皂甙類降血糖作用研究進(jìn)展

皂甙類降血糖作用研究進(jìn)展

糖尿病是一種以糖代謝紊亂為主要特征的代謝性疾病。它是由胰島素相對(duì)或絕對(duì)不足或缺乏引起的。其表現(xiàn)特征為高血糖和糖尿。從植物資源中尋找治療糖尿病及其并發(fā)癥的藥物具有重要意義。植物對(duì)人體作用溫和持久,較少出現(xiàn)毒副反應(yīng);以天然植物為主的中醫(yī)藥辯證靈活,因人制宜,整體調(diào)整,雙向調(diào)節(jié)患者的身體狀況;多靶點(diǎn)、多途徑、多水平作用,對(duì)于改善相關(guān)指標(biāo)(血脂、血黏度、微循環(huán)、抗氧化等)有較好作用。皂甙又稱皂素、皂苷。它是由皂甙元和糖、糖醛酸或其他有機(jī)酸組成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、極性大,存在同一植物中的皂甙大多結(jié)構(gòu)接近。目前已發(fā)現(xiàn)有多種植物中含有皂甙類化合物,以薯蕷科、百合科類植物最多。人們研究得較多的具有降血糖作用的皂甙主要有:三七皂甙、人參皂甙、苦瓜皂甙、齊墩果皂甙、夏枯草三萜皂甙、楤木皂甙等,其降血糖作用機(jī)理也有所不同。研究顯示皂甙具有良好的降血糖潛力。1植物屬、國(guó)子正子目前,國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)記載具有降血糖效果的植物主要有:黃芪、玉米須、夏枯草、桑葉、翻白草、桔梗、苦瓜、南瓜、蒼耳子、牛蒡子、葛根、知母、天花粉、黃連、生地、玄參、赤芍、紫草、熊膽、地骨皮、大黃、防己、五加皮、蒼術(shù)、茯苓、薏苡仁、荔枝核、麥芽、藕節(jié)、虎杖、鬼箭羽、卷柏、昆布、枇杷葉、靈芝、刺蒺藜、人參、白術(shù)、石斛、玉竹、黃精、枸杞子、女貞子、銀耳、山茱萸、蠶蛹、丹皮、澤瀉、五味子、三七、首烏、菟絲子及匙藤莖等。2皂廢水的分類目前從植物中發(fā)現(xiàn)的對(duì)糖尿病具有一定治療作用的活性成分主要有:多糖類、皂甙類、生物堿類、多肽和氨基酸類、萜類、香豆精類和不飽和脂肪酸類等。這些成分大多數(shù)作用溫和、緩慢、持久,降血糖的同時(shí)也能降血脂,往往并存降血糖的協(xié)同成分,如人參皂甙Rb2、Re與人參多糖都是降血糖的活性成分。3一般成分及其生理功能3.1皂蚤屬根據(jù)皂甙水解后生成皂甙元的結(jié)構(gòu)的不同可分為兩類:(1)三萜皂甙,在植物界分布較廣,尤以石竹科、桔?？啤⑽寮涌?、豆科等為多;(2)甾式皂甙,主要存在于薯蕷科、百合科植物中。3.2人參皂苷的作用皂甙是一類具有多種生理功能的活性物質(zhì),其生理功能主要有以下幾個(gè)方面:(1)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝的功能。人參莖葉皂苷給予STZ(鏈脲佐菌素)糖尿病大鼠(150mg/kg,PO)20w,能顯著減少糖尿病大鼠血中過氧化脂質(zhì)含量;(2)抗氧化、抗自由基作用。如人參皂苷可減少自由基的生成,阻斷鈣超載和自由基生成之間的惡性循壞,從而改善膈肌細(xì)胞的收縮功能;(3)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。許多皂苷具有抗腫瘤作用,但這往往與這些分子的細(xì)胞毒作用相混淆。近年來報(bào)道的取自百合科的虎眼萬年青膽固醇類皂苷OSW-1及其同系物,它們?cè)隗w外對(duì)人體細(xì)胞無毒性,而對(duì)惡性腫瘤細(xì)胞卻具有極強(qiáng)的毒性,可達(dá)臨床常用抗癌藥物如絲裂霉素、表柔比星、順鉑、喜樹堿、合紫杉醇的100倍;(4)抑制血小板凝聚。人參皂苷可激活血管內(nèi)皮一氧化氮合成酶釋放一氧化氮,保護(hù)血管免受自由基損傷,從而達(dá)到抗血小板凝聚的目的;(5)抗菌、抗病毒作用。如取自甘草的的甘草酸單鉀鹽(一種香樹脂素皂苷)體外濃度在5μmol/L時(shí)可滅活麻疹病毒和皰疹病毒。取自積雪草的皂苷具有抗制腹瀉細(xì)菌的作用;(6)免疫調(diào)節(jié)作用。此類皂苷對(duì)人體的免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用,包括免疫抑制和免疫促進(jìn)作用。此外,最近研究發(fā)現(xiàn),皂甙成分可能還對(duì)糖尿病的治療有一定的作用。