苦瓜降糖作用及对糖尿病小鼠胰岛素分泌的影响

苦瓜降糖作用及对糖尿病小鼠胰岛素分泌的影响

许多临床和动物实验证明，几种中药或其有效性（如葛根、黑莓、人参肥皂、茶多酚和黄连素）能显著降低糖尿病患者和模型动物的空腹血糖，并改善它们的葡萄糖耐量试验。中药有效成分的降糖作用主要通过以下几方面实现。1对胰腺细胞胰岛素的活性胰岛素的分泌不足是糖尿病发病的一个重要机制。桑叶总多糖腹腔注射给药,对四氧嘧啶致DM小鼠具有显著降血糖作用,并能提高糖耐量,还可促进正常大鼠胰岛素分泌。从桑叶中提取的荞麦碱可以增强葡萄糖和三磷酸甘油醛诱导的大鼠胰岛细胞胰岛素的释放,但不能改变亮氨酸诱导的大鼠胰岛细胞胰岛素的释放,表明荞麦碱在三磷酸甘油醛形成后可以影响胰岛细胞胰岛素的释放。黄连素可以恢复由白介素1β抑制的体外培养小鼠胰腺细胞胰岛素的分泌能力。灵芝多糖能够刺激胰岛素的分泌,增强高血糖小鼠糖耐量,提高周围组织对糖的利用,强化参与肝脏糖代谢的各种关键酶的活性,使血糖降低。薏苡仁多糖可显著降低四氧嘧啶及肾上腺素引起的小鼠高血糖,还能抑制四氧嘧啶对胰岛β细胞膜的损伤,从而抑制DM的发生。2对胰岛素细胞的诱导一定的胰岛β细胞数量对于维持正常的胰岛素和血糖水平尤为重要。部分糖尿病患者胰岛β细胞受损,因此促进β细胞的再生以及改善胰岛的病理状况,对于糖尿病的治疗来说是一个很重要的途径。临床研究已证实,苦瓜可以有效地降低血糖。灌服苦瓜汁可以明显增加链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠胰岛β细胞的数量,表明苦瓜治疗糖尿病的机制与促进胰岛β细胞再生或修复受损的β细胞相关。同样在链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠动物模型实验中发现,麻黄提取物麻黄碱可以增加β细胞的数量,并改善糖尿病小鼠的症状。Nagappa等发现,榄仁树果实提取物具有显著的降血糖活性,并能增强β细胞的再生能力,还可通过调整血肌酐、尿素和碱性磷酸酶的水平以改善脂质代谢。此外,制作四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠模型,采用腹腔注射银杏叶提取物(EGb761)200mg/kg-1·d-1,结果发现小鼠β细胞胰岛素分泌指标、膜电位复位和峰频率均有改善,表明EGb761具有保护胰岛β细胞的作用。3新型白砂糖和红参水抽提物过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)是一组在葡萄糖代谢和脂肪细胞分化中具有重要作用的核受体转录因子,其功能的变化可直接导致2型糖尿病的发生。中药有效成分可以作为PPARγ的配体并与其结合而改变其活性,从而发挥治疗糖尿病的作用。0.5%的桑叶和红参水抽提物可显著提高小鼠肝脏PPARα、脂蛋白脂酶(LPL)及脂肪PPARγmRNA的水平,同时降低血糖、胰岛素和甘油三酯的水平。大豆异黄酮为PPARα和PPARγ的双重激动剂,可以改善Zucker大鼠的脂质代谢紊乱并提高其葡萄糖耐受试验,其效应与新型降血糖药噻唑烷二酮类的作用相似。另一种大豆提取物金雀异黄素(genistein)也具有结合PPARγ并激活PPARγ的功能。人参皂苷通过与PPARαDNA结合而增加肝载脂蛋白A-Ⅰ和C-ⅢmRNA的水平,从而调节小鼠的脂质代谢紊乱。4黄酮醇的降血作用胰岛素抵抗即靶细胞对胰岛素的敏感性下降,机体需要更多的胰岛素,才能维持正常的血糖浓度。