中药活性成分治疗糖尿病研究概述
2016-04-04鲁利平廖文娟李全斌
鲁利平,廖文娟,李全斌
·综述·
中药活性成分治疗糖尿病研究概述
鲁利平1,廖文娟2,李全斌2
中药及其活性成分主要包括黄酮类、多糖类、皂苷类、生物碱类及其他类,在降血糖方面具有优势。本文检索了近年来国内外有关资料,对中药活性成分降糖作用的研究概况进行综述。
糖尿病;中药;活性成分
0 引言
糖尿病(Diabetes mellitus,DM)是一种常见的、慢性内分泌代谢紊乱疾病,病因复杂,发病率逐年增高。DM长期发展会导致脑、眼、肾等靶器官损害以及感染等并发症的发生,可引起动脉粥样硬化、冠心病、脑卒中、糖尿病肾病等心血管疾病,不仅严重影响患者的生活质量,还占用大量的医疗卫生资源,增加家庭和社会的经济负担。WHO预测,在未来10年内,如不采取紧急行动,DM的死亡率将增加50%以上[1]。寻找更有效的DM治疗药物已经迫在眉睫,从天然药物中筛选是一种很好的选择,传统中医认为糖尿病属于“消渴”范畴,中药及其活性成分在治疗 DM 的研究也非常活跃,现将近年来中药活性成分治疗 DM 的研究现状作一概述,以期为相关人员提供参考。
1 黄酮类
快速静注葛根素对正常及DM大鼠模型(链脲佐菌素诱导,STZ)均有显著降糖作用,对后者的作用更强,且呈剂量依赖性[2];葛根黄酮[3]既可显著降血糖(尾静脉注射四氧嘧啶所致DM模型小鼠),还能有效防治DM并发症,如有效改善DM小鼠的病理症状,这种作用可能是通过抗氧化应激作用来逆转STZ所致DM小鼠胰腺损伤来实现的[4]。
桑叶与桑枝中的桑叶黄酮通过提高DM小鼠抗氧化能力、促进胰岛素分泌、改善IR、提高己糖激酶活力等发挥降糖作用[5-6]。桑叶总黄酮有良好的调脂、降糖、抗氧化活性,对高脂诱导大鼠高血脂、高血糖具有早期防治作用[7];桑白皮总黄酮可降血糖,降TG,增加肝糖原含量[8]。
豹皮樟总黄酮能明显改善DM大鼠葡萄糖耐量,其机制可能与增强胰岛素信号通路,降低 T2DM大鼠肝脏中PTP1B 的表达有关[9],使FBG、HbA1c、FINS、FFA、TC、TG、LDL-C和肝匀浆 MDA(丙二醛)下降,HDL-C含量及SOD活性升高。荷叶总黄酮和甘草黄酮可增加胰岛素敏感性,有效降低T2DM模型大鼠的血糖,并可显著改善IR[10-11];白背三七总黄酮[12]可改善STZ诱导糖尿病大鼠(灌胃)的高血糖症状,其机制可能与调节脂质代谢,抗脂质过氧化和抑制胰腺组织细胞病理改变等相关;紫苏总黄酮和玫瑰花黄酮等可能是通过清除自由基,增加机体的抗氧化作用,减少自由基对机体细胞造成损伤而发挥降糖、调脂作用[13-14]。
2 多糖类
桑叶多糖(MLPII)可能通过调节胰岛素的释放和肝脏的氧化应激水平,明显改善DM模型大鼠肝脏糖脂代谢和IR[15-16]。MLPII作用机制包括提高肝脏SOD活性、增加MDA水平从而增加DM模型小鼠抗氧化能力;促进损伤的胰岛B细胞修复,从而增加其分泌;提高肝脏己糖激酶、丙酮酸激酶的活性等作用,从而调节糖代谢、改善DM患者症状[17-18]。
黄芪多糖(APS)是黄芪主要生物活性成分之一,对1、2型糖尿病均有很好的作用,且能改善DM并发症[19-20],如APS对糖尿病肾病保护作用可能是通过使肾脏NPY及其Y2R 的表达下调来完成的[21]。
灵芝多糖是从多孔菌科植物灵芝中提取的多糖类物质[22],对STZ诱导的T2DM大鼠有降糖降脂作用,可改善3T3-L1脂肪细胞IR,使参与胰岛素抵抗细胞的PI-3K p85和GLUT4相关蛋白表达增加来发挥作用[23];山药多糖能显著降低四氧嘧啶诱导的DM小鼠的血糖、血脂,且呈剂量依赖性,高剂量的降糖效果更明显,这与其增加体内残存的胰岛分泌胰岛素,保护受损的胰岛B细胞及清除有害的自由基等相关[24-25]。
对黄精中的黄精多糖(PSP)进行提取纯化后,以分子量为基础进行分段,把分子量、多糖组成、单糖比例三者联系在一起考察[26-27]。以α-葡萄糖苷酶为靶标,结果表明,PSP对α-葡萄糖苷酶有很强的抑制作用,且单一葡萄糖形成的多糖抑酶活性、降糖活性也最强;PSP能降低STZ所致DM大鼠血糖,可能与其抑制胰岛细胞凋亡、下调半胱氨酸酶3的表达有关[28];黄精提取物对正常小鼠血糖水平无明显作用,但对外源性葡萄糖所致、实验性肾上腺素及四氧嘧啶所致高血糖小鼠均有明显的降糖活性[29]。
铁皮石槲多糖对衰老DM模型(STZ腹腔注射)小鼠降糖作用明显[30];四叶参多糖可能通过调节机体的免疫功能,实现降低大鼠空腹血糖(腹腔注射四氧嘧啶所致的DM模型)水平[31];杜仲多糖能通过抗氧化应激及提高机体的免疫力来实现对四氧嘧啶所致DM小鼠的降糖作用[32]。玉竹多糖的降血糖作用可能与其抗氧化、清除自由基,保护和修复胰岛B细胞相关[33]。
3 苷类
人参的降血糖作用在《本草纲目》已有记载,但现代对人参降糖作用的研究主要集中在其活性成分人参皂苷对DM的治疗作用及机制的研究,人参皂苷Rb3可调节血糖、血脂水平,改善机体抗氧化能力,促进肠道组织中胰高血糖素样肽-1的分泌等多种途径来发挥降糖作用[34-35]。
