李佳怡,楊曉琨,高穎,靳方舟
天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心 天津 300381
糖尿病是以高血糖為特征的代謝性疾病,在中國古代被稱為“消渴”,初期多表現(xiàn)為多飲、多食、多尿和體重下降[1]。糖尿病分為1型糖尿病、2型糖尿?。―iabetes Mellitus Type 2,T2DM)、特殊類型糖尿病和妊娠糖尿病。其中,T2DM是一種以胰腺細(xì)胞功能障礙和外周胰島素抵抗為特征的慢性疾病[2],隨著它的發(fā)生發(fā)展會引起一系列的并發(fā)癥,致死、致殘率高,對人類的生活質(zhì)量和身心健康影響極大[3]。現(xiàn)代臨床辨證方略將T2DM的發(fā)展分為“郁—熱—虛—損”四個階段[4]。其中,“熱階段”存在于糖尿病早中期,加強其防治可延緩糖尿病進(jìn)程、控制糖尿病發(fā)展。濕熱證為T2DM“熱階段”的代表證型,是該階段防治T2DM的重中之重[5]。
傳統(tǒng)中醫(yī)理論認(rèn)為“消渴”病理因素為陰虛,隨著現(xiàn)代生活水平的提高,人們的飲食習(xí)慣偏于高糖重油重鹽,出現(xiàn)體態(tài)肥胖、大便黏膩、頭身困重等濕熱癥狀的人數(shù)增多,隨之而來T2DM中濕熱型人群比例逐漸升高。葛根芩連湯,方由葛根、黃連、黃芩和甘草4味藥組成,四藥相伍,具有清熱生津之功。古代將葛根芩連湯作為治療濕熱下利的主方,而現(xiàn)代T2DM早中期以腸道濕熱、燥熱傷津為主,故把葛根芩連湯用作防治濕熱型T2DM的方劑符合中醫(yī)“異病同治”思想。本文對近年來葛根芩連湯防治T2DM的研究成果展開討論,以期為葛根芩連湯日后臨床應(yīng)用提供參考。
研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用西藥防治T2DM雖見效較快,但只能單純降低血糖,對并發(fā)癥改善并不明顯。故葛根芩連湯防治濕熱型T2DM相關(guān)臨床研究重點關(guān)注于并發(fā)癥改善情況?,F(xiàn)代臨床研究發(fā)現(xiàn),該方對于調(diào)控餐后2h血糖指標(biāo)(2hPG)、糖化血紅蛋白(HbAlc)、空腹血糖(FBG),降低惡心嘔吐、低血糖、腹瀉等不良反應(yīng)發(fā)生率具有明顯優(yōu)勢。
郭婷婷和朱亞歌[6-7]通過臨床實驗發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯組較二甲雙胍組血糖控制水平更佳,其中對FBG、2hPG、HbAlc三項指標(biāo)作用表現(xiàn)尤為突出;此外還發(fā)現(xiàn)葛根芩連湯可以調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)??祵W(xué)東等[8]將葛根芩連湯用于初發(fā)T2DM腸道濕熱證患者的臨床治療,同樣選取二甲雙胍作為對照組,結(jié)果顯示治療組的糖脂代謝指標(biāo)三酰甘油(TG)、HbAlc和FBG下降更明顯,胰島素抵抗指數(shù)改善更佳。由此可知單獨應(yīng)用葛根芩連湯既可在一定程度上調(diào)節(jié)糖尿病患者糖脂代謝水平和胰島素抵抗指數(shù),可考慮將其作為濕熱型T2DM的防治藥物。
在臨床上,葛根芩連湯更多的是與西藥聯(lián)合應(yīng)用來治療濕熱型T2DM,如葛根芩連湯聯(lián)合瑞格列奈組較對照組總有效率更高,低血糖、腸胃反應(yīng)等不良反應(yīng)更少[9]。不同醫(yī)院臨床研究結(jié)果均表明,二甲雙胍聯(lián)合葛根芩連湯組以血糖水平明顯改善為主要依據(jù),治療濕熱型T2DM療效及患者惡心嘔吐、低血糖等不良反應(yīng)發(fā)生率低于單一應(yīng)用二甲雙胍組[10-15]。葛根芩連湯聯(lián)合利拉魯肽可改善濕熱型T2DM糖脂代謝情況,中醫(yī)證候評分高于非聯(lián)合用藥治療,患者惡心腹瀉、厭食情況明顯更低[16]。葛根芩連湯聯(lián)合沙格列汀可通過降低患者糖脂代謝等T2DM重要監(jiān)測指標(biāo),顯著改善患者T2DM癥狀[17]。由此可見,葛根芩連湯聯(lián)合西藥治療濕熱型T2DM較單獨應(yīng)用西藥療效更佳,日后在臨床治療中可推廣應(yīng)用。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究從葛根、黃連、黃芩和甘草四味中藥中提取出活性成分并進(jìn)行藥效學(xué)分析,其中葛根素、大豆苷、黃芩苷、黃芩素、小檗堿等為葛根芩連湯主要活性成分,近年來葛根素、黃芩素和小檗堿的分子機制為防治濕熱型T2DM活性成分研究的熱點。
