段卉妍 張 瓊 黃曉飛

三峽大學(xué)醫(yī)學(xué)院1臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)2019級(jí)，2藥學(xué)系，湖北宜昌 443002 3三峽大學(xué)校醫(yī)院檢驗(yàn)科，湖北宜昌 443002

隨著人們生活水平提高和生活方式改變，糖尿病發(fā)病率不斷攀升。國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(international diabetes alliance，IDF)最新發(fā)布的全球糖尿病地圖[1]顯示，全球范圍內(nèi)糖尿病總?cè)藬?shù)達(dá)到4.63億，我國(guó)目前糖尿病發(fā)病率為10.9%，糖尿病患病人數(shù)約為1.16億，在各國(guó)患病人數(shù)中排名第一。糖尿病不僅威脅人類(lèi)健康，還給社會(huì)和家庭造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，防治糖尿病及其并發(fā)癥的任務(wù)迫在眉睫。在糖尿病治療的“五駕馬車(chē)”中，飲食療法十分重要。最新研究[2]表明，飲食中膳食纖維增加對(duì)控制血糖有益。圓苞車(chē)前子殼是車(chē)前科車(chē)前屬圓苞車(chē)前種子的外殼，富含膳食纖維，具有良好的降脂功效且能夠有效緩解便秘。近年來(lái)圓苞車(chē)前子殼在糖尿病治療中的應(yīng)用和機(jī)制研究也備受關(guān)注，現(xiàn)綜述如下。

1 概述

圓苞車(chē)前，又稱(chēng)洋車(chē)前草(Psyllium，Plantago Ovata，Plantago Ispaghula)，是一種原產(chǎn)于印度、法國(guó)、西班牙的草藥，莖粗短，葉呈長(zhǎng)橢圓形，似馬的耳朵，Ispaghula在波斯語(yǔ)中指的就是馬耳朵。圓苞車(chē)前子殼，是圓苞車(chē)前種子的外殼，在美國(guó)藥典中將其命名為Psyllium husk。圓苞車(chē)前子殼富含膠質(zhì)，由樹(shù)膠醛醣、木糖、半乳膠醛酸、半干燥脂肪油組成；富含膳食纖維，其含量高達(dá)80%以上，可溶性膳食纖維與不溶性膳食纖維的比例高達(dá)7：3；其他成分還有葡萄糖甙、蛋白質(zhì)、多糖、維生素B1和膽堿等。圓苞車(chē)前子殼纖維遇水迅速膨脹形成膠凍狀，可產(chǎn)生強(qiáng)烈的飽腹感；且由于只能在大腸中被腸道細(xì)菌分解，故可增加腸道蠕動(dòng)促進(jìn)排便，目前多應(yīng)用在降脂和治療便秘等領(lǐng)域[3]。2014年我國(guó)將其批準(zhǔn)成為新食品原料，現(xiàn)廣泛添加于食品和飲料中，可增加食品和飲料的纖維含量和稠度。

2 在糖尿病治療中的應(yīng)用及機(jī)制

2.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

抗炎、升高脂聯(lián)素(adiponectin，ADPN)：2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的發(fā)生發(fā)展與胰島素抵抗(insulin resistance，IR)密切相關(guān)。炎癥因子如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α可導(dǎo)致IR，而脂肪細(xì)胞因子ADPN可改善IR。TNF-α還可下調(diào)ADPN的表達(dá)，刺激脂肪分解，促進(jìn)循環(huán)游離脂肪酸(free fatty acids，F(xiàn)FA)濃度升高，從而導(dǎo)致IR。肥胖或T2DM患者，循環(huán)中的ADPN及其在脂肪組織中的受體水平均下降，與高胰島素血癥和血脂紊亂相關(guān)。研究[4]證實(shí)，喂養(yǎng)含3.5%圓苞車(chē)前子殼的飲食連續(xù)25周，能夠顯著降低肥胖糖尿病Zucker大鼠的體重，降低空腹血糖，同時(shí)降低血漿TNF-α、FFA、胰島素濃度，升高ADPN濃度，并顯著增加ADPN受體在大鼠脂肪組織的表達(dá)，從而改善胰島素抵抗、治療糖尿病。

