中药多糖抗糖尿病研究进展

姜振,胡天骄,李吉萍

扬州大学医学院,江苏扬州 225001

中药多糖抗糖尿病研究进展

姜振,胡天骄,李吉萍

扬州大学医学院,江苏扬州 225001

随着社会的发展,糖尿病及其并发症的发病率逐年增加,已经成为严重威胁人类健康的重要疾病。因此从天然植物中寻找和研究有效、安全的抗糖尿病治疗药物日益成为医药工作者所关注的热点。近年来,国内外已发现多种中药多糖对糖尿病及其并发症有较好的改善作用。然而目前关于中药多糖与糖尿病的研究却太过繁杂,无明确的规律,该文结合相关报道就中药多糖防治糖尿病的作用及机制作一综述。

中药多糖；糖尿病；机制

糖尿病(Diabetes mellitus,DM)通常指2型糖尿病(TZDM),占DM总数的90%以上,其发病率、死率高,在世界范围内已经成为继心脑血管疾病和癌症之后的第三大严重危害人类健康的疾病[1]。糖尿病的发生是由遗传和后天环境共同作用,以糖代谢紊乱为主的慢性综合性疾病[2]。随着病程发展,可以导致多组织多器官病变,严重威胁人类健康。

在传统的糖尿病治疗中,西药治疗糖尿病见效快,但不良反应大,而中药在这方面则具有取材方便,疗效稳定且不良反应少可长期使用等特点[3],有着西药不可替代的综合优势。因此,从天然植物中寻找安全、有效的抗糖尿病药物具有十分重要的意义。

1 中药多糖的来源及分类

多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物,具有广泛的生物活性,如抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、降血糖和降血脂等。

根据其来源不同可分为5类：真菌类多糖：如香菇多糖、银耳多糖和灵芝多糖等；植物类多糖：如枸杞多糖、人参多糖和黄芪多糖等；动物类多糖:有肝素、甲壳素和硫酸软骨素等；微生物类多糖：有透明质酸、凝胶多糖和羊肚菌多糖；海洋生物类多糖：有螺旋藻多糖、红藻多糖 和牡蛎多糖等。

2 中药多糖防治糖尿病的作用

研究表明,多种中药多糖对糖尿病具有较好的治疗作用,不仅能很好的降低体内血糖水平,而且不良反应少,作用靶点多,改善“三多一少”症状明显,对糖尿病及其并发症的防治具有显著的效果。

2.1 对肾脏病理改变的影响

糖尿病肾病(DN),是一种严重的糖尿病微血管并发症,是造成糖尿病病人死亡主要原因之一。研究表明,黄芪多糖可降低血糖,增加胰岛素敏感性,抑制TGF-β 1在受损肾小管上皮细胞的过度表达,减轻肾小球硬化和ECM 沉积,对于糖尿病大鼠肾小球纤维化和肾脏肥大有明显的改善作用[4]。陆小元[5]的研究发现麦冬多糖能降低糖尿病大鼠肾组织中p47phox、NF-κ B蛋白的表达,改善氧化应激反应,延缓大鼠DN的发展。蔡忠 华[6]等发现牛心柿叶多糖能有效控制DN小鼠血糖和尿蛋白水平,明显降低肾脏组织中IGF-1的表达,缓解糖尿病小鼠肾损伤程度。

2.2 对心血管病理的影响

糖尿病患者存在着明显的血液流变学异常,其糖脂代谢的紊乱使血液粘稠度增高,造成循环障碍,具体表现为凝血时间缩短,红细胞压积、血小板聚集率增高[7],因此改善糖尿病患者的糖脂代谢紊乱,降低血液粘稠度对预防糖尿病心血管病变具有重要的意义。赵根海[8]等人发现丹皮多糖能明显的降低2型糖尿病大鼠全血黏度及血浆黏度,降低血糖和血红蛋白含量,改善糖尿病大鼠的血液流变学指标,提高机体的抗氧化能力,抑制高糖环境下的非酶糖化反应,对于糖尿病心血管病变有着很好的改善作用。

2.3 对周围神经病变的影响

糖尿病周围神经病变(DPN)是糖尿病最复杂常见的并发症之一[9]。在高血糖的作用下,体内多元醇代谢通路增强,代谢中间产物蓄积,引起神经细胞肿胀及纤维变性,促进糖尿病神经病变的发生。吴庆秋[10]等将102只糖尿病大鼠随机分组,处理10周后发现,枸杞多糖可以控制糖尿病大鼠的血糖,提高神经传导速度,改善周围神经的结构和功能,改善周围神经病变。刘洪凤[11]等通过对50只Wistar大鼠的研究发现黄芪多糖可以增加2型糖尿病大鼠脑神经生长因子(NGF)mRNA的表达,改善糖尿病周围神经症状。

