孫雨濛,曹擁軍
(南京中醫(yī)藥大學(xué)南通附屬醫(yī)院,江蘇 南通 226001)
目前我國糖尿病(DM)發(fā)病率已超過10%,其防治工作對于社會經(jīng)濟發(fā)展而言意義深遠(yuǎn)。近年來一種由腸道L細(xì)胞分泌的多肽類激素胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)成為降糖藥研發(fā)領(lǐng)域的新熱點。GLP-1是一種腸促胰素,GLP-1受體(GLP-1R)廣泛分布于腸胃及心、肺、腎等部位,二者結(jié)合后可呈葡萄糖依賴性地促進胰島素(INS)分泌、抑制胰高血糖素(GC)分泌,保護胰島β細(xì)胞,延緩胃腸排空、抑制食欲[1]。GLP-1的產(chǎn)生部位及作用機制與中醫(yī)理論中的“脾胃”關(guān)系密切:脾胃與腸腑緊密相連,共同完成飲食消化過程;人體攝入之“糖”屬“水谷精微”范疇,分泌INS、調(diào)節(jié)胃腸排空則與脾胃“運化、散精”相對應(yīng)[2-3]。筆者分析已被現(xiàn)代藥理學(xué)研究證實具有調(diào)節(jié)GLP-1作用的中藥及復(fù)方,發(fā)現(xiàn)其功效多著重于調(diào)理脾胃,這也驗證了從脾胃論治DM與調(diào)節(jié)GLP-1機制的相通性。本文將這些研究進展進行綜述。
《靈樞·本藏》曰:“脾脆則善病消癉?!逼馓撊?、氣血無源則乏力消瘦,脾不散精、津液不布則口渴多飲。故脾失健運、胃失和降乃消渴發(fā)病之基礎(chǔ),顧護脾胃氣陰當(dāng)貫穿全程[2]。
1.1黃芪 黃芪善入脾胃補脾氣,《本草正義》載其“助其脾胃津液,斯口渴自止”。江紅等[4]的體內(nèi)實驗表明,黃芪可升高鏈尿佐菌素(STZ)模型大鼠血清GLP-1水平、降低腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及白細(xì)胞介素-8(IL-8)水平,且前者水平與后二者負(fù)相關(guān)。王穎等[5]則發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可明顯改善高糖高脂飲食大鼠脂代謝,同時修復(fù)腸道甜味受體通路損傷,上調(diào)GLP-1蛋白表達(dá)。高攀攀等[6]以細(xì)胞實驗證實黃芪多糖可通過激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激B(PI3K/Akt)信號通路,上調(diào)GLP-1R、胰腺十二指腸同源盒-1(PDX-1)、B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(Bcl-2)表達(dá),下調(diào)Bax表達(dá),進而抑制小鼠胰島βTC-6細(xì)胞凋亡。
1.2人參 人參善益脾氣滋脾陰,《名醫(yī)別錄》載其“調(diào)中,止消渴,通血脈”。高鈞等[7]以高脂飼料/鏈尿佐菌素(HFD/STZ)模型大鼠為對象,研究人參皂苷Re的降糖作用,發(fā)現(xiàn)其顯著促進DM大鼠血漿或腸道組織的GLP-1分泌;同時增加血漿中INS含量,降低血糖和攝食量,改善DM癥狀。Liu等[8]以類似實驗研究人參根提取物對該種大鼠GLP-1的影響,發(fā)現(xiàn)人參根提取物及人參皂苷Rbl均能顯著增加人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞(NCI-H716)細(xì)胞的GLP-1分泌,具體機制可能與人參皂苷Rbl增加細(xì)胞能量代謝、升高胞內(nèi)鈣離子水平及促進鉀通道關(guān)閉有關(guān)。Kim等[9]則在細(xì)胞實驗中探究人參皂苷被吸收后的主要代謝產(chǎn)物CK的抗DM機制,發(fā)現(xiàn)與其促GLP-1分泌及激活G蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體5(TGR5)有關(guān)。