降低食欲：胃饑餓素是一種胃源性肽，已被證明是一種重要的能量穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子，它能增進(jìn)食欲、下調(diào)ADPN表達(dá)，增加血漿胰島素濃度。研究[4]表明，圓苞車(chē)前子殼可降低肥胖糖尿病Zucker大鼠血漿中胃饑餓素的濃度，從而降低大鼠食欲、減少食物攝入量，達(dá)到減輕體重的目的，并且能夠升高血漿ADPN濃度、緩解高胰島素血癥從而治療大鼠糖尿病。

激活A(yù)MP依賴(lài)的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)：AMPK是AMP依賴(lài)的蛋白激酶，在體內(nèi)胰島素作用的靶器官如肝臟、骨骼肌和脂肪組織中均有表達(dá)，能被激活來(lái)改善由2型糖尿病引起的糖脂代謝紊亂。肥胖糖尿病Zucker大鼠肝組織AMPK蛋白表達(dá)水平降低，肝組織對(duì)葡萄糖的攝取減少，胰島素敏感性降低，肝臟大量脂肪沉積發(fā)生脂肪樣變。研究[5]顯示，給肥胖糖尿病Zucker大鼠喂食含有3.5%圓苞車(chē)前子殼的高纖維飲食10周，肝組織中pAMPK/AMPK比值增加，提示AMPK被激活，肝組織中脂代謝相關(guān)的磷酸化乙酰輔酶A羧化酶(phosphorylated acetyl coenzyme A carboxylase，p-ACC)和脂肪酸合成酶(fatty acid synthase，F(xiàn)AS)蛋白表達(dá)降低，肝組織的甘油三酯含量降低22%，膽固醇含量降低41%，從而改善脂代謝異常和胰島素抵抗。

改善瘦素抵抗：瘦素是一種由脂肪組織分泌的蛋白質(zhì)類(lèi)激素，可以促使機(jī)體攝食減少，能量釋放增加，抑制脂肪細(xì)胞的合成，進(jìn)而使體重減輕。瘦素抵抗會(huì)導(dǎo)致下丘腦對(duì)瘦素敏感性降低，瘦素?zé)o法發(fā)揮正常作用。研究[5]結(jié)果證實(shí)，肥胖糖尿病Zucker大鼠血漿瘦素水平持續(xù)升高，出現(xiàn)瘦素抵抗，喂食圓苞車(chē)前子殼后血漿瘦素水平降低，導(dǎo)致機(jī)體能量消耗增加，從而內(nèi)臟脂肪組織重量降低，體重下降，瘦素抵抗的減輕可能使AMPK活化，從而使肝臟脂質(zhì)沉積減少，改善胰島素抵抗。

延緩腸道的葡萄糖吸收：研究[6]發(fā)現(xiàn)，在Long-Evans大鼠建立1型和2型糖尿病動(dòng)物模型，按0.5 g/kg體重、2次/d喂食含圓苞車(chē)前子殼的混懸液，連續(xù)28 d，可以顯著抑制餐后30 min血糖的升高，從而改善糖耐量異常，這種影響可能是由于胃腸蠕動(dòng)增加，從而降低了小腸對(duì)葡萄糖的吸收。此外，以80 mg/kg靜脈注射四氧嘧啶加高脂飲食建立兔糖尿病模型，按3.5 mg/(kg·d)喂食含圓苞車(chē)前子殼的飼料，動(dòng)物的血糖降低，胰島素水平升高，血脂紊亂改善，這種功效在血糖輕度升高的糖尿病兔更為明顯，其機(jī)制可能是圓苞車(chē)前子殼增加胃腸道內(nèi)容物的黏稠度，使腸蠕動(dòng)增加，降低了其對(duì)葡萄糖的吸收[7]。

增加二甲雙胍的降糖功效：給糖尿病兔單獨(dú)喂食降糖藥二甲雙胍或者同時(shí)喂食二甲雙胍和3.5 mg/(kg·d)圓苞車(chē)前子殼，2組動(dòng)物的餐后胰島素水平和血糖水平存在差異，當(dāng)同時(shí)食用二甲雙胍和圓苞車(chē)前子殼時(shí)，餐后血糖顯著降低(糖耐量試驗(yàn)曲線下面積AUC減少12.2%，Cmax減少11.2%)，胰島素水平顯著升高(胰島素釋放試驗(yàn)曲線下面積AUC增加38.3%，Cmax增加28.6%)[8]。此外，還有研究[9]表明，在糖尿病兔的飲食中加入圓苞車(chē)前子殼可以增加二甲雙胍的吸收量(血藥濃度-時(shí)間曲線下面積AUC顯著增加)，延遲二甲雙胍的吸收(tmax顯著增加)，這一作用機(jī)制可能是圓苞車(chē)前子殼有助于二甲雙胍通過(guò)細(xì)胞旁路通道進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)吸收。上述研究結(jié)果提示圓苞車(chē)前子殼可以作為配合降糖藥二甲雙胍食用的有效膳食纖維補(bǔ)充。