槲皮苷的抗氧化作用显著,能有效防治DM,降低小鼠BG、TG、TC 和 MDA水平,显著增加血清SOD、GSH-Px 活性[36];芒果苷是一种多酚类化合物,可通过促进糖尿病小鼠肌、肝糖原的合成和胰岛素的分泌,降低血清TG和TC含量,发挥对四氧嘧啶致糖尿病小鼠糖脂代谢的调节作用[37]。
二苯乙烯苷是一种多羟基酚类化合物,可通过抑制主动脉细胞凋亡相关基因的表达[38],抗氧化、抗炎作用等发挥对T2DM 大鼠的作用;雷公藤多苷对降低STZ肾病大鼠的血糖、尿素氮、血肌酐作用显著[39];黄芪皂苷(即黄芪甲苷)可通过抑制肝葡萄糖原磷酸化酶和葡萄糖-6-磷酸酶而发挥降糖作用[40]。
4 生物碱类
黄连素对DM及其并发症有较好的缓解及保护作用[41],小檗碱可能通过提高Bcl-2、降低Fas和Fas-L的表达来抑制凋亡,从而保护胰岛B细胞,发挥显著的降糖作用,改善胰岛素的分泌[42];小檗碱通过提高线粒体能量代谢,激活 AMPK/PGC-1α信号途径而发挥降糖、改善IR的作用[43-44];黄连素以浓度依赖性的方式可逆性抑制鼠B细胞系 NIT-1中基因Ins2的启动子,抑制基因的表达,导致NIT-1细胞中及其mRNA 表达数量减少,从而保护DM患者的胰岛细胞[45];1-脱氧野尻霉素(1-DNJ)是一种高效的α-葡萄糖苷酶抑制剂[46],可从桑树叶、枝和根中分离得到,能减慢双糖分解为葡萄糖的速度,延缓糖的吸收,并能明显抑制餐后血糖急剧上升;石斛总生物碱[47]具有胰岛保护作用,能有效降低四氧嘧啶所致糖尿病大鼠血糖水平。
5 其他类
AL-1是一种以穿心莲内酯及硫辛酸为原料药合成的化合物,其对STZ所诱导的T2DM大鼠降糖作用明显[48],其机制与消除自由基、抗氧化应激等相关,其降糖的活性部位可能为AL-1中的二硫键。
肉桂挥发油的降糖作用有剂量依赖性,且对高脂膳食所致的DM模型大鼠(雄性)的体重增加有明显的抑制作用[49]。100%乙醇的川芎提取物[50]降糖作用显著;黑子南瓜的水提物的降糖机制可能有谷胱甘肽参与[51];N-p-Coumaroyl serotonin、N-Feruloyl serotonin是从红花种子分离出的化合物,对α-葡萄糖苷酶抑制作用明显[52],有良好的降糖前景。
6 问题与展望
总之,能发挥降糖作用的中药活性成分很多,后者可通过多途径(改善IR、降糖、调脂等)、多靶点发挥治疗DM 及预防其并发症的作用,有很好的社会意义和经济价值。因此,积极研发降糖的中药活性成分具有广阔前景。但目前对 DM的理论准备和实验创新研究工作尚存在不足之处,亟待从以下方面加强:①注重DM病因的基础研究,深入探讨DM病因、病机、辩证分型、发生发展的规律与机制;②加强DM病理模型的研究(包括并发症模型),开发病证结合的实验模型,以提高治疗的有效性和安全性;③中药活性成分的研究,要注重理论与实践的衔接,加强实践经验的总结,要以中医辨证论治、整体观念为指导,探索同种/不同中药的活性群(活性物质的种类、数量、比例等的情况)所产生的配伍作用、活性群之间多种药效成分相互作用的规律及机制等;④应用现代生物芯片(核酸探针、基因芯片、PCR技术等)、生物色谱等现代分子生物学方法与手段,深入探讨中药有效成分及活性群的作用机制、途径、靶点,具有重要的现实意义。
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Study on active component of traditional Chinese medicine in the treatment of diabetes
LU Li-ping1,LIAO Wen-juan2,LI Quan-bin2
(1.Maternal and Child Health Hospital of Jingzhou,Jingzhou 434020,China;2.Hubei College of Traditional Chinese Medicine,Jingzhou 434020,China)
Traditional Chinese medicine (TCM) and its active components,mainly including flavonoids,polysaccharides,saponins,alkaloids and others,have a strong advantage in the treatment of diabetes.This paper retrieves relevant documents at home and abroad in recent years and reviews the study progress of hypoglycemic effect of TCM and its active components.
Diabetes;Traditional Chinese medicine;Active component
2016-05-04
1.荆州市妇幼保健院,湖北 荆州 434020;2.湖北中医药高等专科学校,湖北 荆州 434020
湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目(B2015184)
10.14053/j.cnki.ppcr.201612029