姜振,胡天驕,李吉萍

揚州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇揚州 225001

中藥多糖抗糖尿病研究進展

姜振,胡天驕,李吉萍

揚州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇揚州 225001

隨著社會的發(fā)展,糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)病率逐年增加,已經(jīng)成為嚴重威脅人類健康的重要疾病。因此從天然植物中尋找和研究有效、安全的抗糖尿病治療藥物日益成為醫(yī)藥工作者所關(guān)注的熱點。近年來,國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)多種中藥多糖對糖尿病及其并發(fā)癥有較好的改善作用。然而目前關(guān)于中藥多糖與糖尿病的研究卻太過繁雜,無明確的規(guī)律,該文結(jié)合相關(guān)報道就中藥多糖防治糖尿病的作用及機制作一綜述。

中藥多糖；糖尿病；機制

糖尿病(Diabetes mellitus,DM)通常指2型糖尿病(TZDM),占DM總數(shù)的90%以上,其發(fā)病率、死率高,在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成為繼心腦血管疾病和癌癥之后的第三大嚴重危害人類健康的疾病[1]。糖尿病的發(fā)生是由遺傳和后天環(huán)境共同作用,以糖代謝紊亂為主的慢性綜合性疾病[2]。隨著病程發(fā)展,可以導(dǎo)致多組織多器官病變,嚴重威脅人類健康。

在傳統(tǒng)的糖尿病治療中,西藥治療糖尿病見效快,但不良反應(yīng)大,而中藥在這方面則具有取材方便,療效穩(wěn)定且不良反應(yīng)少可長期使用等特點[3],有著西藥不可替代的綜合優(yōu)勢。因此,從天然植物中尋找安全、有效的抗糖尿病藥物具有十分重要的意義。

1 中藥多糖的來源及分類

多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物,具有廣泛的生物活性,如抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、降血糖和降血脂等。

根據(jù)其來源不同可分為5類：真菌類多糖：如香菇多糖、銀耳多糖和靈芝多糖等；植物類多糖：如枸杞多糖、人參多糖和黃芪多糖等；動物類多糖:有肝素、甲殼素和硫酸軟骨素等；微生物類多糖：有透明質(zhì)酸、凝膠多糖和羊肚菌多糖；海洋生物類多糖：有螺旋藻多糖、紅藻多糖 和牡蠣多糖等。

2 中藥多糖防治糖尿病的作用

研究表明,多種中藥多糖對糖尿病具有較好的治療作用,不僅能很好的降低體內(nèi)血糖水平,而且不良反應(yīng)少,作用靶點多,改善“三多一少”癥狀明顯,對糖尿病及其并發(fā)癥的防治具有顯著的效果。

2.1 對腎臟病理改變的影響

糖尿病腎病(DN),是一種嚴重的糖尿病微血管并發(fā)癥,是造成糖尿病病人死亡主要原因之一。研究表明,黃芪多糖可降低血糖,增加胰島素敏感性,抑制TGF-β 1在受損腎小管上皮細胞的過度表達,減輕腎小球硬化和ECM 沉積,對于糖尿病大鼠腎小球纖維化和腎臟肥大有明顯的改善作用[4]。陸小元[5]的研究發(fā)現(xiàn)麥冬多糖能降低糖尿病大鼠腎組織中p47phox、NF-κ B蛋白的表達,改善氧化應(yīng)激反應(yīng),延緩大鼠DN的發(fā)展。蔡忠 華[6]等發(fā)現(xiàn)牛心柿葉多糖能有效控制DN小鼠血糖和尿蛋白水平,明顯降低腎臟組織中IGF-1的表達,緩解糖尿病小鼠腎損傷程度。

2.2 對心血管病理的影響

糖尿病患者存在著明顯的血液流變學(xué)異常,其糖脂代謝的紊亂使血液粘稠度增高,造成循環(huán)障礙,具體表現(xiàn)為凝血時間縮短,紅細胞壓積、血小板聚集率增高[7],因此改善糖尿病患者的糖脂代謝紊亂,降低血液粘稠度對預(yù)防糖尿病心血管病變具有重要的意義。趙根海[8]等人發(fā)現(xiàn)丹皮多糖能明顯的降低2型糖尿病大鼠全血黏度及血漿黏度,降低血糖和血紅蛋白含量,改善糖尿病大鼠的血液流變學(xué)指標(biāo),提高機體的抗氧化能力,抑制高糖環(huán)境下的非酶糖化反應(yīng),對于糖尿病心血管病變有著很好的改善作用。

