苦瓜降糖作用及對糖尿病小鼠胰島素分泌的影響

苦瓜降糖作用及對糖尿病小鼠胰島素分泌的影響

許多臨床和動物實驗證明，幾種中藥或其有效性（如葛根、黑莓、人參肥皂、茶多酚和黃連素）能顯著降低糖尿病患者和模型動物的空腹血糖，并改善它們的葡萄糖耐量試驗。中藥有效成分的降糖作用主要通過以下幾方面實現(xiàn)。1對胰腺細胞胰島素的活性胰島素的分泌不足是糖尿病發(fā)病的一個重要機制。桑葉總多糖腹腔注射給藥,對四氧嘧啶致DM小鼠具有顯著降血糖作用,并能提高糖耐量,還可促進正常大鼠胰島素分泌。從桑葉中提取的蕎麥堿可以增強葡萄糖和三磷酸甘油醛誘導的大鼠胰島細胞胰島素的釋放,但不能改變亮氨酸誘導的大鼠胰島細胞胰島素的釋放,表明蕎麥堿在三磷酸甘油醛形成后可以影響胰島細胞胰島素的釋放。黃連素可以恢復由白介素1β抑制的體外培養(yǎng)小鼠胰腺細胞胰島素的分泌能力。靈芝多糖能夠刺激胰島素的分泌,增強高血糖小鼠糖耐量,提高周圍組織對糖的利用,強化參與肝臟糖代謝的各種關(guān)鍵酶的活性,使血糖降低。薏苡仁多糖可顯著降低四氧嘧啶及腎上腺素引起的小鼠高血糖,還能抑制四氧嘧啶對胰島β細胞膜的損傷,從而抑制DM的發(fā)生。2對胰島素細胞的誘導一定的胰島β細胞數(shù)量對于維持正常的胰島素和血糖水平尤為重要。部分糖尿病患者胰島β細胞受損,因此促進β細胞的再生以及改善胰島的病理狀況,對于糖尿病的治療來說是一個很重要的途徑。臨床研究已證實,苦瓜可以有效地降低血糖。灌服苦瓜汁可以明顯增加鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠胰島β細胞的數(shù)量,表明苦瓜治療糖尿病的機制與促進胰島β細胞再生或修復受損的β細胞相關(guān)。同樣在鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠動物模型實驗中發(fā)現(xiàn),麻黃提取物麻黃堿可以增加β細胞的數(shù)量,并改善糖尿病小鼠的癥狀。Nagappa等發(fā)現(xiàn),欖仁樹果實提取物具有顯著的降血糖活性,并能增強β細胞的再生能力,還可通過調(diào)整血肌酐、尿素和堿性磷酸酶的水平以改善脂質(zhì)代謝。此外,制作四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠模型,采用腹腔注射銀杏葉提取物(EGb761)200mg/kg-1·d-1,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠β細胞胰島素分泌指標、膜電位復位和峰頻率均有改善,表明EGb761具有保護胰島β細胞的作用。3新型白砂糖和紅參水抽提物過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)是一組在葡萄糖代謝和脂肪細胞分化中具有重要作用的核受體轉(zhuǎn)錄因子,其功能的變化可直接導致2型糖尿病的發(fā)生。中藥有效成分可以作為PPARγ的配體并與其結(jié)合而改變其活性,從而發(fā)揮治療糖尿病的作用。0.5%的桑葉和紅參水抽提物可顯著提高小鼠肝臟PPARα、脂蛋白脂酶(LPL)及脂肪PPARγmRNA的水平,同時降低血糖、胰島素和甘油三酯的水平。大豆異黃酮為PPARα和PPARγ的雙重激動劑,可以改善Zucker大鼠的脂質(zhì)代謝紊亂并提高其葡萄糖耐受試驗,其效應(yīng)與新型降血糖藥噻唑烷二酮類的作用相似。另一種大豆提取物金雀異黃素(genistein)也具有結(jié)合PPARγ并激活PPARγ的功能。人參皂苷通過與PPARαDNA結(jié)合而增加肝載脂蛋白A-Ⅰ和C-ⅢmRNA的水平,從而調(diào)節(jié)小鼠的脂質(zhì)代謝紊亂。4黃酮醇的降血作用胰島素抵抗即靶細胞對胰島素的敏感性下降,機體需要更多的胰島素,才能維持正常的血糖濃度。胰島素抵抗是糖尿病發(fā)病的前奏,增加機體對胰島素的敏感性不僅可以降低血糖,還可以減輕β細胞的負荷,防止β細胞過量凋亡,阻止病情惡化。