多酚抗2型糖尿病作用的研究进展

施琳琳综述，刘晓芳审校

(1.天津市第三中心医院 营养科，天津 300017；2. 大连医科大学 公共卫生学院 食品营养与安全教研室，辽宁 大连 116044)

综 述 doi:10.11724/jdmu.2016.06.21

多酚抗2型糖尿病作用的研究进展

施琳琳1综述，刘晓芳2审校

(1.天津市第三中心医院 营养科，天津 300017；2. 大连医科大学 公共卫生学院 食品营养与安全教研室，辽宁 大连 116044)

多酚是天然抗氧化剂，具有两个重要的生理效应，清除自由基和影响酶的表达。2型糖尿病的发病主要与胰岛素抵抗、胰岛素分泌异常有关。氧化应激可影响胰岛素的敏感性或直接影响β-细胞数量，与糖尿病的发生有关。多酚可以通过抗氧化及调节糖代谢酶的活性等方面预防糖尿病的发生。本文对多酚抗糖尿病作用的研究进展作一综述。

糖尿病；氧化应激；多酚

多酚是天然的抗氧化剂，包括橄榄苦苷，羟基酪醇，儿茶素，绿原酸，橙皮苷，川陈皮苷等。许多种类的多酚包含两个以上酚羟基，具有强大的清除自由基能力和抗氧化作用，同时还可以影响酶的活性。多酚具有抗炎、抗菌及免疫调节的作用，被广泛应用于食品和医学领域。近期研究表明多酚可用于2型糖尿病的预防。

1 多酚抗氧化作用

2型糖尿病的发病与胰岛素抵抗密切相关，胰岛素抵抗常见于肥胖病人，然而大多数肥胖病人已适应其发病前的长期胰岛素抵抗，表现为胰岛β-细胞量增加和胰岛素分泌增加[1]。当体内胰岛素水平发生变化时，β-细胞量的敏感性可进行自我适应性调节。氧化应激可影响胰岛素的敏感性或直接影响β-细胞数量，它作为2型糖尿病的发病机理已被广泛接受。无症状的预状态、边缘性糖尿病或2型糖尿病的发病早期，体内氧化应激增加。在2型糖尿病早期，患者血液中脂质氧化产物羟十八碳二烯醇(HODE)增加，表明有氧化应激反应，特别是自由基和单线态氧的参与。啮齿类动物实验表明，抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶的表达水平，在β-细胞中比在其他组织中要低得多[2]。因此，氧化应激可能是β-细胞数量下降的主要因素。抗氧化剂的主要机制是清除自由基、抑制氧化应激，这也是多酚类物质用于预防2型糖尿病的可能机制。

1.1 清除氧自由基

氧气在还原生成水的过程中产生超氧阴离子、过氧化氢、羟基自由基及单线态氧，这些活性氧在脂质过氧化过程中起着重要作用。一种抗氧化剂能否抗氧化和抗氧化效率如何，主要看它在不同体系对氧自由基的清除作用。有研究表明，橄榄苦苷(OP)具有清除超氧阴离子和羟基自由基的作用，它可抑制嗜中性粒细胞和次氯酸衍生基团的爆发[3]。有体外研究提示橄榄苦苷(OP)和羟基酪醇(HT)可与稳定自由基2,2-二苯基-1-苦基苯肼(DPPH)和羟基自由基反应[4]，表明OP与HT均具有清除自由基的能力。 OP和HT也是过氧亚硝酸盐和超氧化物阴离子自由基的有效清除剂[5]。根据ESR评价异黄酮清除自由基活性的能力，染料木黄酮清除ROS类似于谷胱甘肽，它具有单线态氧除去能力[6]。

1.2 抑制脂质过氧化

机体内存在大量不饱和脂肪酸，它们易受到过氧化作用的损伤。通过酶系统和非酶系统反应产生的氧自由基能够攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化作用，并由此形成脂质过氧化物。脂质过氧化作用主要是指在多不饱和脂肪酸中发生的一种自由基链式反应, 它主要是由活性氧引发产生的。脂质过氧化作用不仅能把活性氧转化成活性化学剂，并且能够放大活性氧的作用, 因此初始的一个活性氧能够导致很多脂类分解产物的形成，因此，是否能够抑制脂质过氧化，是评估抗氧化剂的另一项重要标准。HT通过与MAP激酶和PI3激酶[7]相互作用，抑制过氧化氢诱导肾细胞损伤。它通过清除过氧化自由基，抑制肠Caco-2细胞的脂质过氧化，并在人角质形成细胞中诱导血红素加氧酶基因的表达[3]。圣草枸橼苷是一种可在柠檬和酸橙中找到的类黄酮。它具有比橙皮苷更强的抗氧化活性[8]，已有报道显示它可抑制肝脏的脂质过氧化作用[9]。

1.3 血红素加氧酶-1(HO-1)作用

HO-1是一种最广泛存在的抗氧化防御酶，HO-1为血红素代谢的限速酶，与转铁蛋白结合。HO-1 的抗氧化功能部分与其阻止游离血红素参与氧化反应有关，而其代谢产物即 CO、胆红素、转铁蛋白均有抗氧化功能，是 HO-1发挥抗炎抗氧化、抗凋亡和抗增生功能的主要效应分子。儿茶素通过Nrf2的途径活化，赋予细胞抗氧化性能[10]。EGCg在大鼠神经元细胞中通过Nrf2的活化，通过HO-1，能够对细胞起保护效应[11]。在花生中被发现的染料木黄酮糖苷，已经显示出可增强HO-1的表达及在人类乳腺癌MCF-7细胞中发挥抗氧化活性[12]。