1.3紅景天 紅景天善健脾益氣、活血化瘀,《本草綱目》載其“祛邪惡氣,補諸不足”。鞠霖杰等[10]觀察紅景天苷對STZ模型小鼠的治療作用,發(fā)現(xiàn)經(jīng)治療后小鼠的空腹血糖(FPG)明顯降低,INS呈增加趨勢,糖耐量顯著改善;又通過小鼠胰島染色實驗證實,紅景天苷可以明顯促進β細(xì)胞增殖,減少高糖誘導(dǎo)的β細(xì)胞凋亡;進一步發(fā)現(xiàn)紅景天苷可升高INS、PDX-1、轉(zhuǎn)錄因子7類似物2(TCF7L2)、GLP-1R等基因的mRNA水平,降低炎癥因子白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)的mRNA水平。提示紅景天苷能通過激活Wnt通路與GLP-1R實現(xiàn)對β細(xì)胞的保護作用而降糖。
1.4地黃 地黃善補五臟真陰,《本草正》載其“性平,氣味純靜,故能補五臟之真陰”。蔡春沉等[11]發(fā)現(xiàn)地黃多糖可呈劑量依賴性地降低HFD/STZ模型大鼠的體質(zhì)量、FPG、血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)水平,并升高血清中GLP-1、葡萄糖依賴性促胰島素激素(GIP)水平,故認(rèn)為地黃多糖可以通過促進GLP-1、GIP的分泌治療肥胖DM大鼠。
1.5石斛合劑 施紅教授結(jié)合老中醫(yī)蒲輔周治療陰虛的經(jīng)驗方和“救陰不在血,而在津與汗”的理論,擬石斛合劑(石斛、黃芪、丹參、生地黃、知母、 葛根、五味子等),旨在標(biāo)本兼治,補而不滯。高長花等[12]予HFD/STZ模型大鼠石斛合劑治療后觀察療效,發(fā)現(xiàn)該藥可有效降低DM大鼠血糖,增加GLP-1水平,并推測其降糖機制可能是通過GLP-1及其降解產(chǎn)物信號途徑介導(dǎo)的。林心君等[13]通過體外細(xì)胞實驗證實石斛合劑可保護胰島β細(xì)胞,促進其增殖,進一步發(fā)現(xiàn)其機制可能是調(diào)節(jié)GLP-1/Wnt信號通路中關(guān)鍵蛋白β-Catenin的磷酸化,從而促使下游與INS分泌相關(guān)的基因或蛋白表達(dá)增加。
1.6降糖消渴顆粒 高思華教授立足中醫(yī)整體觀,創(chuàng)制經(jīng)驗方降糖消渴顆粒(丹參、生地黃、黃連、茯苓、山茱萸、生曬參等),旨在肝脾同調(diào)。常智躍等[14]研究顯示,降糖消渴顆??墒笻FD/STZ模型大鼠血糖(Glu)、TC、TG、血肌酐(SCr)下降,腎小球結(jié)構(gòu)改善,磷酸化氨基末端蛋白激酶(p-JNK)蛋白表達(dá)升高而GLP-1基因和蛋白表達(dá)降低,進而推斷該方調(diào)節(jié)糖脂質(zhì)代謝、保護腎臟作用的機制可能與抑制c-Jun氨基末端激酶(JNK)信號通路、上調(diào)GLP-1有關(guān)。
脾胃失運,升降失調(diào),則或致水濕不化而蘊生濕熱,或致化津不足而肺胃燥熱,此為消渴之初始,故組方常以清熱化濕、清熱潤燥之藥為主[3]。
2.1黃連 黃連善清胃火而治胃火熾盛,《新修本草》載其“味極濃苦,療渴為最”。魏世超等[15]在體內(nèi)實驗中予荷糖小鼠分別灌服黃連粉末和其有效成分小檗堿(BBR)、黃連堿(COP)、鹽酸藥根堿(JAT)、阿魏酸(FA)、鹽酸巴馬丁(BM)及組合物,發(fā)現(xiàn)BBR、組合物及黃連粉末均可明顯升高小鼠INS及GLP-1水平,JAT與COP則以促INS分泌為主。胡茹楠等[16]又通過體外實驗以BBR作為對照觀察JAT、COP對GLP-1的作用,結(jié)果顯示JAT、COP及三者組合物對人NCI-H716細(xì)胞分泌GLP-1均有促進作用。Lu等[17]研究表明,BBR能顯著降低STZ大鼠的血糖、抑制其食欲,該作用可能是由于BBR促進了GC表達(dá),進而刺激腸內(nèi)L細(xì)胞增殖,使GLP-1合成增加。Yu等[18]則發(fā)現(xiàn)BBR在體外可通過促進PC3和PG的mRNA表達(dá)以刺激GLP-1分泌,蛋白激酶C(PKC)、磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、蛋白激酶A(PKA)等信號通路均參與了此過程;他們在隨后的實驗中又發(fā)現(xiàn)BBR的促分泌作用亦與其基于磷酸酯酶C(PLC)通路激活腸道苦味受體表達(dá)有關(guān)[19]。