翻白草治疗糖尿病的作用机制及药效物质基础研究
2013-01-22张齐家闫广利
张齐家,闫广利
(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
翻白草是蔷薇科委陵菜属植物翻白草(Potentilla Discolor Bunge)的带根全草。《中华本草》对其名解释为“其根肥厚,去皮色白,鸡脚腿、天藕或以此得名;叶面青背白,故名翻白草”;并对其性味归经和功能主治总结为:味甘、微苦,性平,归肝、胃、大肠经,具有清热解毒、凉血止血之功,主治肺热咳喘、疟疾、咳血、吐血、泻痢便血、崩漏、痈肿疮毒、瘰疬结核等症。近年来,应用翻白草辅助治疗糖尿病,取得显著疗效[1-3],并有学者进行了翻白草治疗糖尿病作用机制的研究,对其药效物质基础也进行了初步探索,取得了一定进展。通过对翻白草治疗糖尿病的作用机制及药效物质基础进行综述,以促进翻白草在糖尿病治疗中的应用和新药开发。
1 作用机制研究
糖尿病是一种常见的代谢性疾病,其病理机制复杂,均表现为胰岛素绝对或相对分泌不足或者是胰岛素的降解过快,进一步使体内糖脂等多种代谢紊乱,进而导致多种并发症的发生。郭新民等[4-6]用 RTPCR法测定2型糖尿病大鼠给予翻白草水煎剂前后肝细胞胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme)基因mRNA的表达、肾周白色脂肪组织脂联素(adiponection)基因mRNA的表达和肾周脂肪组织抵抗素(resistin)基因mRNA的表达。结果,治疗后模型大鼠胰岛素降解酶和抵抗素的基因表达显著降低,脂联素的基因表达增强。提示翻白草可能通过减少胰岛素过快降解,减轻胰岛素抵抗,增强其敏感性和反应性,从而治疗糖尿病。韩永明等[7]研究了翻白草水煎液对糖尿病大鼠胰岛B细胞损伤的保护作用,发现翻白草治疗后糖尿病大鼠胰岛边界清楚,细胞数量较正常对照组略有减少,但较模型对照组密度高,细胞结构完整,无肿胀坏死现象,因此认为翻白草可以有效地减少胰岛B细胞的损伤,使血胰岛素水平回升,进而促进血糖转化为糖原以增加血糖利用,从而降低血糖水平。
氧化应激是2型糖尿病的主要特征之一,氧化应激状态常产生过多的氧自由基,从而损伤胰岛B细胞以及造成机体组织损伤。程昊等[8]采用高脂高糖饲料喂养加链脲佐菌素腹腔注射复制2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠模型,观察翻白草黄酮对2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠空腹血糖、血清胰岛素水平、胰岛素敏感指数、血清过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、丙二醛活性的影响。结果发现,翻白草黄酮能够降低2型糖尿病胰岛素抵抗大鼠空腹血糖,提高空腹胰岛素水平和胰岛素敏感指数,提高血清过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活力,降低血清丙二醛含量,提示翻白草黄酮是通过降低血糖改善胰岛素抵抗提高抗氧化应激功能来实现对2型糖尿病胰岛素抵抗的保护作用。马山等[9]研究了翻白草对2型糖尿病大鼠肝脏氧化应激的影响,测定了翻白草治疗前后肝组织丙二醛含量及谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶以及过氧化氢酶活性的变化。结果发现,2型糖尿病大鼠经翻白草治疗后,谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶及过氧化氢酶活性明显升高,丙二醛含量明显降低,提示翻白草能够抑制2型糖尿病大鼠氧化应激,改善2型糖尿病大鼠肝脏的能量代谢障碍,对2型糖尿病引起的氧化损伤有保护作用。