1.1 葛根素 現(xiàn)代藥理研究表明,葛根素具有降低胰島素抵抗,控制血糖血脂等作用。葛根素能夠改變小鼠腸道菌群的豐度,從而影響5-羥基-L-色氨酸、褪黑素和苯乙酰谷氨酰胺等代謝物的含量,進(jìn)而顯著降低小鼠的血糖血脂,改善小鼠T2DM癥狀[18-19];另一方面,其可通過Fetuin B-AMPK/ACC、PI3K/Akt/GSK-3β等信號通路調(diào)節(jié)胰島素抵抗,改善糖脂代謝,降低胰島素抵抗水平,從而延緩T2DM進(jìn)程[20-21]。
1.2 黃芩素 黃芩素為中藥黃芩的主要成分,具有抗癌、抗炎、抗氧化等作用。黃芩素可以抑制胰島細(xì)胞凋亡、降低胰腺氧化應(yīng)激水平,從而刺激胰島素的分泌并降低糖尿病大鼠的血糖[22]。在黃芩素的作用下,細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的升高,促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌胰島素,并調(diào)節(jié)胰島素降糖通路,改善胰島素不足引起的糖尿病癥狀[23];此外,其也能夠通過調(diào)控肝臟中的p38 MAPK/PGC-1α胰島素信號通路,改善肝臟胰島素抵抗,發(fā)揮治療效果[24]。
1.3 小檗堿 小檗堿是從中藥黃連中提取的一種異喹啉生物堿,具有降血糖、改善能量代謝和抗炎等作用[25]。小檗堿能提高PPM1B水平,改善HepG2-IR細(xì)胞的糖代謝和胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo),同時抑制cAMP/PKA信號通路,降低對高糖的刺激性并抑制胰島素抵抗下的炎癥反應(yīng)。此外,本研究還提示調(diào)控cAMP/PKA/PPM1B、PPM1B/GLUT4、PPM1B/IKKβ/NF-κB和PPM1B/PI3K/AKT通路可能會對抗胰島素抵抗機制產(chǎn)生影響,但具體調(diào)控機制還需日后做進(jìn)一步研究[26];另外,其在胰島素抵抗情況下能激活mIR-146b/SIRT1信號通路,改善肝臟中糖原合成[27]。
現(xiàn)今,對葛根芩連湯防治濕熱型T2DM的研究多集中于作用機制上,包括改善胰島素抵抗和氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和糖脂代謝水平及降低炎癥反應(yīng)。
2.1 改善胰島素抵抗 胰島素抵抗是由于胰島素在糖攝取和利用方面的機制遭到破壞,導(dǎo)致其靶器官對其敏感性降低而產(chǎn)生的一系列病理變化和臨床表現(xiàn)。陳永強等[28]研究發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯能改善胰島素抵抗,提升脂肪酸合成酶(FASN)和Fasn基因的+345和+366位點CpGs的甲基化,但葛根芩連湯并沒有對Fasn基因的mRNA水平做出顯著改變,卻提升了FASN活性,由此推測Fasn基因涉及的mRNA修飾、翻譯以及后續(xù)加工過程可能被葛根芩連湯調(diào)控,這一推論還有待日后進(jìn)一步研究。另外,葛根芩連湯可能通過調(diào)節(jié)體內(nèi)馬尿酸(Hippuric acid)的濃度、改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下12-去氧膽酸(12-Ketodeoxycholic acid)和3-Oxo-4,6-choladienoic acid的異常情況,進(jìn)而維持體內(nèi)胰島素與血糖穩(wěn)定、影響溶血磷脂酰膽堿(LPC)的生成代謝及調(diào)節(jié)腸道菌群,改善胰島素抵抗情況[29]。此外,葛根芩連湯能顯著增強肝組織中SIRT1的表達(dá)并抑制Ac-FOXO1的表達(dá),通過SIRT1-FOXO1信號通路改善肝臟胰島素抵抗[30]。