2 调节糖代谢酶的活性

多糖转化成单糖吸收进入血液循环，必须在α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶作用下才能完成。抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性可以降低餐后血糖水平，从而起到预防和减缓2型糖尿病的发生和发展的作用。茶黄素可抑制餐后血糖水平升高，这是由于抑制了小肠中α-葡萄糖苷酶的活性，从而引起糖降解，抑制葡萄糖在肠道中的吸收[13]。已有研究提出绿原酸可能具有预防糖尿病的作用，它能抑制α-糖苷酶活性防止餐后血糖升高[14]。据报道，绿原酸及其异构体从咖啡豆萃取，此提取物可提供约60%～85%的绿原酸，可对碳水化合物降解酶、麦芽糖酶、蔗糖酶和α-淀粉酶的活性起到抑制作用[15]，通过抑制碳水化合物降解以防止餐后血糖水平的升高。

3 改善胰岛素抵抗

胰岛素抵抗是糖尿病治疗的主要病因，肥胖引起的2型糖尿病患者常伴随有血糖升高、高胰岛素症和高血脂症，胰岛素能调节肌肉及脂肪对葡萄糖的摄取，并抑制肝脏合成葡萄糖，是血糖浓度的主要调节因子[16]。现阶段，关于多酚刺激胰岛素分泌的研究有很多。研究发现绿原酸能促进INS-IE细胞系和大鼠胰岛分泌胰岛素。咖啡中的绿原酸能够调节人体对葡萄糖的吸收和胰岛素的分泌。在Goto-Kaizaki(GK)大鼠中，喂养含有1%浓度的橙皮苷可预防血糖水平升高和胰岛素抵抗[17]；在橙皮苷喂养的大鼠中PPARα与PPARγ的mRNA表达水平较空白组动物显著升高[17]；在以橙皮苷作为补充剂喂养的C57BL / KSJ-db / db小鼠中，其血浆胰岛素水平和葡糖激酶水平均有所升高[18]；橙皮苷还可降低糖尿病大鼠模型中大鼠的糖化血红蛋白、葡萄糖、总胆固醇及甘油三酯的水平[19]。酢橘素在高脂饮食喂养的小鼠模型中，也可抑制血糖水平和胰岛素抵抗[20]。当川陈皮素被加到高热量饮食喂养的小鼠身上时，可抑制小鼠血糖水平升高和胰岛素抵抗，并且瘦素浓度及脂肪细胞直径均下降[21]。

4 激素调节分泌

胰高血糖素样肽-1 (glucagon-like peptide-1，GLP-1)是由肠道L细胞分泌的一种既能促进胰岛素分泌同时又能减少胰高血糖素分泌的激素。GLP-1还能间接降低肝脏合成葡萄糖的量、延迟胃排空、抑制2型糖尿病患者的食欲，这些功能使GLP-1可能成为2型糖尿病患者有效和安全的降糖剂。摄取适量咖啡多酚可控制GLP-1的分泌，从而降低血糖水平[22]。异黄酮也具有抗糖尿病效果，根据韩国流行病学研究，在女性的血浆中染料木黄酮的浓度与2型糖尿病的发病风险呈负相关性[23]。异黄酮被称为植物雌激素并且具有雌激素样活性。有些异黄酮的抗糖尿病效果和其雌激素样活性具有关联性。

5 总 结

目前针对多酚的抗氧化和影响糖代谢，胰岛素抵抗功效等研究是彼此独立的，它们之间的相互关系尚不清楚，需要在未来加以证实。虽然有许多问题有待解决，但多酚的抗氧化性及抗糖尿病的特性，为2型糖尿病的早期预防及治疗开辟了一条新思路。

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Research progress on antidiabetic effects of polyphenols

SHI Lin-lin1, LIU Xiao-fang2

(1.DepartmentofNutrition,TianjinThirdHospital,Tianjin300017,China; 2.DepartmentofNutritionandFoodHygiene,CollegeofPublicHealth,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China)

Polyphenols are natural antioxidants, have two important physiological effects, scavenging free radicals and affecting the expression of enzymes. The incidence of diabetes is mainly related to insulin resistance and insulin secretion. Oxidative stress can affect the sensitivity of insulin or directly affect the amount of pancreatic β-cells, which is related to the occurrence of diabetes. Polyphenols can prevent the occurrence of diabetes by antioxidant and regulating the activity of glucose metabolism enzymes. Here, we review the progress of the effect of polyphenols on diabetes.

diabetes; oxidative stress; polyphenol

辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2015148)

施琳琳(1983-)，女，辽宁本溪人，医师。E-mail:shiyuelin@126.com

刘晓芳，副教授。E-mail:food@dmu.edu.cn

R151

A

1671-7295(2016)06-0608-03

施琳琳，刘晓芳.多酚抗2型糖尿病作用的研究进展[J].大连医科大学学报，2016,38(6)：608-610，615.

2016-10-10；

2016-12-12)