Zhang等[20]予HFD/STZ大鼠BBR干預(yù)治療,小腸基因通路分析顯示與模型組表達(dá)有差異的基因主要富集在絲裂原活化激酶(MAPK)、促性腺激素釋放激素(Gnrh)等9條通路,定時定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)顯示GLP-1R和MAPK10顯著上調(diào)而Gnrh受體基因和Gnrh1基因顯著下調(diào),故認(rèn)為黃連素能通過改善小腸GnRH-GLP-1和MAPK通路調(diào)節(jié)糖代謝。
2.2梔子 梔子善清三焦?jié)駸?、涼血解毒,《藥性論》載其“除熱及消渴口乾”。Liu等[21-22]、Yin等[23]、Guo等[24]利用高通量篩選實驗證明京尼平苷是一種有效的GLP-1R激動劑,具有神經(jīng)營養(yǎng)和神經(jīng)保護特性;又以細(xì)胞實驗證實其可呈濃度依賴性增加INS分泌,如通過GLP-1R拮抗劑Ex9-39抑制GLP-1R,或用INS-1細(xì)胞中的短發(fā)夾RNA(shRNA)干擾敲除GLP-1R,則此促分泌作用明顯減弱。Liu等[25]研究則顯示京尼平苷可抑制脂毒性誘導(dǎo)的β細(xì)胞凋亡的早期階段,而Ex9-39可削弱此作用;京尼平苷還可通過增強Akt和叉頭框蛋白-O1(Fox O1)的磷酸化來改善GLP-1R信號通路損傷,并增加棕櫚酸處理的INS-1細(xì)胞中PDX-1的表達(dá)。以上實驗說明GLP-1R在京尼平苷促進INS分泌、保護胰腺β細(xì)胞的過程中起關(guān)鍵作用。
2.3知母 知母善瀉胃火滋胃陰,《神農(nóng)本草經(jīng)》載其“主消渴熱中”。Kim等[26]使用酶聯(lián)免疫吸附劑測定和微陣列技術(shù)研究知母水提物對GLP-1的促分泌作用及機制,在其作用過程中發(fā)現(xiàn)了與GPCR信號通路相關(guān)的上調(diào)或下調(diào)基因表達(dá),進而認(rèn)為知母水提物作為GLP-1興奮劑具有治療T2DM的作用。劉健等[27]觀察知母皂苷Officinalisinin Ⅰ對四氧嘧啶造模DM小鼠的治療作用及機制,發(fā)現(xiàn)該藥可顯著改善小鼠糖耐量及FPG、升高GLP-1水平,并通過體外實驗證明此作用并非通過α-糖苷酶抑制實現(xiàn);此外,用藥后小鼠血液中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)水平及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力亦顯著提高。由此分析得出促進GLP-1及BDNF分泌、提高GSH-Px活力為OfficinalisininⅠ降糖、保護神經(jīng)的機制之一。
2.4葛根 葛根善解熱生津、鼓舞脾胃清陽之氣,《名醫(yī)別錄》載其“生根汁,療消渴”。Yang等[28]予HFD誘導(dǎo)DM小鼠和db/db小鼠葛根素干預(yù)治療,發(fā)現(xiàn)兩種小鼠的BW、血糖及糖耐量均有改善,INS水平升高;小鼠胰島β細(xì)胞增殖增加、凋亡減少,而GLP-1在小鼠體內(nèi)的循環(huán)水平未受影響。進一步機制研究表明,葛根素可在高糖狀態(tài)下上調(diào)GLP-1R和PDX-1表達(dá),增強GLP-1R信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而導(dǎo)致Akt、Fox O1失活,進而促進β細(xì)胞存活。王春俊等[29]在HFD小鼠模型中發(fā)現(xiàn)葛根素可誘導(dǎo)INS、PDX-1及神經(jīng)原素3(Ngn3)在胰腺導(dǎo)管細(xì)胞中的表達(dá),同時還可增加HFD小鼠胰島β細(xì)胞中ki67的表達(dá)以促進β細(xì)胞增殖。以上作用均可被Ex9-39抑制,表明葛根素的促胰腺導(dǎo)管細(xì)胞分化作用依賴于 GLP-1R 通路的激活。