4清除自由基活性皂甙類降血糖機(jī)理表現(xiàn)在多個(gè)方面,如:激胰島素β細(xì)胞釋放胰島素,拮抗升糖激素,調(diào)節(jié)肝糖元的分解與合成,促進(jìn)周圍組織對(duì)葡萄糖的利用,改善血液流變性,提高胰島素受體敏感性,清除自由基抗脂質(zhì)過氧化及糾正脂肪蛋白質(zhì)代謝紊亂等。4.1降血糖、降脂糖戚向陽等利用四氧嘧啶選擇地破壞胰島β細(xì)胞,造成血糖升高。羅漢果提取物可能減弱四氧嘧啶對(duì)胰島β細(xì)胞的損傷或改善受損傷細(xì)胞的功能,有益于緩解糖尿病小鼠的癥狀,具有明顯的降血糖作用,其主要活性成分可能為三萜類成分羅漢果皂甙。王柏欣報(bào)道了刺五加葉皂甙(ASS)對(duì)四氧嘧啶引起的血糖升高有明顯抑制作用,ASS可能減弱四氧嘧啶對(duì)胰島β細(xì)胞的損傷或改善受損傷的β細(xì)胞的功能。黃芪可改善Ⅱ型糖尿病的胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞分泌功能?？梢?皂苷類成分能通過保護(hù)和修復(fù)胰島β細(xì)胞,增加胰島素敏感性等途徑來促進(jìn)胰島素分泌,改善血脂和血糖代謝,降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或糖尿病患者血糖。4.2糖激素不適宜能引起血糖升高的激素很多,如生長(zhǎng)激素、胰高血糖素、腎上腺皮質(zhì)激素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促甲狀腺素、甲狀腺素等。糖尿病人由于胰島素缺乏,或其受體異常出現(xiàn)胰島素抵抗,因而不能對(duì)抗升糖激素引起的血糖升高。因此,有效拮抗升糖激素也能對(duì)控制病人血糖起到一定作用。高艷華等研究了刺五加皂甙對(duì)實(shí)驗(yàn)性Ⅱ型糖尿病大鼠血液流變學(xué)指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示,刺五加皂甙能拮抗腎上腺素及外源性葡萄糖所致大鼠血糖升高,表明它可能具有抑制肝糖元分解及促進(jìn)外圍組織攝取、利用葡萄糖的作用。從中藥知母中分離出來的“知母皂甙”已被證實(shí)具有對(duì)抗糖皮質(zhì)激素的副作用及降血糖等功效。4.3對(duì)肝糖元的影響血糖的主要來源是食物,在不進(jìn)食情況下,則來自于肝糖元的分解或糖的異生。匙藤莖95%乙醇提取物可促進(jìn)肝糖元合成或抑制肝糖元分解從而提高肝糖元達(dá)到降血糖作用。王先遠(yuǎn)等研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)物食用苦瓜皂甙后肝糖元含量有升高趨勢(shì),可見苦瓜皂甙有促進(jìn)肝糖元合成的作用。此外,黃芪皂甙也可防止肝糖元分解而降糖。4.4調(diào)節(jié)四氧氧化酶致大鼠血糖的作用,提高機(jī)體及周圍組織對(duì)葡萄糖利用、改善四氧吡啶致大鼠血糖等通過促進(jìn)周圍組織對(duì)葡萄糖的利用和攝取,也能達(dá)到降糖效果。郭潔文認(rèn)為荔枝核可能是通過對(duì)糖代謝某一環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié),提高機(jī)體及周圍組織對(duì)葡萄糖的利用率,從而有效地降低四氧嘧啶致大鼠高血糖。葫蘆巴能改善外周的葡萄糖利用,通過對(duì)胰島素受體的作用發(fā)揮其抗糖尿病的作用。經(jīng)初步免疫實(shí)驗(yàn)篩選,玉竹中甾體皂苷成分能促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌胰島素的功能加強(qiáng),同時(shí)增進(jìn)肝臟對(duì)葡萄糖的吸收能力,從而達(dá)到降低血糖的效果。4.5促進(jìn)型糖尿病大鼠的活性近年來許多研究表明糖尿病患者的血液流變性改變?cè)谄湮⒀懿∽儼l(fā)生發(fā)展過程中起重要作用,尤以供細(xì)胞比積、紅細(xì)胞變形性、血小板的黏附聚集以及纖維蛋白原、高脂血癥等引起高度重視。刺五加皂甙能明顯降低實(shí)驗(yàn)性Ⅱ型糖尿病大鼠的高血糖、全血黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)4個(gè)指標(biāo)。人參皂甙Rg1能夠改善Ⅱ型糖尿病患者高凝狀態(tài)。治療組治療前后血液流變學(xué)、凝血各項(xiàng)指標(biāo)間差異有顯著性。與對(duì)照組相比,血液流變學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)間差異有顯著性。