尹凡,趙嘉,侯子馳,楊曦,王存鑫,靖會
(西安醫(yī)學院藥學院,陜西西安 710021)
當今世界范圍內,糖尿病的發(fā)病率仍居高不下。國際糖尿病聯(lián)合會在2014年更新的數(shù)據(jù)顯示,全世界有3.87億人患有糖尿病,預計到2035年將達到5.92億人,僅在2014年,500萬糖尿病患者死于糖尿病[1]。糖尿病是一種糖代謝紊亂性疾病,分為Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病,大多糖尿病患者都屬于Ⅱ型糖尿病。近年來,抗糖尿病藥應用較廣,口服降糖藥包括胰島素分泌促進劑、胰島素增敏劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑和二肽基肽酶-Ⅳ抑制劑等[2]。但化學合成藥有一定的副作用,因此,一些天然降糖物質如多糖已成為專家學者的研究熱點。
多糖是由10個以上單糖通過糖苷鍵連接而成的高分子化合物,具有降血糖、降脂、抗腫瘤、抗病毒等作用,而且毒性低,來源廣泛,具有很大的開發(fā)前景[3]。本文主要匯總了近幾年來多糖在降血糖方面的研究進展。
植物多糖包括淀粉、纖維素、半纖維素、果聚糖、樹脂、黏液質和黏膠質等[4]。具有降糖作用的植物多糖近年來研究頗多,如南瓜多糖、山藥多糖、百合多糖、玉竹多糖、仙人掌多糖、馬齒莧多糖、菟絲子多糖等。
動物多糖分布于幾乎所有動物組織器官中,主要包括糖原、甲殼素、肝素、硫酸軟骨素、透明質酸等,具有良好的生物學活性[5]。從動物中提取的多糖如文蛤多糖、海參多糖、泥鰍多糖、大黃魚多糖等都被發(fā)現(xiàn)具有降血糖的作用。
微生物多糖主要來源于真菌、細菌和藻類等,產生的生物高聚物在代謝過程中具有保護作用。報道關于降糖作用較多的有香菇多糖、樟芝多糖、蜜環(huán)菌多糖等。
王世偉等[6]通過低中高劑量玉竹多糖對STZ誘導的2型糖尿病大鼠模型進行干預,檢測其血液相關指標。結果表明,玉竹多糖可以促進胰島素分泌,保護胰島細胞,修復受損組織,維持糖代謝正常途徑,從而達到降糖作用。李玉萍等[7]利用百合多糖研究其對α-葡萄糖苷酶活性、胰島細胞生存能力和胰島β細胞分泌胰島素功能的影響,經統(tǒng)計學處理數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其降血糖機制是通過促進胰島β細胞增殖和胰島素分泌來起到降低血糖的作用。Fang ZH等[8]從大黃魚中提取新型多糖,研究其對Ⅱ型糖尿病的影響,通過不同的方法測定糖尿病患者的各項指標,得出其是促進胰島素分泌降低血糖的結論。Hwang HS等[9]研究一種硫磺多孔菌變種產生的胞外多糖,發(fā)現(xiàn)其能促進胰腺細胞增殖,使胰島素分泌增加,進而達到降低血糖的效果。