2型糖尿病血管并发症有逐年增高的趋势,严重缩短患者生命。一氧化氮(NO)是新发现的神经递质和信息物质,具有松弛血管平滑肌和扩张血管的作用,它是在一氧化氮合酶(NOS)催化下合成的。韩永明等[10]观察翻白草对糖尿病大鼠血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VEC)NOS的影响,发现翻白草组大鼠血管内皮细胞NOS平均吸光度值显著高于模型对照组和实验对照组(P<0.01),与正常对照组无差异(P>0.05)。翻白草能有效防止NOS的破坏,提高NOS的活性,提示翻白草对糖尿病大鼠血管内皮细胞有一定的保护作用。张淑芹等[11]观察了2型糖尿病大鼠模型经翻白草水煎剂治疗前后心肌组织NOS活性及NO含量的变化。结果发现,翻白草能够增强大鼠心肌组织NOS活性,提高NO含量,表明翻白草水煎剂可通过提高2型糖尿病大鼠心肌组织NOS活性及NO水平,预防2型糖尿病的血管并发症。
2型糖尿病患者常伴有高脂血症。脂代谢紊乱是2型糖尿病发生、发展过程中一个非常重要的病理变化,即可造成胰岛素抵抗,又可损害B细胞的功能,因而寻找有效纠正脂代谢紊乱的药物,可减少2型糖尿病高脂血症的发生。严哲琳等[12]研究了翻白草水提物对2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响,发现翻白草水提物能显著降低大鼠空腹血糖、胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和游离脂肪酸水平,升高高密度脂蛋白水平。郭新民等[13]用高热量饲料加小剂量链脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠模型,观察翻白草水提物的治疗作用。结果发现,翻白草能够使模型大鼠的血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白降低,而使高密度脂蛋白升高。因此,翻白草能通过调节血脂,改善脂代谢紊乱,防止糖尿病并发症的产生。
2 药效物质基础研究
中药功效的发挥必有其药效物质基础存在。传统研究中药药效物质基础的方法是药效指导下的提取分离方法,关于翻白草治疗糖尿病药效物质基础的研究,主要采用了这种传统提取分离研究方法。孙海峰等[14-16]采用系统溶剂分离法和大孔吸附树脂法分离得到不同提取部位,对各部位进行了总黄酮的含量测定和降血糖药效学评价,并对两者之间的量效关系进行了分析。结果表明,各部位总黄酮含量与降血糖作用相关性极强,因而认为总黄酮是翻白草降血糖的有效部位;并认为翻白草中含有的多糖和鞣质多在水层部分,而这部分降血糖效果差,因而翻白草中多糖和鞣质不是其降血糖活性成分。王琦[17]、张俭[18]等也采用溶剂萃取法进行了翻白草治疗糖尿病有效部位的考察,均得出乙酸乙酯部位为翻白草降血糖的有效部位。
对于翻白草化学成分也已进行了大量的研究,从翻白草醇提物的乙酸乙酯和正丁醇萃取部位分离鉴定了大量的黄酮类成分,主要包括槲皮素、山奈酚、异鼠李素及其葡萄糖苷、葡萄糖醛酸苷、双糖苷等成分[19-20]。槲皮素具有抑制醛糖还原酶活性的作用,山奈酚具有抑制糖苷酶释放的作用,因此,翻白草总黄酮可能成为其治疗糖尿病的有效部位,其药效物质基础为所含的多种黄酮类成分。鉴于翻白草是多成分、多靶点、多代谢途径发挥治疗作用的复杂体系,刘顺[21]等提出以“方药指纹-药代标示物-药效靶标”三维模式的思路研究翻白草糖尿病防治物质基础,即以代谢物靶标分析和代谢轮廓分析为指导,追踪、筛选翻白草防治糖尿病活性物质,用代谢组学方法评价翻白草防治糖尿病的整体药效和推测作用靶标,最后通过代谢靶标和作用靶标的分子对接,揭示翻白草治疗糖尿病的药效物质基础及作用机制。
3 展望
经临床实践以及大量的药理药效研究已经证明,翻白草具有治疗2型糖尿病的作用,可拮抗2型糖尿病胰岛素抵抗[22],能够改善糖脂代谢紊乱,预防并发症的发生和发展。但是,由于缺少对受试药物,这些药理药效的研究结果可能难以获得良好的重现性和准确性。另一方面,翻白草治疗糖尿病的药效物质基础研究仍很薄弱,仅仅阐明了有效部位的化学成分,其中究竟是哪些成分通过什么机制来发挥其治疗糖尿病的作用,亟待引入新的方法如系统生物学的方法进行深入研究,以促进翻白草的临床应用和新药开发。
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