2.2 離體實(shí)驗(yàn)

降低腸上皮組織的葡萄糖擴(kuò)散速度：用體外技術(shù)模擬胃腸環(huán)境，實(shí)驗(yàn)[10]結(jié)果顯示，圓苞車(chē)前子殼對(duì)葡萄糖的吸附能力強(qiáng)，且葡萄糖吸收量隨葡萄糖濃度增加而增加；在體外實(shí)驗(yàn)中，葡萄糖透析延遲指數(shù)(glucose dialysis retardation index，GDRI)反映著腸上皮組織的葡萄糖擴(kuò)散速度，圓苞車(chē)前子殼能使GDRI隨透析時(shí)間延長(zhǎng)而先增加后降低，表明圓苞車(chē)前子殼顯著降低了葡萄糖在腸上皮組織中的擴(kuò)散速度。

增加腸道短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFAs)：腸道菌群可以編碼大量的氨基糖苷類(lèi)水解酶，將機(jī)體不能消化吸收的碳水化合物發(fā)酵，將其水解成單糖及代謝終產(chǎn)物SCFAs，主要成分為乙酸、丙酸和丁酸，約占SCFAs總量的90%～95%，SCFAs被認(rèn)為是腸道上皮的重要能量來(lái)源[11]。有研究[12]利用體外發(fā)酵模型比較不同膳食纖維產(chǎn)生SFCAs的多少，發(fā)現(xiàn)圓苞車(chē)前子殼在糞菌中發(fā)酵得到的丁酸產(chǎn)量高于對(duì)照組，但其乙酸產(chǎn)量低于其他纖維，并且不同膳食纖維的SCFAs產(chǎn)生量不同。而Lin等人[13]發(fā)現(xiàn)用丁酸、丙酸鹽和乙酸鹽可以預(yù)防高脂引起的小鼠肥胖和胰島素抵抗，其中丁酸鹽和丙酸鹽可誘導(dǎo)腸道內(nèi)多種代謝激素的產(chǎn)生，有助于減少食物攝入量；提示圓苞車(chē)前子殼發(fā)酵產(chǎn)生SCFAs的特性能夠有效改善肥胖和胰島素抵抗、治療糖尿病，但仍需要進(jìn)一步確定哪些膳食纖維最容易被腸道微生物發(fā)酵，哪些最有可能提高SCFAs的產(chǎn)量。

2.3 臨床研究

治療胰島素依賴(lài)型糖尿病(insulin dependent diabetes mellitus，IDDM)或1型糖尿病：美達(dá)施是一種以圓苞車(chē)前子殼為主要成分的膳食纖維補(bǔ)充劑。研究[14]發(fā)現(xiàn)，美達(dá)施能夠顯著降低IDDM患者的餐后血糖，一定程度降低血漿抑胃肽的分泌。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵诜妹肋_(dá)施的過(guò)程中并沒(méi)有改變胰島素用量，部分IDDM患者低血糖發(fā)作頻率增加，提示服用美達(dá)施的IDDM患者可以適當(dāng)減少胰島素的用量。

治療T2DM：臨床研究[15-16]發(fā)現(xiàn)圓苞車(chē)前子殼能夠顯著降低非胰島素依賴(lài)型糖尿病(non-insulin dependent diabetes mellitus，NIDDM)或T2DM患者的空腹血糖、餐后血糖和胰島素水平，降低糖化血紅蛋白(HbA1c)。薈萃分析[17]結(jié)果顯示，圓苞車(chē)前子殼可使空腹血糖降低37.0 mg/dL，使HbA1c降低0.97%，其機(jī)制可能并不是胃排空的延遲，而是增加其在腸內(nèi)吸收的時(shí)間，從而延長(zhǎng)這些能量底物被細(xì)胞吸收的時(shí)間，因此會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的飽腹感，從而導(dǎo)致食物攝入量的減少。上述研究中，圓苞車(chē)前子殼還可以降低T2DM患者的血漿FFA、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)，升高高密度脂蛋白-膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)水平，降低血尿酸水平；對(duì)于體重的影響，研究結(jié)果不一致，患者治療前后體重降低或無(wú)改變。

