绞股蓝抗糖尿病作用研究进展.doc

1绞股蓝抗糖尿病作用研究进展【关键词】 绞股蓝　糖尿病　综述绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum (Thunb) Makino]又名七叶胆,为葫芦科绞股蓝属多年生草质藤本植物绞股蓝的主要药效成分为绞股蓝皂苷(Gypenosides, GP),现已从绞股蓝中分离鉴定了 80 多种与人参皂苷有类似骨架的达玛烷型绞股蓝皂苷研究表明, 绞股蓝具有抑制肿瘤、防止衰老、降低血脂、增强免疫、防治糖皮质激素不良反应、保护心脏和肝脏、镇静止痛及抗溃疡等药理作用其水提物无明显毒副作用[1]近年来不断有研究表明,绞股蓝及其复方制剂有一定的降血糖、改善糖尿病并发症的作用,对其作用机制的研究正日趋深入笔者现就近几年有关绞股蓝抗糖尿病的作用及相关机制的研究进展综述如下1 降血糖1.1 刺激胰岛素释放Norberg 等[2] 在体外及动物实验中均发现,绞股蓝皂苷可刺激胰岛细胞释放胰岛素,且呈现剂量依赖性他们从绞股蓝中分离提纯出一种新的皂苷,命名为 phanoside,其为达玛烷结构,存在 4 种可以2相互转化的立体异构体,都可以刺激大鼠离体胰岛细胞释放胰岛素体外实验中,分离正常雄性 Wistar 大鼠胰岛组织,经 RPMI1640 培养基体外培养 24 h 后 ,每组先加入含 3.3 mmol/L 浓度葡萄糖的Krebs-Ringer 碳酸氢盐缓冲液 ,于 37 ℃培养 30 min,再分别加入葡萄糖浓度为 3.3 mmol/L 或 16.7 mmol/L 的 Krebs-Ringer 碳酸氢盐缓冲液(给药组含不同浓度的绞股蓝乙醇提取物或提纯的化合物)继续培养 60 min,最后用放免法测量培养液中胰岛素的释放浓度。

结果显示,与空白对照组相比, 不同浓度的绞股蓝乙醇提取物在葡萄糖浓度为 3.3、16.7 mmol/L 时都可以促进正常雄性 Wistar 大鼠离体胰岛细胞释放胰岛素,且呈剂量依赖性葡萄糖浓度为 3.3 mmol/L时, 对照组的胰岛素释放浓度为(12.1±1.8)μU/(islet·h), 2、4 mg/mL 浓度的绞股蓝乙醇提取物组胰岛素释放浓度分别为(63.4±5.0)和(103.0＋ 15.4)μU/(islet·h),与对照组相比均有显著差异(n＝ 4,P<0.001)葡萄糖浓度为 16.7 mmol/L 时,对照组胰岛素释放浓度为(29.2±6.5)μU/(islet·h),2 mg/mL 绞股蓝乙醇提取物组胰岛素释放浓度为(42.4±4.0)μU/(islet·h), 4 mg/mL 绞股蓝乙醇提取物组胰岛素释放浓度为(94.8±9.8)μU/(islet· h),与对照组相比有显著差异(n＝4,P<0.05, P<0.001)其提纯的化合物 phanoside也可明显增加胰岛素的释放,且存在一定的量效关系,在最大给药浓度0.5 mmol/L 时该化合物在 3.3 mmol/L 和 16.7 mmol/L 葡萄糖浓度下的胰岛素释放量分别是加药前的 10 倍和接近 4 倍,是格列本脲最大有效量作用的数倍。

在动物实验中,正常雄性 Wistar 大鼠给予3二甲基亚砜(2.5%,1 mL/100 g 体重)灌胃,给药组分别含 phanoside 40 及 80 mg/kg 体重,对照组仅以 2.5% 二甲基亚砜灌胃,给药 90 min 后腹腔注射葡萄糖 ,再 30 min 后测量血浆胰岛素水平,给药组血浆胰岛素水平与对照组相比明显升高1.2 对 α-淀粉酶的抑制作用淀粉酶抑制剂可抑制消化道,尤其是十二指肠的淀粉酶活性,因而减少或延缓消化道淀粉水解为单糖,使单糖的吸收减少而降低血糖,所以, 对糖尿病患者餐后高血糖以及过食碳水化合物引起的脂肪增加有对抗作用魏氏等[3]研究发现, 绞股蓝多糖在体外对 α-淀粉酶具有较强的抑制作用,且呈剂量依赖性, 其抑制率相当于同等浓度阿卡波糖抑制作用的 50%左右经比较绞股蓝多糖的量效曲线、时效曲线,提示其对 α-淀粉酶的抑制作用可能是可逆的 ,并可能存在时间依赖性,即存在最佳作用时间1.3 抑制 α-糖苷酶的活性糖苷酶与体内血糖关系密切,α- 糖苷酶活性增加,加速了碳水化合物的消化,增加了双糖、低聚糖、多糖的吸收,竞争性抑制小肠黏膜刷状缘内的 α-糖苷酶活性, 可以延迟蔗糖、糊精、麦芽糖等多糖分解为单糖及在肠道的吸收从而降低血糖。