4.6治療糖尿病的應(yīng)用植物的降糖機(jī)制與調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能、提高胰島素與其受體結(jié)合,并增強(qiáng)β細(xì)胞分泌胰島素相關(guān),這可能為植物通過提高機(jī)體的免疫力來治療糖尿病開辟一條新途徑。玉竹甲醇提取物和番石榴葉中的單黃酮苷有明顯促進(jìn)靶細(xì)胞胰島素受體結(jié)合的作用,主要是通過提高胰島素受體敏感性而達(dá)到降血糖作用。中藥黃芪、金銀花、黃連、水飛薊皆有增加胰島素受體敏感性的作用。4.7降血糖、降脂糖、清除自由基、降低血清指標(biāo)變化給予KS-Ⅲ(槐花皂苷-Ⅲ)的STZ(鏈脲佐菌素)糖尿病大鼠,血漿中丙二醛、黃嘌呤氧化酶和醛糖還原酶活性降低,SOD(超氧化物歧化酶)、谷胱甘肽過氧化酶和過氧化氫酶(與自由基清除相關(guān)酶)的活性升高,表明KS-Ⅲ降血糖作用可能是通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)過氧化和清除自由基實(shí)現(xiàn)。荔枝核皂苷對(duì)地塞米松致胰島素抵抗大鼠有降血糖、調(diào)血脂改善肝功能等的作用,顯示其具有抗氧化作用。糖尿病所致脂質(zhì)代謝異常是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病及腦血管疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因素。黃芪、三七總皂苷除調(diào)節(jié)血脂外,可通過降低血清MMP-9(基質(zhì)金屬蛋白酶-9)水平防治糖尿病大血管病變。近年報(bào)道,齊墩果酸對(duì)四氧嘧啶所致小鼠糖尿病有預(yù)防及治療作用。太白楤木根皮所含皂甙成分是主要的降血糖因素,其作用與甙元齊墩果酸的結(jié)構(gòu)有關(guān)。齊墩果酸可顯著降低血清中甘油三酯的水平。4.8對(duì)大鼠血糖的影響苦瓜是所有已知的抗糖尿病植物中研究得最為深入的一種,也被認(rèn)為是最有效的抗糖尿病植物之一。因此苦瓜皂苷被稱為植物胰島素。一般認(rèn)為苦瓜中的降糖成分是來自果實(shí)的甾體糖甙混合物和種子的嘧啶核苷。從苦瓜果實(shí)中提取的植物胰島素對(duì)動(dòng)物的血糖有顯著的降低作用,該物與胰島素抗體放免結(jié)合率平均為100μg/mg,彌補(bǔ)了動(dòng)物和人工合成胰島素在治療IDDM(胰島素依賴型糖尿病)時(shí)口服給藥問題的不足。山茱萸環(huán)烯醚萜總苷能顯著降低糖尿病血管并發(fā)癥模型大鼠的sICAM-1(可溶性細(xì)胞間黏附分子-1)、TNF-α(血清腫瘤壞死因子-α)水平,并恢復(fù)一氧化氮和內(nèi)皮素的動(dòng)態(tài)平衡,保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,對(duì)糖尿病血管并發(fā)癥引起機(jī)體損傷具有保護(hù)作用。地膚子總甙能明顯降低四氧嘧啶糖尿病鼠的血糖水平。減慢葡萄糖由胃向小腸的轉(zhuǎn)運(yùn)是地膚子總甙的降糖機(jī)制之一。這一作用有別于其他降糖藥物,可望用于控制糖尿病患者的飯后高血糖及減慢食物中糖分的攝取速度。5關(guān)于皂廢水的基礎(chǔ)研究,我國(guó)科學(xué)綜上所述,皂甙類成分降血糖的研究有大量的文獻(xiàn)報(bào)道,在具有降血糖作用植物種類及其有效成分的發(fā)現(xiàn)和作用機(jī)理的研究等方面,均取得了較大的進(jìn)展,內(nèi)容更加廣泛和深入。中醫(yī)藥治療糖尿病注重整體調(diào)整,在改善癥狀等方面明顯優(yōu)于西醫(yī)藥,而且毒副作用小,安全性高,有著化學(xué)合成藥物不可替代的優(yōu)勢(shì)。在皂甙類成分降血糖的研究中,仍存在不足之處。重復(fù)性的基礎(chǔ)研究偏多,有的科研設(shè)計(jì)不夠合理,相當(dāng)一部分實(shí)驗(yàn)沒有設(shè)立具有可比性的同期對(duì)照組,使資料的可信度受到影響。糖尿病的機(jī)理及其防治的研究是非常復(fù)雜而又漫長(zhǎng)的過程,雖然天然中草藥中的皂甙成分治療糖尿病已顯示了一定的作用,但上述結(jié)果也往往只停留在現(xiàn)象觀察和機(jī)制推測(cè)的水平上,而且動(dòng)物模型的發(fā)病機(jī)制及癥狀表現(xiàn)與人類糖尿病并不完全一