3 对视网膜病变的影响

糖尿病视网膜病变(DR)是眼科常见的糖尿病并发症之一,其致盲率高, 而发病机制尚不十分明确。杨旭东[12]等人发现姬松茸多糖、牛膝多糖均能抑制糖尿病大鼠视网膜组织细胞的凋亡,上调survivin基因的表达,下调Bax基因的表达,对糖尿病视网膜组织的损害具有保护作用。司俊康[13]等发现黄芪多糖可以抑制过氧化氢诱导的大鼠视网膜神经节细胞(RGC)凋亡。同时李玉红[14]等还发现黄芪多糖可以逆转糖尿病大鼠早期中视网膜Muller细胞Kir2.1蛋白的下降,达到降低糖尿病视网膜病变发病率的作用。

4 中药多糖防治糖尿病的机理

中药多糖抗糖尿病的作用机制大致可以分为以下几个方面。

4.1 改善胰岛功能,促进胰岛素分泌

糖尿病患者由于胰岛素作用或分泌不足,不能满足机体的需要,而导致机体的代谢紊乱,因此改善胰岛功能对糖尿病的防治具有重要意义。研究发现中药多糖能够恢复胰岛细胞损伤,促进胰岛素的分泌与释放,提高血浆中胰岛素水平,降低血糖。陈建国[15]等人发现茶多糖不仅能使糖尿病小鼠血清胰岛素、肝糖元含量增加,还能促使胰岛β细胞中内质网、线粒体的结构损伤得到修复,增加酶原颗粒,恢复和改善胰岛细胞的分泌功能。唐志刚[16]等人的研究则发现灵芝多糖能减少大鼠胰岛的萎缩,增加胰岛B细胞的数目。此外,不少报道证实玉竹多糖能增加胰岛数目和胰岛内细胞数量,黄精多糖能改善胰岛细胞形态,增加胰岛素的表达,防止胰岛细胞凋亡。

4.2 改善胰岛素抵抗,增加胰岛素的敏感性

胰岛素抵抗是指胰岛素效应器官或部位对其生理作用不敏感的一种病理生理状态,导致机体对葡萄糖摄取和利用的效率下降。其机制非常复杂,是由多种因素相互联系并共同作用的结果,以多个水平的缺陷为特征。邓航[17]等的研究发现,柿叶多糖能有效降低肝组织MDA值,相应增高SOD 活力,并能显著增加胰岛素敏感指数(ISI),改善胰岛素抵抗状态。黄芪多糖能提高糖尿病大鼠肾组织中的胰岛素受体、胰岛素受体底物-1、改善胰岛素信号转导[18]。Liu[19]等的研究也发现黄芪多糖可以上调KKAy小鼠骨骼肌细胞中Akt(Ser473)的磷酸化水平,促进CLUT4的转位,改善糖代谢紊乱及IR状态。刘雪芹[20]等对于虫草多糖的研究发现,虫草多糖可以改善2型糖尿病小鼠的糖代谢异常,增加小鼠骨骼肌内InsR、I R S-1 以及GLUT4 蛋白的表达水平,增加胰岛素信号通路敏感性,缓解糖尿病小鼠胰岛素抵抗。

4.3 调控糖原的合成、分解及促进血糖的利用

糖类是体内主要的供能物质,也是人体的重要组成成分之一。糖类代谢紊乱与糖尿病有着密切的关系。百合多糖通过提高糖尿病大鼠组织中HK,SDH活性,促进周围组织对葡萄糖摄取和利用,抑制肝糖异生及糖原分解,减少肝糖输出,从而达到调节糖代谢,改善糖尿病症状的作用[21]。王慧铭[22]等则证实香菇多糖对糖尿病大鼠的改善作用并非通过影响胰岛素,而是由于香菇多糖对糖类代谢的调节作用。

4.4 清除自由基和抗脂质过氧化

氧化应激与糖尿病的发生发展相互影响,调节与改善机体的氧化应激状态是防治糖尿病发生发展的重要环节。刘霄[23]等发现巴戟天多糖能降低肾上腺素和ALX所致高血糖小鼠的血糖,提高小鼠血浆、肝、心和脑中SOD的活性并降低MDA的含量。葛根多糖可以有效改善2型糖尿病大鼠的相关生化指标,同时可以提升肝脏组织中SOD、CAT水平、降低MDA水平[24]。梁彦[25]等人发现马齿苋多糖可明显改善糖尿病小鼠血糖水平,提高对葡萄糖的耐受性,增加胰岛素水平和胰岛素敏感指数,增加小鼠胰腺中SOD、CAT的活性及降低MDA的含量。

5 结语

近年来,国内外学者对中药多糖改善糖尿病的作用进行了较为广泛的研究,并取得了一定的进展。研究发现糖尿病的发病因素多样,且机制复杂,而中药多糖能够通过多途径、多靶点、多环节来降低血糖,改善糖尿病及其并发症,与传统的西药治疗相比,其作用温和持久、不良反应小,具有极大的发展优势与应用前景广阔。我国中药资源丰富,应用历史悠久,伴随着中药多糖对糖尿病研究的深入,中药多糖的开发将不仅具有重要的理论和经济意义,也将为人类的健康发挥出更大的作用。

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R587.1

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

2015-03-05)

姜振(1989-),男,湖北黄石人,硕士研究生。

李吉萍(1960-),副教授,硕士生导师,主要研究方向为心血管药理学。