茶多糖中的有效組分Fraction AN蛋白組分能有效抑制α-葡萄糖苷酶和小腸囊葡萄糖轉運,保護胰島素細胞,起到降糖作用[10]。楊爽等[11]經過四氧嘧啶制備糖尿病小鼠模型,給藥不同劑量蛹蟲草多糖,測定血糖值、糖耐量等值,發(fā)現(xiàn)蛹蟲草多糖能抑制α-葡萄糖苷酶,提高糖耐量,具備較好的降糖活性。楊毅等[12]建立STZ糖尿病小鼠模型,發(fā)現(xiàn)樟芝分級沉淀的多糖組分不僅可以較好地抑制α-葡萄糖苷酶的活性,還可以降低氧化損傷酶的表達,提高抗氧化酶的表達,在降糖藥物開發(fā)上有很大潛力。周露等[13]用STZ誘導Ⅰ型糖尿病小鼠模型研究白簕中性均一多糖組分(ATP1-1)的降糖作用機制,結果表明ATP1-1能夠降低血糖可能是調節(jié)了糖代謝關鍵酶活性及相關轉運體。
玉米須多糖能降低糖尿病小鼠的空腹血糖,提高肝糖原含量,張眾一等[14]采用四氧嘧啶制備的糖尿病小鼠模型,分組處理測血糖值、肝糖原含量,制作肝切片,結果糖尿病小鼠的肝糖原含量上升了,提升效果與玉米須多糖濃度成正比,且其還可起到護肝的作用。張高帆等[15]建立四氧嘧啶、腎上腺素、地塞米松三種糖尿病小鼠模型,研究南瓜多糖對不同模型糖尿病小鼠的影響,發(fā)現(xiàn)南瓜多糖可抵抗四氧嘧啶制備的小鼠模型血糖升高,提高肝糖原含量,從而達到降糖作用。
汪芳等[16]建立HepG2細胞胰島素抵抗模型,發(fā)現(xiàn)辣木葉多糖組分MOs-2-a、MOs-2-b能促進胰島素抵抗HepG2細胞的葡萄糖消耗量,改善胰島素抵抗途徑起到降低血糖的作用。邱海龍等[17]研究表明番荔枝種子粗多糖與生理胰島素有良好的協(xié)同作用,能夠有效增加HepG2細胞及胰島素抵抗HepG2細胞的葡萄糖消耗量,因此可以作為一種新型降糖藥。此外,從蘭州百合鱗莖中分離到的第二種水溶性多糖能促進胰島素抵抗HepG2細胞的葡萄糖消耗量,從而降低血糖[18]。
羅旭艷等[19]建立STZ-2型糖尿病小鼠模型,分組灌胃給藥不同劑量,數(shù)天后采集標本,測定其生化指標,結果楊桃根多糖可以增強DM小鼠免疫力,增強糖尿病模型小鼠的葡萄糖耐受力,抑制血糖上升,從而起到降低血糖的作用。范玉生等[20]構建四氧嘧啶糖尿病小鼠模型進行糖耐量試驗,并設計試驗研究馬齒莧多糖的降糖作用及毒性,發(fā)現(xiàn)馬齒莧多糖通過保護肝臟,提高機體免疫力,增加糖耐量以及機體對外周血糖的利用率來降低血糖。
宮海全[21]利用熱水煮提、醇沉木瓜蛋白酶和纖維素酶聯(lián)合酶解蜜環(huán)菌子得到了蜜環(huán)菌總糖AMP,再進行分離純化得到中性糖AMP-N和酸性糖AMP-A,通過體外實驗,建立高糖高脂聯(lián)合誘導胰島素抵抗細胞模型,再通過體內實驗,確定最佳給藥劑量和給藥時間,發(fā)現(xiàn)AMP和AMP-N通過激活自噬,抑制肝臟堆積,增加胰島素敏感性從而降低血糖。袁強等[22]建立四氧嘧啶小鼠模型,研究文蛤多糖對其血糖的影響,不同劑量分組給藥,發(fā)現(xiàn)文蛤多糖通過增加胰島素敏感性,提高外周組織對葡萄糖的利用來降低血糖。
由于糖尿病的發(fā)病機制復雜,單一靶點的化學藥物不易取得滿意的治療效果。多種天然多糖對糖尿病具有較好的治療作用,不僅能很好的降低體內血糖水平,而且不良反應少,作用靶點多,改善“三多一少”癥狀明顯。多糖能夠通過多途徑、多環(huán)節(jié)作用于糖尿病以及干預胰島素抵抗,從多糖中尋找生物活性的降糖藥已成為一種趨勢,在這一方面仍需深入的研究探索。