八碳二烯

PPAR多重激动剂

PPARa/7激动剂有明显降血糖效果,但对于

基金项目:1.浙汀省自然科学基金资助项目(Y2080623);.浙江省中医药管理局科研基金项目(2007CBl89)

project:1.ItemsupportedbyZhejiangProvincidNaturalScientificFoundation(No:YZ2080623);2.ItemofSci—research

FoundationofZhejiangProvincialTCMAdministration(No:2007CBl89)

Fund

606

万方数据

浙江中医药大学学报2009年6月第33卷第4期

脂类代谢影响较小;而贝特类PPARa激动剂的降脂效别为62肛M和60肛M。法呢醇和香叶基香叶醇能活化

果好但不能降低高血糖。这些单一激动剂不同程度存脂肪、肝细胞中PPAR7和PPA‰,进而上调PPARs

在着水肿、体重增加、肝。肾损害等毒副作用。因此众多的一些脂代谢的靶基因表达。实验证明,它们可以促制药公司纷纷研发PPAR双重激动剂,期望这种兼有进前脂肪细胞的分化,增加3T3一I。1细胞脂肪细胞脂PPARa和PPAR丫单一激动剂的药物能更好的互为补肪酸结合蛋白(aP2)的表达∽]。

充,调整糖脂代谢,预防动脉硬化的作用。

4.2

国内对中草药中的PPARs配体样成份的探究

3.2

PPAR[3/-,/双重激动剂由于对PPARp的内

中医药对PPAR相关疾病如糖尿病、动脉硬化、高源性配体知之较少,以PPARp作为靶标的药物研究脂血症等有良好疗效,随着PPAR配体技术的发展,还不十分成熟。已有证据表明Gw501516是不断发现某些中药也具有PPAR配体的激活作用。PPAR[3的激动剂,它与PPARf]的结合力较PPAR人参活性成份具有调节糖脂代谢、抗糖尿病和肥胖的其他亚型高1000倍以上[z]。在此基础上已开发的作用。人参皂苷的主要成份为二醇组皂苷(PPD)、一种新PPARl3/7的双重激动剂d23,实验证明它可三醇组皂苷(PPT)和齐墩果酸皂苷。人参皂苷Rbl以降低m浆中的葡萄糖和血清中TG的水平,升高

可作为PPAR7的配体通过上调PPAR72、C/EBPaHDI,一C的浓度。3J。

的表达促进小鼠3T3一Ll脂肪细胞的脂肪形成与分4药用植物化学中的PPAR配体

化,同时葡萄糖转运蛋白(GI。UT)4的表达也增加,

4.1

国外药用植物中PPAR配体的发现实验表增加基础和胰岛素刺激的葡萄糖转运,提示人参皂明白藜芦醇在小鼠肾脏内皮细胞株、血管内皮细胞、苷对胰岛素有增敏作用[10|。人参皂甙的代谢物20S-淋巴瘤U937细胞中均呈剂量依赖性地活化PPAR一PPT,呈剂量依赖性增加PPARr的转录活性,通过≯“。CyclinD1是细胞周期Gl期的重要调节因子,增强PPAR7靶基因的表达促进脂肪细胞分化,此白藜芦醇能部分的通过激活PPAR一7抑制CyclinD1

外,PPT还可通过显著上调GI。UT4的表达来提高的表达,从而使胃癌SGC一790l细胞停留在G1期,抑

胰岛素敏感性。大黄素与PPAR7有高度结合力,能制其增殖。PGC-1

alpha(PPARgammaCoacticator-

促进3T3一I。l细胞的甘油一3磷酸脱氢酶、GLUTl、la)是PPAR辅助活化因子,通过PPARa或y调控GI。UT4的mRNA表达从而增强葡萄糖摄取能力,编码与脂质代谢、脂质运输有关功能蛋白的基因表促葡萄糖转运能力高于曲格列酮。大黄素在HepG2达,影响体内脂代谢平衡‘5]。白藜芦醇能激活PGC-肝细胞中也能促进PPAR7、GLUT2mRNA和蛋白lalpha和组蛋白脱乙酰酶,增强脂肪和肌肉组织线的表达,增加HepG2肝细胞对葡萄糖的摄取。姜黄粒体的生成和功能,促进能量消耗,抑制肥胖并显著