2.3 對周圍神經(jīng)病變的影響

糖尿病周圍神經(jīng)病變(DPN)是糖尿病最復(fù)雜常見的并發(fā)癥之一[9]。在高血糖的作用下,體內(nèi)多元醇代謝通路增強,代謝中間產(chǎn)物蓄積,引起神經(jīng)細胞腫脹及纖維變性,促進糖尿病神經(jīng)病變的發(fā)生。吳慶秋[10]等將102只糖尿病大鼠隨機分組,處理10周后發(fā)現(xiàn),枸杞多糖可以控制糖尿病大鼠的血糖,提高神經(jīng)傳導(dǎo)速度,改善周圍神經(jīng)的結(jié)構(gòu)和功能,改善周圍神經(jīng)病變。劉洪鳳[11]等通過對50只Wistar大鼠的研究發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可以增加2型糖尿病大鼠腦神經(jīng)生長因子(NGF)mRNA的表達,改善糖尿病周圍神經(jīng)癥狀。

3 對視網(wǎng)膜病變的影響

糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是眼科常見的糖尿病并發(fā)癥之一,其致盲率高, 而發(fā)病機制尚不十分明確。楊旭東[12]等人發(fā)現(xiàn)姬松茸多糖、牛膝多糖均能抑制糖尿病大鼠視網(wǎng)膜組織細胞的凋亡,上調(diào)survivin基因的表達,下調(diào)Bax基因的表達,對糖尿病視網(wǎng)膜組織的損害具有保護作用。司俊康[13]等發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可以抑制過氧化氫誘導(dǎo)的大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞(RGC)凋亡。同時李玉紅[14]等還發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可以逆轉(zhuǎn)糖尿病大鼠早期中視網(wǎng)膜Muller細胞Kir2.1蛋白的下降,達到降低糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)病率的作用。

4 中藥多糖防治糖尿病的機理

中藥多糖抗糖尿病的作用機制大致可以分為以下幾個方面。

4.1 改善胰島功能,促進胰島素分泌

糖尿病患者由于胰島素作用或分泌不足,不能滿足機體的需要,而導(dǎo)致機體的代謝紊亂,因此改善胰島功能對糖尿病的防治具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)中藥多糖能夠恢復(fù)胰島細胞損傷,促進胰島素的分泌與釋放,提高血漿中胰島素水平,降低血糖。陳建國[15]等人發(fā)現(xiàn)茶多糖不僅能使糖尿病小鼠血清胰島素、肝糖元含量增加,還能促使胰島β細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體的結(jié)構(gòu)損傷得到修復(fù),增加酶原顆粒,恢復(fù)和改善胰島細胞的分泌功能。唐志剛[16]等人的研究則發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能減少大鼠胰島的萎縮,增加胰島B細胞的數(shù)目。此外,不少報道證實玉竹多糖能增加胰島數(shù)目和胰島內(nèi)細胞數(shù)量,黃精多糖能改善胰島細胞形態(tài),增加胰島素的表達,防止胰島細胞凋亡。

4.2 改善胰島素抵抗,增加胰島素的敏感性

胰島素抵抗是指胰島素效應(yīng)器官或部位對其生理作用不敏感的一種病理生理狀態(tài),導(dǎo)致機體對葡萄糖攝取和利用的效率下降。其機制非常復(fù)雜,是由多種因素相互聯(lián)系并共同作用的結(jié)果,以多個水平的缺陷為特征。鄧航[17]等的研究發(fā)現(xiàn),柿葉多糖能有效降低肝組織MDA值,相應(yīng)增高SOD 活力,并能顯著增加胰島素敏感指數(shù)(ISI),改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)。黃芪多糖能提高糖尿病大鼠腎組織中的胰島素受體、胰島素受體底物-1、改善胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[18]。Liu[19]等的研究也發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可以上調(diào)KKAy小鼠骨骼肌細胞中Akt(Ser473)的磷酸化水平,促進CLUT4的轉(zhuǎn)位,改善糖代謝紊亂及IR狀態(tài)。劉雪芹[20]等對于蟲草多糖的研究發(fā)現(xiàn),蟲草多糖可以改善2型糖尿病小鼠的糖代謝異常,增加小鼠骨骼肌內(nèi)InsR、I R S-1 以及GLUT4 蛋白的表達水平,增加胰島素信號通路敏感性,緩解糖尿病小鼠胰島素抵抗。

