药食同源功能成分与降血糖的机理

文摘   2024-10-16 12:11   陕西  

尿病(Diabetic MellitusDM)是一种以高血糖为特征的内分泌紊乱疾病。型糖尿病占所有糖尿病患者的 90% 以上,其特征是胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗(IR)或两者兼有 ,常伴有多种慢性并发症,发病率高 ,严重危害人类健康。尽管口服降糖药物如双胍类、噻唑烷二酮类(TZDs)、糖苷酶抑制剂等能够控制血糖,但无法预防糖尿病及改善其并发症(如肾病和心血管疾病等)。此外,这些药物不良反应较大,如阿卡波糖会引起胃肠功能紊乱、格列本脲会引起粒细胞减少和低血糖、二甲双胍引起乳酸性酸中毒等。

中医药有几千年的历史,在医疗保健中发挥着重要作用。自古以来,许多中药典籍就有中药配方和中草药用于“消渴症”的记载。近年来,关于中医药的研究日益流行,并有专家学者进行了大量的调查研究来寻找降低血糖水平的有效成分。与现代化学药物相比,中药制剂除了能降低血糖外,还能进行生理调节,有效预防或延缓糖尿病多种并发症 ,且通常具有较低的毒性和不良反应。自古以来,人们在寻找食物的过程中发现了各种食物和药物的性味和功效,认识到许多食物可以药用,许多药物也可以食用,两者之间很难严格区分。《素问》中曾提到“药食同源”的概念:“空腹食之为食物,患者食之为药物。”也就是说,有些食物类,也可以用作药物调节人体功能。近年来对“药食同源”中药的降糖作用引起了许多研究人员的重视。本文通过查阅相关文献,综述了具有降糖作用的“药食同源”中药活性成分(包括皂苷、黄酮类、萜类、生物碱和多糖)及其降血糖作用的机制。

皂 苷

皂苷是一类由三萜或螺旋甾烷组成的苷类化合物,广泛存在于自然界 。研究表明,皂苷除了能够直接修复受损的胰岛细胞和增加胰岛素的分泌维持正常血糖外,还能调节血脂,提高葡萄糖耐量。作为抗糖尿病药物,具有广阔的研究和开发前景。有文献报道了几种皂苷类化合物,如山药中的薯蓣皂苷元、人参和三七中的人参皂苷 Rg1。罗汉果中的罗汉果皂苷 V,以及黄芪中的黄芪甲苷 IVFisch)都有很好的抗糖尿病作用 。

黄酮类

黄酮类化合物是一类天然有机化合物,具有广泛的药理作用,包括抗炎、抗菌、保护心血管和中枢神经系统的作用。目前,具有抗氧化和清除自由基活性的黄酮类化合物是制药行业的研究热点 。黄酮类化合物主要通过影响胰岛 细胞的功能和抗脂质过氧化而预防治疗 DM。研究表明,沙棘黄酮类化合物(Flavonoids from Seed ofHippophae Rhamnoides L.FSH)可以降低大鼠血清葡萄糖、果糖胺和三酰甘油水平;升高血清总蛋白和白蛋白浓度;增强氧化能力,因此具有降血糖的功能 。研 究 表 明, 淫 羊 藿 总 黄 酮(Total Flavonoids ofEpimediumTFE)可明显降低实验小鼠的空腹血糖并且提高糖耐量,增加肝糖原和肌糖原浓度,降低甲烷二羧酸醛MDA)水平,增强超氧化物歧化酶(SOD)活性。其降糖作用可能是通过增加糖原浓度和抗氧化来介导的 。甘草中的异戊烯基黄酮能够改善葡萄糖耐量而降低血糖水平。其降糖作用与阳性对照药二甲双胍相当 。罗汉果总黄酮通过修复受损的胰岛 细胞,增加胰岛素分泌而显著降低血糖水平,增强 SODGSH-Px 活性。降低MDATCTG 含量,提高血清胰岛素水平。降糖作用与阳性对照药二甲双胍相当。