素可刺激肝星形细胞内PPARr基因的表达,增强延长寿命¨J。

PPAR7活性,抑制生长因子(PDGF)和表皮生长因一些植物化学物质具有PPARa和PPAR7的子(EGF)受体的基因表达及PDGF和EGF的磷酸双重调节作用。雌二醇化合物染料木黄酮化水平,从而阻断PDGF和EGF信号传导;此外活(genistein)先前被认为具有抗雌二醇的作用,通过化的PPAR7诱导谷氨酸~半胱氨酸连接酶的基因PPAR一7受体结合试验证明是PPAR一7的激活物。表达,这是体内从头合成谷胱甘肽的限速酶,该实验当genistein浓度大于1“M时,脂肪生成上调而成骨表明姜黄素通过PPAR7途径,最终抑制肝星形细胞作用被下调,小于1肚M时,刺激成骨作用和抑制脂的活动,抑制肝的纤维化。丹参酮IIA是亲脂双萜肪生成,发挥雌二醇的作用[7]。Genistein可增加脂类中药单体,临床有减少脂肪量和降低体重、降脂作质代谢相关基因的表达,在mRNA和蛋白水平上也用。丹参酮IIA对3T3-LI前脂肪细胞呈现出能诱导PPAR-a的表达、增强PPAR-cx的转录活性。PPAR7的天然拮抗剂,降低PPAR7的转录活性、抑此外大豆异黄酮也能增强PPAR-a和PPAR-7调控基制前脂肪细胞分化。此外黄连素、黄芪多糖,一些中因的表达,用高异黄酮的大豆蛋白喂饲肥胖Zucker大药提取物如石榴花提取物、蒲黄总黄酮也有PPARs鼠可降低体重、肝脏胆同醇和甘油三酯浓度,并且改善配体作用,增加PPAR靶基因的表达,改善细胞的胰葡萄糖耐受[8]。异戊二烯醇类化合物法呢醇(fame—岛素敏感性。

s01)和香叶基香叶醇(geranylgerani01)可以激活PPAR-5

展望

a和PPAR-7,属PPARa/7双重激动剂。法呢醇激活从天然药物中探寻PPAR配体类活性成份成为

PPAR-a和PPAR-7的EC50分别为5.5“M和289M,开发新药重要来源。从最近几年的研究成果看,天而香叶基香叶醇激活PPAR-a和PPAR7的EC50分

然植物化学物质的活性不如合成

(下转第610页)

607

万方数据

浙江中医药大学学报2009年6月第33卷第4期

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ZH,Liang

on

[63

Kim

KW,YamaneH,ZondloJ,eta1.Expression,purifi—

of

humanacetyl-CoA

car—

cation,andcharacterizationboxylase

YJ,GuoJW,eta1.EffectsofChansu

in

mice

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(收稿日期2009—03—24)

(上接第607页)的配体强,且大部分是实验研究,

2007・17(6):292—301.

离I临床还有很长的一段路,但这些研究为开发糖尿病新药开启了另一扇门。

参考文献:

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per—

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proliferatorsactivated

reverse

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receptoragonist

cholesterol

transport.[J]ProcNatl

proliferator—activatedreceptor

as

gamma(PPARgamma)

the

soy

AcadSci,2001,(98):80.

molecular

target

for

phytoestrogen

[2]Escher

P,Braissant

O,Basu-ModakS,eta1.RatPPARs:

inadult

rat

genisteinFJ].J[8]

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dual

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andmurine

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et

rats

RAW

[3]Liu

KG,Lambert

a1.Identifica—

viasolid-

Lett,

264.7

cellsl,J].J

Nutr,2003,133(5):1238—43.

tionofphase

series

of

agonists

[9]Takahashi

nols

N,KawadaT,GotoT,Dualaction

on

ofisopre—

parallel

synthesis[J].BioorgMed

Chem

fromherbalmedicines

3T3一L1

bothPPARgammaand

HepG2hepato—

2001,11(22):2959—62.