Megally 等[4]的体外实验表4明, 绞股蓝可以有效抑制 α-糖苷酶的活性,与阿卡波糖相比(IC50：53.9 μg/mL),其 50%有效抑制浓度更低(IC50：42.8 μg/mL)2 清除自由基、抗脂质过氧化脂质过氧化反应是自由基介导的链式反应,机体内的自由基与细胞膜上不饱和脂肪酸反应形成脂质过氧化物,可导致膜结构和功能受损糖尿病患者由于代谢紊乱,自由基产生增多,并抑制抗氧化酶的活性, 使细胞膜的脂质过氧化反应增强, 产生脂质过氧化物如丙二醛(MDA)等致使细胞受损,促进糖尿病的病情发展线粒体脂质过氧化物(LPO)水平反映了体内脂质过氧化反应的速率在机体内还存在着抵御自由基损伤的防御系统,其中, 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及超氧化物歧化酶(SOD)是该系统中的重要抗氧化酶类,能还原过氧化物, 保护组织免受损害陶氏等[5] 观察了绞股蓝对四氯化碳所致Wistar 大鼠肝脏过氧化的干预作用,结果显示,绞股蓝能明显减低CCl4 组 LPO 及 MDA 水平,升高 GSH-Px 水平, 抑制脂质过氧化产物的形成,提高机体的抗氧化能力张氏等[6]在实验研究中发现,绞股蓝总皂苷 40、50 mg/kg 分别灌胃, 每日 1 次,连续 20 d,两剂量组均能明显升高老龄大鼠红细胞 SOD 活力,证明绞股蓝总皂苷能通过提高 SOD 活性增强老龄大鼠机体的抗氧化能力。

马氏等[7] 利用电化学方法研究了绞股蓝及其制剂对 02-(邻苯三酚自氧化产生 )5和·OH(Fenton 体系产生) 的清除作用结果表明 ,绞股蓝及其制剂均能有效地清除活性氧自由基,但对不同自由基的清除效能不同,绞股蓝样品对 02-清除能力的顺序为：人参皂苷 Rb1>绞股蓝双花茶>绞股蓝总甙片>安国药市绞股蓝>河北青县绞股蓝；而对·OH 的抑制效能则为：人参皂苷 Rb1>绞股蓝双花茶>安国药市绞股蓝>河北青县绞股蓝 >绞股蓝总甙片3 纠正脂肪代谢紊乱对 Zucker 糖尿病肥胖大鼠使用绞股蓝 250 mg/kg 连续灌胃 4 d 后, 其血浆三酰甘油水平下降 33%,总胆固醇水平下降 13%,低密度脂蛋白胆固醇水平下降 33%,降脂作用呈现一定剂量依赖性,且停药后降脂作用可维持 5 周Zucker 肥胖大鼠用橄榄油 10 mg/kg每日灌胃诱导产生高三酰甘油血症,经绞股蓝连续灌胃 3 至 5 周后可产生明显的降血脂作用[4]4 抗炎、抗肿瘤作用Huang 等[9] 从绞股蓝中分离提取出一种具有达玛烷结构的绞股蓝皂苷 Gypenoside XLIX,证明其是天然的过氧化物酶体增殖物激活受体 α(PPAR-α)激动剂, 可以抑制核因子-κB 的激活。

他们在体外实验中发现,Gypenoside XLIX 通过 PPAR-α途径抑制细胞因子6对于人内皮细胞表达血管粘附因子-1 (VCAM-1)的诱导作用,其活性类似于 Wy-14643并应用酶联免疫实验方法证明 Gypenoside XLIX 可以抑制 TNF-α诱导人脐静脉内皮细胞表达 VCAM-1 mRNA的作用[9]其抑制 LPS 诱导 THP-1 单核细胞表达组织因子的作用也是通过 PPAR-α途径[10]有研究表明, 游离脂肪酸可通过抑制葡萄糖跨膜转运、影响胰岛素信号转导、引起胰岛细胞凋亡等多条途径而引起胰岛素抵抗由于 PPAR-α在调节脂肪代谢中起重要作用,PPAR-α的激动剂可以降低血浆中游离脂肪酸的水平,达到改善胰岛素抵抗、降低糖尿病发病率的目的,因此, 从 PPAR-α配体的角度探讨绞股蓝对游离脂肪酸代谢等影响为我们研究其改善胰岛素抵抗的相关作用机理提供了新的思路5 防治糖尿病并发症5.1 糖尿病血管病变糖尿病随着病情进展常合并微小血管病变和动脉血管壁的硬化, 从而导致各种心、脑、肾血管疾病和视网膜病变的发生糖尿病血管并发症是糖尿病患者死亡的主要原因之一,而内皮细胞损伤是血管病变的基础。