圓苞車(chē)前子殼發(fā)揮上述功效的機(jī)制可能與抑制抑胃肽分泌、降低餐后胃饑餓素水平、升高餐后腸肽YY水平、調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)、增加腸道SCFAs有關(guān)[14，18-19]。此外，對(duì)于圓苞車(chē)前子殼刺激釋放胰高血糖素樣肽1(glucagon-like peptide 1，GLP-1)的研究結(jié)果是不一致的，有研究[20]顯示，圓苞車(chē)前子殼顯著抑制了餐后GLP-1的釋放，但當(dāng)膳食中圓苞車(chē)前子殼與大豆蛋白同時(shí)存在時(shí)，該反應(yīng)完全消失，但也有研究[18]表明圓苞車(chē)前子殼對(duì)餐后GLP-1釋放并沒(méi)有影響。

3 與糖尿病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系

對(duì)于糖耐量正常的健康人，盡管食用圓苞車(chē)前子殼不能降低空腹血糖，但是可以使餐后血糖降低12.4 mg/dL，使餐后胰島素水平降低126.8 pmol/L。對(duì)于糖尿病前期的患者，盡管圓苞車(chē)前子殼降低空腹血糖的作用很小，只能降低1.4～4.7 mg/dL，但是它與糖尿病預(yù)防計(jì)劃中有患糖尿病風(fēng)險(xiǎn)的人長(zhǎng)期服用二甲雙胍來(lái)降糖的作用效果是一致的，而研究[17]證實(shí)長(zhǎng)期服用二甲雙胍可以使T2DM高危人群的T2DM發(fā)病率顯著降低。但是也有研究表明，圓苞車(chē)前子殼不能降低健康人患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)，隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照的平行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)圓苞車(chē)前子殼并不能降低健康人患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)，由于這些8～16周的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)均表明圓苞車(chē)前子殼的攝入量與T2DM的風(fēng)險(xiǎn)之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的聯(lián)系，因此美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(food and drug administration，F(xiàn)DA)得出結(jié)論，目前并沒(méi)有充分的證據(jù)說(shuō)明，食用圓苞車(chē)前子殼能夠降低健康人患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)[21]。

4 使用注意事項(xiàng)

美國(guó)FDA就圓苞車(chē)前子殼的食用安全問(wèn)題提出，圓苞車(chē)前子殼可能引起過(guò)敏反應(yīng)；在沒(méi)有足夠液體量的情況下服用圓苞車(chē)前子殼可能會(huì)導(dǎo)致食道或腸道梗阻。有報(bào)道[21]稱(chēng)，人們?cè)谑秤脠A苞車(chē)前子殼制成的早餐麥片后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)，甚至死亡，推測(cè)圓苞車(chē)前子殼在加工過(guò)程中可能被過(guò)敏原污染了；過(guò)敏原也可能來(lái)源于谷物種子的內(nèi)芽孢和種胚，而不是外殼本身。圓苞車(chē)前子經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟分離殼與種子，如果圓苞車(chē)前子殼在加工過(guò)程中得到更高程度的純化，將不太可能引起過(guò)敏反應(yīng)。圓苞車(chē)前子殼中大部分是可溶性纖維，通過(guò)吸水形成透明、無(wú)色、黏稠的凝膠，如果食用圓苞車(chē)前子殼時(shí)沒(méi)有攝入足量的水，可能會(huì)造成食道或腸梗阻，還有可能形成胃石滯留在胃腸道中[21]。因此，如果大量服用推薦同時(shí)攝入足夠的水以增加其效果[22]。

5 總結(jié)

綜上所述，系列實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，圓苞車(chē)前子殼有降低血糖和改善胰島素抵抗的作用。在糖尿病前期和糖尿病患者的臨床研究中，也發(fā)現(xiàn)有類(lèi)似的功效。眾所周知，飲食療法是糖尿病治療的重要組成部分，而食用圓苞車(chē)前子殼作為飲食療法其中之一值得推廣應(yīng)用。