瘤果黑种草（Nigella glandulifera Freyn）系维吾尔族习用药材，用于耳鸣健忘，经闭乳少，热淋，石淋，还具有补肾利尿，通经通乳，健脑等效用。其全草和种子均有悠长的食用、药用历史，但是入药还是以种子为主；现已收录于《中华人民共和国药典》。虽然对黑种草的研究在不断丰富，但是有关瘤果黑种草籽降糖有效部位的富集，以及对糖尿病动物的保护作用机理研究迄今鲜有详细报道。本论文通过活性导向优化瘤果黑种草籽降糖有效部位的制备工艺，揭示了降糖部位的谱效关系，完成了化学模式相关分析；并通过体外活性筛选，细胞水平以及动物水平的实验探索了其有效部位对糖尿病小鼠肾脏和心脏的保护作用及机制。主要研究内容及结果如下：1、瘤果黑种草籽降糖部位的制备工艺及谱效关系研究：以醛糖还原酶（AR）为活性导向，结合提取率和抗氧化率，利用微波辅助提取和响应面优化确定最佳提取条件。以料液比20:1 mL/g，提取温度65℃，70%的乙醇微波提取35 min，提取三次；得到有效部位的实际提取率为16.82%，DPPH抑制率为53.03%，AR抑制率为67.05%。经过AB-8大孔树脂以50 mg/mL的浓度，3 BV/h的速度，吸附6 BV的药液；蒸馏水除杂后使用70%和95%的乙醇各6 BV全部洗脱并收集。最终得到：AR的IC50为131.21 μg/mL；DPPH的IC50值为64.31 μg/mL；ABTS的IC50值为51.36 μg/mL，PTP1B的IC50为2.96 μg/mL的有效部位（NGF）。利用UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS技术推定了其中30个化合物，包括1个生物碱、4个黄酮苷类化合物、7个酚类化合物、10 个三萜类皂苷、3个齐墩果酸类似物和5个结构不确定的化合物。通过建立不同提取方法得到瘤果黑种草HPLC指纹图谱，标定了27个共有峰，经过分析得到其相似度均大于0.7，表明不同方法的NGF成分具有差异性；利用10×27阶矩阵的聚类分析将10种方法分为4类，减少方法选择造成的成分差异；利用主成分分析将27个成分简化到6个主成分，为谱效关系研究奠定基础；通过AR抑制活性和共有峰进行灰度关联度分析，结果显示27个共有峰的关联度均大于0.8，且17个共有峰关联度大于0.95，表明这17个峰在降糖效应中具有很好的协同作用。2、瘤果黑种草籽对糖尿病小鼠肾脏和心肌保护作用及机制研究：在MPC5小鼠肾足细胞毒性实验中，发现在100 μg/mL浓度范围内NGF对细胞生长无影响；通过Na+-K+-ATP酶活力和山梨醇含量确定了高糖损伤肾足细胞的培养条件，结果发现给药后，细胞内山梨醇含量下降，Na+-K+-ATP酶活力提高，表明NGF可有效降低了山梨醇通路中的山梨醇积累，从而起到了保护肾足细胞的作用。在12周的db/db糖尿病小鼠模型中，NGF给药组可以降低糖尿病小鼠血清中血糖、血脂水平，减少尿素氮含量和尿N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶活力，改善组织中抗氧化酶（T-SOD、GSH、CAT）活性，并减少体内脂质过氧化物丙二醛（MDA）、山梨醇的积累和NO的释放；组织病理学结果显示给药后可减少肾小球基底膜的增厚和炎性细胞浸润；机制研究表明，NGF可以改善p-mTOR、p-ULK555、Beclin-1、Atg3、Atg5、Atg16L1和Atg7的蛋白表达，通过激活肾脏中mTOR/ULK/Beclin-1信号通路改善了糖尿病小鼠的肾脏损伤。在H9c2大鼠胚胎心肌细胞的毒性实验中发现给药浓度50 μg/mL范围内无显著性细胞毒；通过检测细胞存活率和葡萄糖消耗量确定了高糖损伤心肌细胞的培养条件，结果发现给药后，NGF可显著增加细胞的葡萄糖消耗；通过JC-10检测和ROS荧光检测实验，发现NGF具有抗凋亡和氧化应激的作用；并从机制研究结果发现NGF可以改善p-IRS1、p-Akt、iNOS、Bad和CSE的蛋白表达水平，激活心肌细胞中Akt相关信号通路，从而缓解高糖对心肌细胞的损伤。在糖尿病小鼠模型中，NGF给药组可降低db/db小鼠心脏组织中肌酸激酶同工酶活力，提高胱硫醚-γ-裂解酶活力，改善抗氧化酶（T-SOD、GSH-PX）活性，降低MDA含量；其蛋白印迹分析结果表明NGF可以改善iNOS、CSE和AR的蛋白表达，通过NO/iNOS和H2S/CSE体系共同改善糖尿病小鼠心脏的损伤。　　综上所述，微波辅助提取可以富集瘤果黑种草降糖部位有效成分；NGF对糖尿病引发的肾脏和心肌损伤具有保护作用，其机制可能通过自噬信号通路减少细胞凋亡，降低山梨醇的积累，增加肾脏膜蛋白的表达，具有改善糖尿病肾脏损伤的作用；同时可能通过改善Akt相关通路增加CSE活力从而增加内源性的H2S，减少内部炎症、氧化应激等，起到保护糖尿病小鼠心肌损伤的作用。