PPARalphain

adipoeytesand

[4]

Inoueby

H,JiangXF,KatayamaT,eta1.Brainprotection

fenofibrate

againststroke

receptor

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B,eta1.Ginsenoside3T3一L1

cells

gene

resveratroland

requires

[10]ShangW,YangY,Jiang

motes

adipogenesis

in

Rblpro—

enhancing

peroxisomeproliferator-activated

alphainmice

by

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2008一09—12)

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coregulatorsin

thecontrolof

energy

homeostasis[J].

(收稿日期

610

万方数据

浙江中医药大学学报2009年6日第33卷第4期

PPARs配体的研究进展

叶卫雄1

严瑾。

1.浙江省建德市第一人民医院311600

也具有PI’AR配体的激活作用。关键词:PPAR;配体;激动剂;II糖尿痛

中图分类号:R577.1

2.杭州师范大学钱江学院

摘要:中医药对PPAR相关疾病如糖尿病、动脉硬化、高脂血症等有良好疗效,随着PPAR配体技术的发展,不断发现某些中药

文献标识码:A文章编号:1009—5509(2009)04—0606—03

Weixion91,YahJin2J.No.1PeoplesHospital,JiandeCity,ZhejiangProvince(311600);

2.DepartmentofMedicalScience,QianjiangCollege,HangzhouNormalUniversity

ResearchProgressinPPARsLigandYe

Keywords:peroxisomeproliferator—activatedreceptors;ligand;agonist;type2diabetes

过氧化体增殖物激活型受体(peroxisome

erators

prolif一

控的靶基冈。PPARy与肌肉组织LPL、肉碱棕榈酰转移酶CPT一1的表达密切性相关,能提高胰岛素敏感性、增强脂肪组织及骨骼肌葡萄糖贮运的作JH。此外PPARy在巨噬细胞、肿癌细胞等多种细胞的分化、增值巾发挥重要作用,调控一些与凋产、肿瘤有关的基冈如c-myc、c_fos、c—Ha-ras。

22.1

activated

receptors,PPARs),是一类控制多

种细胞和代谢过程的转录冈子。PPARs的配体种类繁多,结构多样,对糖脂代谢方面的疾病有很好的疗效,已成为代谢性疾病的重要治疗靶标。本文主要介绍PPARs配体的研究进展,包括植物化学方面的研究报道。

PPARs的配体

PPAR

PPARs的表达及调控的靶基因

PPARs的3种亚型中均有一个高度保守的

oc的配体PPARa能被大多数的脂肪酸

激活,与花生四烯酸、亚油酸的亲和力极高。氯贝特、苯扎贝特等贝特类药物是最先发现的PPARa合成配体,现已经证实,当它们在体内代谢后成为苯氧芳酸类衍生物,可以同时激活PPARa、PPARy,只是对前者的亲和力强10多倍。

2.2

DNA结合域(DBD),可特异结合靶基凶上的PPRE;还有一个含保守性较差的配体结合域(LBD)。I。BD中有一个Y型的疏水袋,PPARl3的配体袋内较狭窄,因此一些相对较大的PPARa、y配体不能与之结合;由于构成I。BD的氨基酸的种类不同,PPARe的I,BD为亲脂,PPARy的较亲水,故饱和脂肪酸易于PPAR7良好的配体。PPARa主要分布在肝、肾、肌肉等代谢活性较高的组织,调控一大类参与脂类分解的基因,如脂肪酸转运蛋白(FATP)、脂肪酸转位酶(FAT/CD36),以及脂蛋白脂肪酶(I。PI。)等。PPARt3缺乏选择性配体,几乎在所有的哺乳动物在组织中表达,PPARp增强脂肪酸的代谢,对脂代谢和能量平衡有调节作用,并与骨代谢、脑发育等相关。分为71、72、73三个亚型,丫1与73的翻译产物相同。PPAR7高表达于脂肪组织中,它调控的靶基因众多,尤其在脂肪细胞分化期,多种脂代谢相关的基因如FATP、FAT/CD36、TNF-a等都是受PPAR7调