4.3 調(diào)控糖原的合成、分解及促進血糖的利用

糖類是體內(nèi)主要的供能物質(zhì),也是人體的重要組成成分之一。糖類代謝紊亂與糖尿病有著密切的關(guān)系。百合多糖通過提高糖尿病大鼠組織中HK,SDH活性,促進周圍組織對葡萄糖攝取和利用,抑制肝糖異生及糖原分解,減少肝糖輸出,從而達到調(diào)節(jié)糖代謝,改善糖尿病癥狀的作用[21]。王慧銘[22]等則證實香菇多糖對糖尿病大鼠的改善作用并非通過影響胰島素,而是由于香菇多糖對糖類代謝的調(diào)節(jié)作用。

4.4 清除自由基和抗脂質(zhì)過氧化

氧化應(yīng)激與糖尿病的發(fā)生發(fā)展相互影響,調(diào)節(jié)與改善機體的氧化應(yīng)激狀態(tài)是防治糖尿病發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。劉霄[23]等發(fā)現(xiàn)巴戟天多糖能降低腎上腺素和ALX所致高血糖小鼠的血糖,提高小鼠血漿、肝、心和腦中SOD的活性并降低MDA的含量。葛根多糖可以有效改善2型糖尿病大鼠的相關(guān)生化指標(biāo),同時可以提升肝臟組織中SOD、CAT水平、降低MDA水平[24]。梁彥[25]等人發(fā)現(xiàn)馬齒莧多糖可明顯改善糖尿病小鼠血糖水平,提高對葡萄糖的耐受性,增加胰島素水平和胰島素敏感指數(shù),增加小鼠胰腺中SOD、CAT的活性及降低MDA的含量。

5 結(jié)語

近年來,國內(nèi)外學(xué)者對中藥多糖改善糖尿病的作用進行了較為廣泛的研究,并取得了一定的進展。研究發(fā)現(xiàn)糖尿病的發(fā)病因素多樣,且機制復(fù)雜,而中藥多糖能夠通過多途徑、多靶點、多環(huán)節(jié)來降低血糖,改善糖尿病及其并發(fā)癥,與傳統(tǒng)的西藥治療相比,其作用溫和持久、不良反應(yīng)小,具有極大的發(fā)展優(yōu)勢與應(yīng)用前景廣闊。我國中藥資源豐富,應(yīng)用歷史悠久,伴隨著中藥多糖對糖尿病研究的深入,中藥多糖的開發(fā)將不僅具有重要的理論和經(jīng)濟意義,也將為人類的健康發(fā)揮出更大的作用。

[1] Mrudula T,Suryanarayana P,Srinivas P N,et al.Effect of curcumin on hyperglycemia-induced vascular endothelial growth factor expression in streptozotocin-induced diabetic rat retina[J].Biochem Biophys Res Commun,2007,361(2):528-532

[2] 王旭,趙瀾,徐奚如.2型糖尿病瘀熱證與脂代謝紊亂及糖尿病病程相關(guān)性研究[J].遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2013,15(7):5-6.

[3] 黃桂紅.中藥改善胰島素抵抗與糖尿病并發(fā)癥防治進展[J].藥物流行病學(xué)雜志,2009,18(3):207-209.

[4] 郭鵬,歐陽靜萍,毛先晴,等.黃芪多糖對鏈唑脲霉素誘導(dǎo)的2 型糖尿病大鼠腎臟TGF-β 1表達的影響[J].微循環(huán)學(xué)雜志,2007,17(2)：8-10.

[5] 陸小元.麥冬多糖對2 型糖尿病大鼠腎臟的保護作用[J].實用臨床醫(yī)藥雜志,2012,16(24):11-14.

[6] 蔡忠華,鐘保恒,宋美桂,等.牛心柿葉多糖對糖尿病小鼠腎臟損傷的保護作用[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2013,19(1):261-363.