萜类化合物

萜烯是广泛存在于自然界的天然碳氢化合物,研究表明,萜类化合物的降血糖机制可能是通过保护胰岛 细胞或修复受损的 细胞,增加糖耐量和肝糖原合成来实现的 。研究表明,从广藿香种子中提取的萜类化合物可以恢复糖尿病小鼠的体重,调节血糖水平,改善胰腺状况,降低蛋白酪氨酸磷酸酶 1B 的表达,增加胰岛素受体底物蛋白的表达 。萜类化合物近年来一直是人们关注的焦点,近 10 年来对其降血糖作用的研究表明,萜类化合物可用作降血糖药物的前体药物。

生物碱

生物碱是自然界中一类含氮的有机化合物,大多数是碱性的,具有显著的生物活性 。生物碱的降血糖作用主要通过抑制糖异生、改善肠道菌群结构、促进糖酵解等途径介导,还可以抗胰高血糖素从而能降低血糖,促进胰岛 细胞的再生和分泌,增强白细胞的吞噬作用,清除氧自由基 。小檗碱是黄连的主要成分,安全、廉价、低毒 。研究发现,在 stz 诱导的糖尿病小鼠中,黄连素几乎不被肠道吸收,但能显著降低肠道糖化酶和葡萄糖醛酸酶的活性,减少血糖吸收以及降低餐后血糖。据报道,小檗碱能改善正常小鼠糖负荷后肠内胰高血糖素样肽 -1GLP-1)的分泌,表明其降血糖机制可能与肠丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、蛋白激酶 PKC)、GnRh-Glp-1 通路有关。小檗碱可能具有调节肠道菌群的生长,影响肠道糖脂成分的吸收和体内糖脂代谢的作用,因此具有间接降低血糖的作用。1-DNJ是从桑叶、树枝和树根中分离得到的一种有效的α-糖苷酶抑制剂,它可以减缓双糖分解成葡萄糖,延缓其吸收,并显著抑制餐后血糖水平的急剧升高。潜在的机制可能包括抑制糖异生和促进糖酵解 。生物碱具有复杂多样的抗糖尿病作用机制,越来越受到人们的关注。

多 糖

多糖是由 10 个或 10 个以上的单糖分子通过糖苷键聚合而成,具有较高的分子量。中药制剂中具有药效的多糖主要分布在生物体内 。近年来,因为多糖的免疫调节作用,其生物活性在生化和医学研究中引起了广泛关注 。研究表明,在药食同源中药中具有降糖作用的多糖可促进葡萄糖的利用、保护胰岛 细胞、稳定胰岛素、增加胰岛素受体数量,提高胰岛素对受体的敏感性,调节肠道菌群结构,增强细胞免疫功能,抑制葡糖苷酶的活动。多糖的药用特性相对温和,通常与其他降糖成分具有协同作用 。综上所述,一些药食同源性降糖中药在治疗糖尿病方面有相当大的作用,糖尿病是一种慢性代谢性疾病,无法根治,需要长期用药。饮食干预是本病最基本、最重要的治疗策略。在糖尿病的预防和治疗中,药食同源性降糖中药被认为是低成本、安全、疗效稳定的治疗策略。其大部分生物活性成分具有双向调节作用,也可用于治疗 DM 的各种并发症。近年来的研究进展为进一步研究降血糖中药制剂奠定了基础。然而,糖尿病的发病与许多因素有关。

因此,基于降血糖中药的生物活性成分的降糖作用的特点,开发有效的降糖化合物应考虑以下几个方面。首先,药食同源性降糖中药的降血糖活性成分和机制尚不清楚。此外,大多数关于药食同源性降糖中药疗效的研究仍处于动物实验阶段,而临床试验却很少。未来的临床研究应该使用现代科学方法,在药食同源性降糖中药方面有重大发现和创新,其次,在降血糖活性成分及其化学结构之间的关系在未来的研究中应予以重视,应该将系统生物学和化学指纹耦合来探索中药药物代谢动力学中的多种材料。第三,考虑到糖尿病发病机制的多样性,需要从多个角度研究药食同源性降糖中药的降血糖作用机制。此外,在多靶点筛选新型抗糖尿病药物时,应利用原位杂交、免疫组化、基因芯片等现代技术探索这些药物的作用。最后,根据糖尿病的多因素、多位点、多环节、多机制特点,制定降糖药物的处方。总之,克服慢性病是一项重要的任务,显然需要在基础研究和临床研究中投入大量的精力,以识别和治疗慢性病验证新的药物靶点和新药。

文章来源:药食同源产品研究与开发




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