PPAR|3的配体

多不饱和脂肪酸及其衍生物

与PPARp结合力较弱,但前列腺素A1和D2对GW50156可提高肥胖的恒河猴HDL—C的水平,降低2型糖尿病动物模型血糖、血脂,改善胰岛素抵抗,也可通过促进骨骼肌中增强脂代谢和线粒体解偶联的基因表达,增强骨骼肌脂肪酸的8氧化,从而增加能量消耗J]。

2.3

和PPARa结合,而亲水的不饱和脂肪酸则是PPARl3有一定的选择性。目前发现PPARp激动剂

PPARy的天然配体和合成配体前列腺素D2

的代谢产物15一d—PGJ2是第一个被发现的强效酸、LDL的氧化物、十六烷基壬二酸基卵磷脂也是极强的天然PPAR7激动剂。

33.1

由于启动子和拼接方式不同PPARy的mRNA可以PPARy天然配体,亚油酸的代谢物9羟十八碳二烯

PPAR多重激动剂

PPARa/7激动剂有明显降血糖效果,但对于

基金项目:1.浙汀省自然科学基金资助项目(Y2080623);.浙江省中医药管理局科研基金项目(2007CBl89)

project:1.ItemsupportedbyZhejiangProvincidNaturalScientificFoundation(No:YZ2080623);2.ItemofSci—research

FoundationofZhejiangProvincialTCMAdministration(No:2007CBl89)

Fund

606

万方数据

浙江中医药大学学报2009年6月第33卷第4期

脂类代谢影响较小;而贝特类PPARa激动剂的降脂效别为62肛M和60肛M。法呢醇和香叶基香叶醇能活化

果好但不能降低高血糖。这些单一激动剂不同程度存脂肪、肝细胞中PPAR7和PPA‰,进而上调PPARs

在着水肿、体重增加、肝。肾损害等毒副作用。因此众多的一些脂代谢的靶基因表达。实验证明,它们可以促制药公司纷纷研发PPAR双重激动剂,期望这种兼有进前脂肪细胞的分化,增加3T3一I。1细胞脂肪细胞脂PPARa和PPAR丫单一激动剂的药物能更好的互为补肪酸结合蛋白(aP2)的表达∽]。

充,调整糖脂代谢,预防动脉硬化的作用。

4.2

国内对中草药中的PPARs配体样成份的探究

3.2

PPAR[3/-,/双重激动剂由于对PPARp的内

中医药对PPAR相关疾病如糖尿病、动脉硬化、高源性配体知之较少,以PPARp作为靶标的药物研究脂血症等有良好疗效,随着PPAR配体技术的发展,还不十分成熟。已有证据表明Gw501516是不断发现某些中药也具有PPAR配体的激活作用。PPAR[3的激动剂,它与PPARf]的结合力较PPAR人参活性成份具有调节糖脂代谢、抗糖尿病和肥胖的其他亚型高1000倍以上[z]。在此基础上已开发的作用。人参皂苷的主要成份为二醇组皂苷(PPD)、一种新PPARl3/7的双重激动剂d23,实验证明它可三醇组皂苷(PPT)和齐墩果酸皂苷。人参皂苷Rbl以降低m浆中的葡萄糖和血清中TG的水平,升高