胰岛素抵抗是糖尿病发病的前奏,增加机体对胰岛素的敏感性不仅可以降低血糖,还可以减轻β细胞的负荷,防止β细胞过量凋亡,阻止病情恶化。黄连素对高脂饮食大鼠有与二甲双胍相似的增加胰岛素敏感性、提高肝糖原含量的作用。有研究发现,某些黄酮醇的抗高血糖和改善胰岛素抵抗作用是通过激活胰岛素受体,从而激活胞浆中的三磷酸肌醇激酶等多种酶以刺激糖原的合成,最终发挥拟胰岛素的作用来实现的。Hou等研究发现,高脂和链脲佐菌素诱导的胰岛素抵抗大鼠分别口服血竭300mg·kg-1·d-1或500mg/kg-1·d-1,能增加其胰岛素敏感性,并改善大鼠的胰岛素抵抗。Qin等按300mg/kg-1的剂量给动物喂食肉桂提取物。结果显示,喂食肉桂提取物组由胰岛素刺激引起的骨骼肌胰岛素受体-β和胰岛素受体底物-1的酪氨酸磷酸化水平要比喂食生理盐水对照组分别高18%和33%,提示肉桂提取物可以通过增加体内葡萄糖的摄取,以及部分通过提高骨骼肌胰岛素信号通路的水平来改善胰岛素受体的功能。5黄连素对大鼠肝脏糖代谢的影响脂肪与肌肉是机体摄取葡萄糖的重要场所,分布于骨骼肌、脂肪及心肌中的葡萄糖转运因子4是在胰岛素作用下葡萄糖通过细胞膜所必需的载体。葛根素不仅能促进3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的摄取,也能增加链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠肌肉细胞对葡萄糖的摄取能力,还能提高细胞葡萄糖转运因子4mRNA的水平。黄连素不仅能减少胰岛素诱导的3T3-L1前体脂肪细胞甘油三酯的合成,抑制3T3-L1向脂肪细胞的分化,同时还能增加已分化脂肪细胞对葡萄糖的吸收能力,这一作用与黄连素增加葡萄糖转运因子4蛋白进入胞浆膜有关。给链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠静脉注射从穿心莲中提取的穿心莲内酯3d后,发现其可显著降低大鼠血清葡萄糖的水平,这一作用可能与其增加肌肉细胞中葡萄糖转运因子4mRNA和蛋白的表达水平有关。给链脲佐菌素和肾上腺素诱导的糖尿病小鼠腹腔注射从冬虫夏草中提取的多糖成分(CS-F10),发现其可增加小鼠肝糖激酶的活性,并降低肝糖原的输出和肝脏葡萄糖转运因子2蛋白的表达。此外,肉桂提取物、人参皂甙及紫草提取物等均能促进脂肪和肌肉细胞对葡萄糖的摄取能力。6降糖作用的研究α-葡萄糖苷酶能催化α-1,4-糖苷键的水解,是小肠内水解麦芽糖和蔗糖等寡糖的酶。抑制小肠上段α-葡萄糖苷酶的活性,可以阻断碳水化合物分解成单个葡萄糖,减少肠道内壁细胞对葡萄糖的吸收,从而抑制进食后出现的高血糖并降低空腹血糖的水平。Matsuda等研究发现,齐墩果酸可以抑制糖耐受大鼠小肠上皮对糖的吸收及血清葡萄糖水平的增加。从仙人掌Opuntiasp.种子中提取的果胶,可以通过延缓肠道对糖和脂质的吸收,从而控制餐后血糖的升高。另外,Al-Habori等发现,葫芦巴通过作用于家兔胃肠道刷状缘边界的膜囊小泡以减少肠内钠依赖的糖吸收。近年来,Miyahara等通过对大鼠进行试验,发现桑叶及桑叶水提醇沉物可以有效地抑制或延缓淀粉和麦芽糖水解为葡萄糖,并抑制α-葡萄糖苷酶的活性,从而达到降血糖的作用。中药目前降糖效果尚不理想,筛选药物和提取天然活性成分应着眼于研制疗效确切、起效快、剂量小的中草药制剂,这是中药治疗糖尿病走向世界的关键。尽管目前发现具有降糖作用的中药、复方和化学成分较多,但还存在不少问题,缺乏深入研究,高质量的临床试验较少,重复性的基础研究偏多。许多临床试验没有进行严格的随机对照;用药剂量、剂型和疗程方面没有统一的标准;对