[7] Baskurt OK,Meiselman HJ.Blood rheology andhemodynamics[J].Semin Thromb Hemost,2003,29(5):435-450.

[8] 趙根海,沈業(yè)壽,衛(wèi)自,等.丹皮多糖-2b對糖尿病大鼠血液流變,學(xué)影響的實驗研究[J].中成藥,2008,30(9):1270-1273.

[9] Vileikyte L, Peyrot M, Gonzalez JS ,etal .Predictors of depressive symptoms in persons with diabetic peripheral neuropathy: a longitudinal study[J].Diabet ologia,2009(52):1265-1273.

[10] 吳慶秋,何蘭杰.枸杞多糖對2型糖尿病大鼠周圍神經(jīng)病變的保護作用[J].中國糖尿病雜志,2013,21(7):647-650.

[11] 劉洪鳳,崔榮軍,申梅淑,等.黃芪多糖對2型糖尿病大鼠NGFmRNA表達的影響[J].中國食物與營養(yǎng),2011,17(8):66-67.

[12] 楊旭東,張杰,崔榮軍.姬松茸多糖對糖尿病大鼠視網(wǎng)膜細胞凋亡的影響[J].中國食物與營養(yǎng),2011,17(7):68-70

[13] 司俊康,郭俊國,唐凱,等.黃芪多糖對過氧化氫誘導(dǎo)大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞氧化損傷的保護作用[J].中國中醫(yī)眼科雜志,2014,24(4):235-239.

[14] 李玉紅,柯敏,張分隊.黃芪多糖對2型糖尿病早期大鼠視網(wǎng)膜Muller細胞Kir2.1表達的影響[J].武漢大學(xué)學(xué)報,2008,29(2):177-180.

[15] 陳建國,來偉旗,江月仙,等.茶多糖對糖尿病小鼠糖代謝、組織形態(tài)學(xué)及胰島β細胞超微結(jié)構(gòu)的影響[J].營養(yǎng)學(xué)報,2010,32(1):64-71.

[16] 唐志剛,薛華,喬進,等.靈芝多糖對2型糖尿病大鼠胰島損傷的保護作用[J].蘇州大學(xué)學(xué)報,2010,30(5):922-925.

[17] 鄧航,賀敏,李江,等.黃仁彬柿葉多糖對糖尿病小鼠降血糖作用及其機制研究[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2011,17(4):114-117.

[18] 張敬芳,王光浩.黃芪多糖對糖尿病大鼠腎組織胰島素受體及其底物-1的影響[J].時珍國醫(yī)國藥,2007,18(10)：2344-2345.

[19] Liu M,Wu K,Mao X,etal.Astragalus polysaccharide improves insulin sensitivity in KKAy mice: regulation of PKB / GLUT4 signaling in skeletal muscle[J].J Ethnopharmacol,2010,127(1):32-37

[20] 劉雪芹,于湄,張燕,等．蟲草多糖對2型糖尿病小鼠InsR/I R S-1通路及糖代謝的影響[J].中國藥師,2011,14 (2):163-166．

[21] 肖遐,吳雄,何純蓮.百合多糖對Ⅰ型糖尿病大鼠的降血糖作用[J].食品科學(xué),2014,35(1):209-213.

[22] 王慧銘,黃素霞,孫煒.香菇多糖對小鼠降血糖作用及其機理的研究[J].中國自然醫(yī)學(xué)雜志,2005,7(3):181-184.

[23] 劉霄. 巴戟天多糖的降血糖和抗氧化作用研究[J]. 中藥材,2009,32( 6)：949- 951.

[24] 蔡春沉,徐燕穎,王洪璽,等.葛根多糖對2型糖尿病大鼠的治療作用及機制研究[J].天津中醫(yī)藥,2014,31(2):94-97.

[25] 梁彥,張傳軍,呂艷榮.馬齒莧多糖對高脂飲食聯(lián)合鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的作用及機制[J].食品科學(xué),2014,35(3):217-220.

R587.1

A

1672-4062 (2015)06(a)-0229-02

2015-03-05)

姜振(1989-),男,湖北黃石人,碩士研究生。

李吉萍(1960-),副教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向為心血管藥理學(xué)。