内皮素(ET)是迄今发现最强的内源性缩血管活性多肽, 内皮细胞是合成分泌 ET 的主要细胞大量研究表明 ,糖尿病时高血糖及糖脂代谢紊乱可以损伤内皮细胞,ET 合成和分泌增多, 导致血7管张力增加,结构重建, 斑块形成,最终导致动脉粥样硬化的发生田氏等[12]观察了绞股蓝总皂苷对高脂血症大鼠血浆和主动脉内皮素的影响,结果高脂模型组与正常对照组相比,血浆 ET 和主动脉 ET 阳性细胞率显著增高(P<0.01)与高脂模型组相比,绞股蓝总皂苷中、高剂量组[50、100 mg/(kg·d)]血浆 ET 和主动脉 ET 阳性细胞率显著降低(P<0.01),提示绞股蓝总皂苷能降低血浆和主动脉 ET,减少ET 的合成和释放,保护内皮细胞,延缓动脉硬化的发展由诱生型一氧化氮合酶(iNOS)所产生的过量 NO 也可对血管内皮细胞造成损伤曾氏等[12] 研究发现, 在较短时间内糖浓度升高可引起血管内皮细胞iNOS 蛋白表达增高,对糖尿病血管病变早期进展起一定的作用亦有研究表明,糖尿病微血管并发症早期, 过量的 NO 可能通过细胞毒与细胞抑制作用导致微血管的损伤[13]Aktan 等[14]研究发现,绞股蓝皂苷可以通过直接抑制 iNOS 活性及下调核因子-κB 介导的 iNOS的蛋白表达水平来减少鼠类巨噬细胞 NO 的合成。

因此 ,从抑制iNOS 及保护内皮细胞功能角度进行探讨为进一步研究绞股蓝防治糖尿病血管病变的作用及机制提供了新的思路此外, 微循环障碍及血栓形成在糖尿病血管病变的病理发展中起重要作用近年来的研究表明,绞股蓝有改善微循环、抗血栓形成的作用,有助于改善糖尿病血管病变给新西兰健康兔喂食高脂饲料并同时泡服绞股蓝微粉,连续 60 d,结果绞股蓝微粉泡服可显著降低机体血脂、全血粘度、血浆粘度及红细胞压积,红细胞变形能力也明8显增加,微循环明显改善, 血流加速[15]绞股蓝皂苷对大鼠实验性脑血栓形成、体外动脉血栓形成、小鼠急性肺血栓形成也有不同程度抑制作用[16] 也可抑制大鼠体内血栓形成,并能延长凝血时间、凝血酶原时间、部分凝血活酶时间[17]5.2 糖尿病肾病糖尿病肾病(DN)的发病率在逐年上升,其发病机制复杂,至今尚未明确1997 年,Mason 等首次报道体外培养的肾脏细胞可以表达结缔组织生长因子(CTGF)近年来的研究表明,CTGF 作为一种新的促纤维化生长因子,在 DN 的发生中占有重要地位 DN 状态下多种因素可上调 CTGF 的表达,上调的 CTGF 可导致肾脏肥大、肾小球硬化以及肾小管纤维化,介导 DN 的发生与发展。

张氏等 [18]观察了绞股蓝总皂苷对单侧输尿管结扎大鼠(UUO)CTGF 表达及肾间质纤维化的影响,采用 UUO 大鼠模型,于术前 3 d 至术后 9 d 每天给予绞股蓝总皂苷 200 mg/kg 灌胃,RT-PCR 方法检测各组 CTGF mRNA含量,Masson 染色评定各组肾小管间质损害程度实验结果提示,CTGF 与肾小管间质损伤指数为正相关关系,绞股蓝总皂苷可以抑制肾纤维化时 CTGF 表达,从而遏制肾纤维化的进展糖尿病氧化应激也与 DN 的发生发展密切相关朗氏等[19] 对用链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型给予绞股蓝皂苷 60 mg/kg 灌胃,每日 1 次,连续 8周, 结果显示, 与糖尿病组相比 ,绞股蓝治疗组血糖、血脂、尿蛋白, 肾9重/ 体重等指标明显降低,肾皮质脂质过氧化物 MDA 含量降低,氧化酶 XOD、MPO。