黃連素對高脂飲食大鼠有與二甲雙胍相似的增加胰島素敏感性、提高肝糖原含量的作用。有研究發(fā)現(xiàn),某些黃酮醇的抗高血糖和改善胰島素抵抗作用是通過激活胰島素受體,從而激活胞漿中的三磷酸肌醇激酶等多種酶以刺激糖原的合成,最終發(fā)揮擬胰島素的作用來實現(xiàn)的。Hou等研究發(fā)現(xiàn),高脂和鏈脲佐菌素誘導的胰島素抵抗大鼠分別口服血竭300mg·kg-1·d-1或500mg/kg-1·d-1,能增加其胰島素敏感性,并改善大鼠的胰島素抵抗。Qin等按300mg/kg-1的劑量給動物喂食肉桂提取物。結(jié)果顯示,喂食肉桂提取物組由胰島素刺激引起的骨骼肌胰島素受體-β和胰島素受體底物-1的酪氨酸磷酸化水平要比喂食生理鹽水對照組分別高18%和33%,提示肉桂提取物可以通過增加體內(nèi)葡萄糖的攝取,以及部分通過提高骨骼肌胰島素信號通路的水平來改善胰島素受體的功能。5黃連素對大鼠肝臟糖代謝的影響脂肪與肌肉是機體攝取葡萄糖的重要場所,分布于骨骼肌、脂肪及心肌中的葡萄糖轉(zhuǎn)運因子4是在胰島素作用下葡萄糖通過細胞膜所必需的載體。葛根素不僅能促進3T3-L1脂肪細胞對葡萄糖的攝取,也能增加鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠肌肉細胞對葡萄糖的攝取能力,還能提高細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運因子4mRNA的水平。黃連素不僅能減少胰島素誘導的3T3-L1前體脂肪細胞甘油三酯的合成,抑制3T3-L1向脂肪細胞的分化,同時還能增加已分化脂肪細胞對葡萄糖的吸收能力,這一作用與黃連素增加葡萄糖轉(zhuǎn)運因子4蛋白進入胞漿膜有關(guān)。給鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠靜脈注射從穿心蓮中提取的穿心蓮內(nèi)酯3d后,發(fā)現(xiàn)其可顯著降低大鼠血清葡萄糖的水平,這一作用可能與其增加肌肉細胞中葡萄糖轉(zhuǎn)運因子4mRNA和蛋白的表達水平有關(guān)。給鏈脲佐菌素和腎上腺素誘導的糖尿病小鼠腹腔注射從冬蟲夏草中提取的多糖成分(CS-F10),發(fā)現(xiàn)其可增加小鼠肝糖激酶的活性,并降低肝糖原的輸出和肝臟葡萄糖轉(zhuǎn)運因子2蛋白的表達。此外,肉桂提取物、人參皂甙及紫草提取物等均能促進脂肪和肌肉細胞對葡萄糖的攝取能力。6降糖作用的研究α-葡萄糖苷酶能催化α-1,4-糖苷鍵的水解,是小腸內(nèi)水解麥芽糖和蔗糖等寡糖的酶。抑制小腸上段α-葡萄糖苷酶的活性,可以阻斷碳水化合物分解成單個葡萄糖,減少腸道內(nèi)壁細胞對葡萄糖的吸收,從而抑制進食后出現(xiàn)的高血糖并降低空腹血糖的水平。Matsuda等研究發(fā)現(xiàn),齊墩果酸可以抑制糖耐受大鼠小腸上皮對糖的吸收及血清葡萄糖水平的增加。從仙人掌Opuntiasp.種子中提取的果膠,可以通過延緩腸道對糖和脂質(zhì)的吸收,從而控制餐后血糖的升高。另外,Al-Habori等發(fā)現(xiàn),葫蘆巴通過作用于家兔胃腸道刷狀緣邊界的膜囊小泡以減少腸內(nèi)鈉依賴的糖吸收。近年來,Miyahara等通過對大鼠進行試驗,發(fā)現(xiàn)桑葉及桑葉水提醇沉物可以有效地抑制或延緩淀粉和麥芽糖水解為葡萄糖,并抑制α-葡萄糖苷酶的活性,從而達到降血糖的作用。中藥目前降糖效果尚不理想,篩選藥物和提取天然活性成分應(yīng)著眼于研制療效確切、起效快、劑量小的中草藥制劑,這是中藥治療糖尿病走向世界的關(guān)鍵。盡管目前發(fā)現(xiàn)具有降糖作用的中藥、復方和化學成分較多,但還存在不少問題,缺乏深入研究,高質(zhì)量的臨床試驗較少,重復性的基礎(chǔ)研究偏多。許多臨床試驗沒有進行嚴格的隨機對照;用藥劑量、劑型和療程方面沒有統(tǒng)一的標準;對