基于肠道菌群对COST减肥降脂机制研究及肠溶胶囊制备

作     者：邓晓怡 

作者单位：广东药科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏政权

授予年度：2021年

学科分类：100702[医学-药剂学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：壳寡糖 肠道菌群 减肥降脂 肠溶胶囊 

摘      要：肥胖是一种慢性内分泌疾病,与糖尿病、非酒精性脂肪肝、高脂血症等代谢性疾病密切相关。目前,Orlistat是FDA批准的唯一OTC抗肥胖药,但现已因肝肾毒性而被FDA警告。因此,迫切需要找到一种新的安全、有效的抗肥胖药物。COST(平均Mw≤1000Da的壳寡糖)是由氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖结合而成的天然产物。本课题组长期致力于COST降脂功能研究,前期实验表明COST具有良好抗肥胖作用,可有效调节肥胖动物肠道菌群。因此,本课题以COST干预后的肠道菌群为研究对象,通过建立伪无菌小鼠模型,探索COST干预后肠道菌群的降脂活性及药理机制,进一步研究COST减肥降脂作用机制。用混合抗生素进行伪无菌小鼠模型造模。对高脂高糖饮食喂养的C57BL/6J小鼠进行28天联合抗生素干预后,小鼠肠道微生物多样性及菌群丰度显著减少,细菌类别比例具有显著性差异。说明该方法可成功建立高脂高糖饮食环境下的伪无菌小鼠模型,为后续粪便菌群移植(FMT)实验提供良好菌群移植受体环境。FMT实验活性研究结果表明,COST干预后的菌群具有良好脂质代谢调节活性。在高脂高糖饮食诱导环境中,COST干预后的肠道菌群可减轻小鼠体重,有效抑制脂肪组织过度生长扩大,调节血脂四项水平,降低小鼠脂质代谢产物水平,维持血糖正常水平,降低肝功能指标,具有一定的降脂降糖作用。FMT实验结果说明COST可通过肠道菌群实现降脂活性作用转移。机制研究结果表明,COST可通过调节肠道菌群改善肠道微生态平衡,从而调节体内脂质代谢紊乱。通过小鼠肠道菌群16S r DNA测序结果可知,COST干预后的肠道菌群在移植后可维持较高OTU数量和较低Firmicutes/Bacteroidetes比例,拥有较高物种多样性及物种丰度。进一步分析表明,COST能有效调节抗肥胖相关肠道菌群,如Clostridium、Dehalobacterium、Adlercreutzia、Akkermansia、Streptococcus及Dehalobacteriaceae等。此外,RT-PCR结果表明,COST干预后的菌群可有效减少肝脏中脂质从头合成,促进脂质β-氧化降解,促进胆固醇和胆汁酸之间的转化。活性和机制研究表明,COST通过改善肠道菌群发挥良好治疗肥胖症作用。根据COST的作用机制,将其开发成为一种肠溶胶囊制剂。以单因素试验确定最佳制备处方工艺。按照最优处方,以Eudragit L100为肠溶基质,HPMC为内容物释放速度调节剂,DRcaps肠溶胶囊壳为囊壳,以Eudragit L100:HPMC:COST=4.0:1.0:1.0制得COST肠溶胶囊。处方验证实验证明该处方工艺合理稳定。肠溶胶囊COST平均含量为16.66%,平均水分含量为6.16%,平均崩解时间为8min,装量差异及胶囊外观形态等均符合《中国药典》(2020版)相关要求。在酸性人工胃液中2h保持完好;而在碱性人工肠液环境下120min内即可完全溶出释放,说明该肠溶胶囊制剂符合相关规定。综上,本文基于肠道菌群,通过伪无菌小鼠模型,研究了COST干预后肠道菌群的降脂活性和机制通路。结果表明COST降脂功能可通过肠道菌群为媒介实现活性作用转移,干预后的肠道菌群表现出良好减肥降脂功能,说明COST可通过改善肥胖相关菌群实现治疗肥胖症作用。根据COST作用机制特性,将其制备成符合《中国药典》(2020版)相关要求的肠溶胶囊产品,以期开发出一种安全、有效的降脂天然药物,丰富较为空缺的抗肥胖药物市场。