2.5清化顆粒、健胰方 蔡淦教授在葛根芩連湯基礎(chǔ)上化裁制出成藥清化顆粒(黃連、黃芩、葛根),旨在“瀉其有余,升陽降火”。李俊燕等[30-33]、Li等[34]以清化顆粒治療db/db小鼠,發(fā)現(xiàn)給藥后小鼠FPG、糖化血紅蛋白(HbA1c)下降,血清GLP-1濃度上升,推斷該藥可能通過GLP-1相關(guān)機制治療DM。進一步研究發(fā)現(xiàn)該療效可能機制為:上調(diào)小鼠回腸組織中葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白2(GLUT2)、鈉葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白1(SGLT1)、PG及 PC1/3的表達(dá)水平;增加腸道環(huán)磷腺苷(cAMP)水平,降低腸道ATP水平;上調(diào)味覺受體蛋白家族2亞基5抗體(TAS2R5)mRNA水平,激活苦味受體通路。
蔡教授又以此方加味擬健胰方(黃芪、黃精、葛根、黃連、黃芩、山藥),旨在“補脾氣,降陰火”。陶楓等[35]在基礎(chǔ)治療外加服健胰方治療T2DM患者,發(fā)現(xiàn)該方可顯著降低患者FPG、HbA1c、GC水平,提高空腹血清GLP-1濃度。楊雪蓉等[36]則發(fā)現(xiàn)健胰方可顯著降低DM大鼠血糖,促進INS分泌,提高胰腺PDX-1 mRNA表達(dá)及血漿GLP-1水平。
2.6黃連解毒湯 Yu等[37]發(fā)現(xiàn)黃連解毒湯可減輕STZ模型大鼠血漿及組織中葡萄糖和INS水平的變化,改善DM癥狀;升高門靜脈血漿和回腸遠(yuǎn)端GLP-1(7-36)酰胺水平,提高回腸遠(yuǎn)端PG基因的mRNA水平;促進胰島β細(xì)胞和腸道L細(xì)胞增殖。劉海逸等[38]以HFD誘導(dǎo)肥胖Ⅱ型糖尿病(ZDF)大鼠至糖耐量異常(IGT)期后再予黃連解毒湯干預(yù)治療,結(jié)果與全部進展至DM的模型組相比, 黃連組僅50%發(fā)展為DM,且其FPG、INS、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、GC、脂多糖(LPS)水平均下降,GLP-1水平升高,回腸核因子-κB表達(dá)減少而occludin表達(dá)增加。說明黃連解毒湯可能通過促進GLP-1分泌、減輕腸道炎性反應(yīng)并維持腸道屏障等機制延緩IGT期ZDF大鼠進展至T2DM。
病程遷延,不外耗氣傷津、耗津傷血,虛者更虧,又可因濕熱不化,生痰成瘀,互結(jié)為毒。此為消渴日久之變證,故組方常在兼顧脾胃氣陰之余加以逐瘀化痰,解毒瀉濁[39]。
3.1枳實 枳實善化胃腸積滯、寬中除痞,《本草新編》載“積滯壅塞,痰結(jié)癥瘕必須用之”。Choi等[40]在分子水平上研究枳實的抗DM作用,比較了正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯和丁醇四個組分,發(fā)現(xiàn)正己烷組分比其他組分更能激活NCI-H716細(xì)胞分泌GLP-1;將其進一步用于微陣列分析,發(fā)現(xiàn)其通過電壓門控鉀通道驅(qū)動細(xì)胞膜去極化,進而影響NCI-H716細(xì)胞的鈣離子電流,刺激GLP-1分泌。
3.2姜黃 姜黃善入血分又入氣分,《本草綱目》載其:“入脾,兼治血中之氣”。Takikawa等[41]采用腸道內(nèi)分泌L細(xì)胞株GLU多肽蛋白(GLUTag)細(xì)胞為研究對象,發(fā)現(xiàn)姜黃素能顯著刺激該細(xì)胞分泌GLP-1,且此促分泌作用的機制涉及鈣調(diào)素依賴性的蛋白激酶Ⅱ途徑,而與細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶PKC和cAMP/PKA等相關(guān)途徑無關(guān)。李浩然等[42]采用db/db小鼠模型,在予微粉化四氫姜黃素治療后其FPG、TG、肝臟指數(shù)降低,INS水平升高;且組織HE染色顯示小鼠的胰島、肝臟結(jié)構(gòu)紊亂得到改善,免疫組化提示其GLP-1含量增加。故認(rèn)為該藥調(diào)節(jié)糖脂代謝的機制可能是提高GLP-1蛋白的表達(dá)進而保護胰島β細(xì)胞。