2.2 減輕氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是活性氧和活性氮產(chǎn)生過多而造成抗氧化系統(tǒng)超負(fù)荷的一種現(xiàn)象[31]。氧化應(yīng)激反應(yīng)會導(dǎo)致超氧化物歧化酶(SOD)活性下調(diào),使體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)衰弱,并生成過量的自由基,破壞β細(xì)胞組織,引發(fā)并加速糖尿病的發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),T2DM小鼠經(jīng)葛根芩連湯發(fā)酵液治療后,體內(nèi)SOD活性顯著增高、丙二醛(MDA)含量降低,過氧化氫酶(CAT)及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性有增長趨勢,這其一系列變化可最終改善抗氧化應(yīng)激狀態(tài)和改善胰島素抵抗,緩解小鼠的T2DM情況[32]。另有研究發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可以增強T2DM db/db小鼠的GSH-Px和CAT活力,降低小鼠體質(zhì)量、血糖、HbAlc及肝組織氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)MDA含量。同時,葛根芩連湯可增強肝組織AMPK、SIRT1基因和蛋白表達(dá)并抑制FOXO1基因和蛋白表達(dá),通過AMPK/SIRT1-FCXO1信號通路調(diào)節(jié)肝臟氧化應(yīng)激水平[33]。
2.3 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡 腸道菌群包括所有寄居于腸道中的微生物,對維持人體代謝穩(wěn)定、保障機體免疫系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)、防止病毒入侵等方面起著不可忽視的作用[34]。截至目前,大量應(yīng)對T2DM的措施都通過調(diào)節(jié)腸道微生物群來達(dá)到防治目的[35]。葛根芩連湯能通過調(diào)節(jié)腸道菌群,調(diào)控T2DM患者血糖水平,進(jìn)而改善濕熱型T2DM的病理狀態(tài)[36,37]。王芬等[38]發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可以提高由糖尿病菌群失調(diào)所導(dǎo)致的KK-Ay糖尿病小鼠腸道菌群中厚壁菌門、Akkermansia菌種豐度,抑制Shannon菌種指數(shù)顯著降低的趨勢,總體上調(diào)節(jié)了菌群結(jié)構(gòu)豐度及多樣性。根據(jù)研究結(jié)果推測,調(diào)節(jié)腸道菌群平衡的機制可能是通過抑制慢性炎癥水平和調(diào)節(jié)糖脂代謝水平實現(xiàn)的。章常華等[39]采用變性梯度凝膠電泳技術(shù)地對小鼠腸道菌群的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示應(yīng)用葛根芩連湯高劑量組中KK-Ay糖尿病小鼠腸道中約翰遜氏乳桿菌明顯增多,而這些約翰遜氏乳桿菌對防治T2DM的進(jìn)程具有重要意義。Tian等[40]通過多年研究證實,葛根芩連湯比二甲雙胍具有更強的降糖效果,其降糖機制不僅通過葛根芩連湯處理特異性地上調(diào)短鏈脂肪酸和抗炎細(xì)菌的比例,如黃酮素和乙酰因子,并能減少與糖尿病表型相關(guān)的條件厭氧菌和伽馬變形菌門等致病菌群落數(shù)目的比例,這提示調(diào)節(jié)腸道菌群可能是葛根芩連湯降糖的重要環(huán)節(jié)。