可作为PPAR7的配体通过上调PPAR72、C/EBPaHDI,一C的浓度。3J。

的表达促进小鼠3T3一Ll脂肪细胞的脂肪形成与分4药用植物化学中的PPAR配体

化,同时葡萄糖转运蛋白(GI。UT)4的表达也增加,

4.1

国外药用植物中PPAR配体的发现实验表增加基础和胰岛素刺激的葡萄糖转运,提示人参皂明白藜芦醇在小鼠肾脏内皮细胞株、血管内皮细胞、苷对胰岛素有增敏作用[10|。人参皂甙的代谢物20S-淋巴瘤U937细胞中均呈剂量依赖性地活化PPAR一PPT,呈剂量依赖性增加PPARr的转录活性,通过≯“。CyclinD1是细胞周期Gl期的重要调节因子,增强PPAR7靶基因的表达促进脂肪细胞分化,此白藜芦醇能部分的通过激活PPAR一7抑制CyclinD1

外,PPT还可通过显著上调GI。UT4的表达来提高的表达,从而使胃癌SGC一790l细胞停留在G1期,抑

胰岛素敏感性。大黄素与PPAR7有高度结合力,能制其增殖。PGC-1

alpha(PPARgammaCoacticator-

促进3T3一I。l细胞的甘油一3磷酸脱氢酶、GLUTl、la)是PPAR辅助活化因子,通过PPARa或y调控GI。UT4的mRNA表达从而增强葡萄糖摄取能力,编码与脂质代谢、脂质运输有关功能蛋白的基因表促葡萄糖转运能力高于曲格列酮。大黄素在HepG2达,影响体内脂代谢平衡‘5]。白藜芦醇能激活PGC-肝细胞中也能促进PPAR7、GLUT2mRNA和蛋白lalpha和组蛋白脱乙酰酶,增强脂肪和肌肉组织线的表达,增加HepG2肝细胞对葡萄糖的摄取。姜黄粒体的生成和功能,促进能量消耗,抑制肥胖并显著

素可刺激肝星形细胞内PPARr基因的表达,增强延长寿命¨J。

PPAR7活性,抑制生长因子(PDGF)和表皮生长因一些植物化学物质具有PPARa和PPAR7的子(EGF)受体的基因表达及PDGF和EGF的磷酸双重调节作用。雌二醇化合物染料木黄酮化水平,从而阻断PDGF和EGF信号传导;此外活(genistein)先前被认为具有抗雌二醇的作用,通过化的PPAR7诱导谷氨酸~半胱氨酸连接酶的基因PPAR一7受体结合试验证明是PPAR一7的激活物。表达,这是体内从头合成谷胱甘肽的限速酶,该实验当genistein浓度大于1“M时,脂肪生成上调而成骨表明姜黄素通过PPAR7途径,最终抑制肝星形细胞作用被下调,小于1肚M时,刺激成骨作用和抑制脂的活动,抑制肝的纤维化。丹参酮IIA是亲脂双萜肪生成,发挥雌二醇的作用[7]。Genistein可增加脂类中药单体,临床有减少脂肪量和降低体重、降脂作质代谢相关基因的表达,在mRNA和蛋白水平上也用。丹参酮IIA对3T3-LI前脂肪细胞呈现出能诱导PPAR-a的表达、增强PPAR-cx的转录活性。PPAR7的天然拮抗剂,降低PPAR7的转录活性、抑此外大豆异黄酮也能增强PPAR-a和PPAR-7调控基制前脂肪细胞分化。此外黄连素、黄芪多糖,一些中因的表达,用高异黄酮的大豆蛋白喂饲肥胖Zucker大药提取物如石榴花提取物、蒲黄总黄酮也有PPARs鼠可降低体重、肝脏胆同醇和甘油三酯浓度,并且改善配体作用,增加PPAR靶基因的表达,改善细胞的胰葡萄糖耐受[8]。异戊二烯醇类化合物法呢醇(fame—岛素敏感性。

s01)和香叶基香叶醇(geranylgerani01)可以激活PPAR-5

展望

a和PPAR-7,属PPARa/7双重激动剂。法呢醇激活从天然药物中探寻PPAR配体类活性成份成为

PPAR-a和PPAR-7的EC50分别为5.5“M和289M,开发新药重要来源。从最近几年的研究成果看,天而香叶基香叶醇激活PPAR-a和PPAR7的EC50分

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(收稿日期

610

万方数据


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