3.3大黃 大黃善通腑以排瘀毒,《神農(nóng)本草經(jīng)》載其“主蕩滌腸胃,推陳致新,通利水谷”。周麗嫦等[43]以大黃素治療db/db小鼠,結(jié)果治療組小鼠的BW、TG、TC、游離脂肪酸(FFA)、FPG、HbA1c水平較模型組顯著下降,GLP-1水平較模型組顯著上升,故認(rèn)為大黃素對糖脂代謝的改善作用可能與其促進內(nèi)源性GLP-1分泌有關(guān)。進一步試驗發(fā)現(xiàn),大黃素還可在體外可呈劑量依賴性促進小鼠腸道腫瘤內(nèi)分泌細(xì)胞株(STC-1)分泌GLP-1,而該效應(yīng)可被過氧化物酶體增殖物激活受體δ(PPARδ)特異性阻斷劑GSK0660阻斷,因此認(rèn)為大黃素的促GLP-1分泌作用可能與激活代謝性核受體PPARδ亞型有關(guān)[44]。
3.4參芪復(fù)方 謝春光教授針對DM變證之氣陰兩虛、瘀血阻滯證,擬經(jīng)驗方參芪復(fù)方(人參、黃芪、生地黃、天花粉、山茱萸、山藥、丹參、制大黃),旨在益氣扶正,活血祛瘀。張翕宇等[45]建立DM大血管病變大鼠模型,予參芪復(fù)方治療,發(fā)現(xiàn)該方可通過調(diào)節(jié)腸道菌群、促進GLP-1分泌以達(dá)到調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)態(tài)、防治DM大血管病變的作用。邱惠瓊[46]則在臨床試驗中證實,參芪復(fù)方辨證加味能明顯改善DM患者IR及糖脂代謝紊亂、促進GLP-1表達(dá)及INS分泌、改善血管內(nèi)皮功能。
3.5活血降糖飲 深圳市中醫(yī)院通過多年的臨床經(jīng)驗總結(jié)協(xié)定方活血降糖飲(黃芪、生地、丹參、太子參、五味子、麥冬、山藥、黃精、丹皮、大黃、紅花、桃仁),旨在益氣養(yǎng)陰、活血通絡(luò)。劉德亮等[47]以HFD建立胰島素抵抗(IR)、高血脂癥大鼠模型,發(fā)現(xiàn)經(jīng)活血降糖飲治療后大鼠糖耐量改善,TC、TG、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、FFA及HOMA-IR水平明顯降低,而高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平及國際敏感指數(shù)(ISI)明顯升高;組織切片結(jié)果則顯示該方治療大鼠高血脂癥及IR的機制可能與其減少肝臟脂肪沉積,增加肝組織 GLP-1R及肝組織、脂肪組織GLUT-4蛋白表達(dá)有關(guān)。
3.6化濁解毒方 吳深濤教根據(jù)DM后期濁毒演變規(guī)律,擬化濁解毒方(黃連、大黃、姜黃、僵蠶、蟬蛻、枳實、清半夏、柴胡、白芍、黃芩、干姜、佩蘭),旨在化濁泄?jié)?,解毒清熱[48]。王斌等[48]以化濁解毒方聯(lián)合二甲雙胍治療T2DM患者8周,結(jié)果治療組癥狀體征明顯改善,F(xiàn)PG、餐后2 h血糖(2hPG)、HbA1c水平明顯降低,GLP-1分泌顯著增加,INS水平無明顯變化。王斌等[49]又以化濁解毒方治療HFD/STZ模型大鼠4周,發(fā)現(xiàn)中藥組大鼠的FPG、2hPG、糖化血清蛋白(GSP)水平顯著降低,空腹及餐后GLP-1、INS水平顯著升高。故認(rèn)為該方的降糖作用可能與其促進GLP-1分泌相關(guān)。
GLP-1能夠促進INS分泌、保護胰島β細(xì)胞,其受體激動劑/類似物憑借良好的降糖、減重作用和較低的低血糖發(fā)生率受到學(xué)界廣泛關(guān)注,它的作用機制與從脾胃論治DM理論頗為相似。中醫(yī)藥治療DM歷史悠久,調(diào)理脾胃是其中關(guān)鍵環(huán)節(jié),從脾胃論治糖尿病主要包括“健脾和胃,益氣養(yǎng)陰”“清熱化濕,養(yǎng)陰潤燥”“逐瘀化痰,解毒瀉濁”等治法,其所對應(yīng)的部分中藥及復(fù)方已被證實具有調(diào)節(jié)GLP-1的作用。但不論中藥單體還是復(fù)方,皆具有多成分、多靶點的特點,故其促進GLP-1分泌的具體機制仍未完全明確,有待進一步研究。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。