2.4 調(diào)節(jié)糖脂代謝水平 糖脂代謝是機體能量與物質(zhì)來源的重要代謝過程,其穩(wěn)態(tài)平衡是維持機體正常生理活動的重要內(nèi)容。張文霞等[41]通過實驗發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可能通過增加腸道菌群中擬桿菌門及疣微菌門物種改善葡萄糖糖耐量(OGTT)、降低GLU、TC及TG等水平,調(diào)節(jié)由高脂飼料誘發(fā)的肥胖小鼠糖脂代謝水平,改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài),延緩糖尿病進(jìn)程。此外,楊霞等[42]研究表明,高劑量的葛根芩連湯加味能通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝水平改善胰島素抵抗,CAP/Cb1/TC10信號通路的激活可能與調(diào)節(jié)糖脂代謝水平有一定聯(lián)系,但這一推論還需要進(jìn)一步驗證。
2.5 降低炎癥反應(yīng) 現(xiàn)代研究證明,T2DM的發(fā)生會誘導(dǎo)慢性炎癥,隨著病程的發(fā)展,機體炎癥反應(yīng)也會參與T2DM的發(fā)展過程,形成惡性循環(huán)[43]。王芬等[44]研究發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可能在調(diào)節(jié)腸道菌群的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對炎性因子TNF-α、IL-6及Toll樣受體4(TLR4)水平進(jìn)行抑制,提升葡萄糖轉(zhuǎn)運子4(GluT4)水平,并對炎性通路上兩個關(guān)鍵靶點NF-κB和IKKβ蛋白表達(dá)水平進(jìn)行下調(diào),以減輕炎癥反應(yīng),延緩T2DM發(fā)展進(jìn)程。Tian等[40]研究表明,葛根芩連湯相比二甲雙胍,降低白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、TNF-α、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的水平更強,可通過降低內(nèi)毒素和C-反應(yīng)蛋白(CRP)水平抑制炎癥反應(yīng),緩解胰島素抵抗。葛根芩連湯也可以下調(diào)脂多糖(LPS)、IL-6等炎癥因子量發(fā)揮抗胰島素抵抗作用[39]。
隨著我國濕熱型T2DM患者數(shù)量逐年增多,從中醫(yī)經(jīng)典中找到有效、安全的方劑是近年來傳統(tǒng)醫(yī)藥研究防治濕熱型T2DM的重要方向。近年研究發(fā)現(xiàn),葛根芩連湯可顯著改善患者服藥后腹瀉、惡心嘔吐、低血糖等不良反應(yīng),進(jìn)而提高患者生活質(zhì)量,這一效果也被眾多臨床及機制研究印證。
然而,當(dāng)前研究也存在一些不足之處。臨床研究方面,葛根芩連湯防治濕熱型T2DM的臨床隨機對照實驗存在樣本量較小、規(guī)范性不足、療效評判指標(biāo)不統(tǒng)一等問題。此外,對葛根芩連湯的研究多集中在改善濕熱型T2DM已有癥狀方面,但其與西藥相比長期控制癥狀反復(fù)的效用如何尚未明確?;A(chǔ)研究方面,葛根芩連湯中防治濕熱型T2DM主要活性成分的具體分子機理及葛根芩連湯激活信號通路的具體作用機制尚不明確。另外,對腸道菌群中菌群的分類和相應(yīng)的測量方法尚未統(tǒng)一。
針對這些不足,未來臨床研究應(yīng)加大臨床研究樣本量,規(guī)范臨床研究流程,對葛根芩連湯長期防治濕熱型T2DM的作用進(jìn)行跟蹤。另一方面,對基礎(chǔ)研究應(yīng)進(jìn)一步明確葛根芩連湯有效成分的分子機理,闡明此方防治濕熱型T2DM的信號通路原理和關(guān)鍵靶點,用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)手段進(jìn)一步挖掘其分子層面和基因?qū)用娴挠行ё饔?,并制定腸道菌群分類及測量方法的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。