芦丁延缓糖尿病并发症进程的研究现状
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NO.02 2019
( Cumulativety NO.38 )
中国高新科技
China High-tech 2019年第02期(总第38期)
0 引言
芦丁在自然界中广泛存在,传统提取方法往往提取率低、提取时间长,科研人员不断改进技术使提取工艺愈发成熟,为大规模生产提供了保障。芦丁作为一种天然产物,具有很强的药理活性,在药物开发上受到了科研界的重视。
糖尿病(diabetes mellitus,DM)作为一种慢性病,主要以胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗为特征,临床表现为高血糖和其他多种并发症。芦丁具有降糖、降脂、抗氧化、抗炎及清除自由基等作用,可改善糖尿病患者的代谢及器官损伤。近年来,芦丁越来越多地被用于治疗糖尿病及其并发症的研究,本文主要对芦丁治疗糖尿病及其并发症的相关研究展开综述,为芦丁治疗糖尿病及其并发症提供依据。
1 芦丁抗糖尿病并发症
1.1 糖尿病肾病
糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)作为糖尿病最常见的并发症之一,是糖尿病患者死亡的重要原因。细胞转化生长因子(TGF)-β1可以使肾小球系膜细胞肥大和细胞外基质增多,芦丁干预后,(TGF)-β1 mRNA明显减少,可延缓肾小球
硬化进程。此外,高血糖会影响多元醇代谢通路,导致细胞结构被破坏。芦丁可以通过抑制此通路中的关键酶—醛糖还原酶的活性,改善DN的病理状态。芦丁可以降低血清中血管紧张素II(Ang II)、血管内皮生长因子(VEGF)的水平,改善肾小球的滤过功能,减轻肾脏纤维化,延缓DN进程。芦丁还可发挥抑制自由基通路及抗脂质过氧化的作用,缓解机体的氧化应激和脂代谢紊乱,以此来防治DN。应用芦丁后,糖尿病小鼠的血肌酐和尿素氮的水平也会在一定范围内降低,表明芦丁可以减轻肾脏的损害程度,对DN有治疗作用。1.2 糖尿病中枢神经病变
糖尿病主要造成脑组织的结构和功能改变,导致认知功能出现障碍,并伴有学习记忆能力下降,严重时甚至可发展为痴呆。糖尿病的中枢神经病变的机制与氧化应激密切相关。芦丁改善认知功能的作用可能主要与核因子E2相关因子2(Nrf2)在应激状态下激活抗氧化酶基因有关,借此增强机体的抗氧化能力。屈昌会以链脲佐菌素(STZ)诱导的大鼠为实验对象进行研究,结果表明糖尿病曲克芦丁组的血红素氧合酶-1的mRNA和蛋白表达水平均较糖尿病对照组和糖尿病盐水组有所上升。
芦丁延缓糖尿病并发症进程的研究现状
孟徐兵1 梁伟时1 薛 宁1 康佳丽1 张丹丹1 高庆瑶1 韩淑英2
(1.华北理工大学临床医学院;2.华北理工大学基础医学院,河北 唐山 063210)
摘要:芦丁(rutin)属于黄酮类化合物,其毒性小、活性高、来源丰富。国内外学者对芦丁进行了大量的研究,并在芦丁抗糖尿病及其并发症方面的研究上取得了一定成果。文章就芦丁对糖尿病及其并发症的治疗作用与相关机制进行归纳总结,为芦丁作为抗糖尿病药物的开发利用提供一定的理论依据。关键词:芦丁;糖尿病并发症;治疗机制 文献标识码:A 中图分类号:R22
文章编号:2096-4137(2019)02-042-03 DOI:10.13535/ki.10-1507/n.2019.02.12
收稿日期:2018-10-16
作者简介:孟徐兵(1996-),女,河北唐山人,华北理工大学临床医学学生,研究方向:中药单体治疗糖尿病。基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(项目编号:201710081009)。
李红岩和康亚兴等用同样的方法分别对STZ大鼠的GCLM、GCLC和NQO1的表达进行测定,结果发现这些表达均明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)活力明显升高,过氧化脂质(MDA)生成明显减少。这些结果均表明曲克芦丁可以改善糖尿病大鼠的氧化应激,保护中枢神经系统,改善认知障碍。
1.3 糖尿病心肌病
糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)是指继发于糖尿病的心肌疾病,主要病理表现为心肌肥厚及心肌纤维化。Rho/ROCK通路在多种纤维化、硬化性病中均有参与,可以被组织转谷氨酰胺酶(tTG)激活。李晓华等对4组的心肌细胞进行观察,发现芦丁组可降低高糖诱导的心肌细胞中的tTG蛋白及mRNA的表达,减轻心肌的纤维化程度。冀晓茹等对1型糖尿病小鼠的心肌组织病理切片进行观察,发现经芦丁治疗后,小鼠心肌细胞的萎缩和坏死的症状有所减轻,血清心肌酶活性较模型组降低,表明芦丁可以对DCM的心肌损伤起到一定的保护作用。
1.4 糖尿病肝病
肝脏是机体进行糖代谢的重要器官,糖尿病长期的高血糖状态会对肝脏造成慢性损伤。正常肝脏的肝小叶结构清晰、肝细胞排列整齐、胞质均匀,仅可见少量的胶原纤维。糖尿病肝病的肝脏在镜下可见肝细胞肿胀,胞浆内含大量脂滴,并出现线粒体及内质网形态的改变、胶原纤维大量增生。芦丁可以改善2型糖尿病肝脏的病理状况、明显降低血糖,这提示芦丁可以延缓脂肪肝、肝纤维化及肝硬化的进程。在降脂方面,芦丁可以降低甘油三酯和低密度脂蛋白的含量,并可在一定程度上逆转线粒体结构的病理改变,改善肝脏的脂肪变性和纤维化。
2 芦丁对糖尿病的治疗机制
2.1 抑制氧化应激
氧化应激指机体活性氧和活性氮的产生量与清除量之间的失衡,导致氧化产物的堆积,对机体细胞及生物大分子物质造成损伤。氧化应激可损坏胰岛β细胞及诱导胰岛素抵抗,是2型糖尿病发病的主要机制。王兰等给大鼠注射小剂量STZ来建立T2DM大鼠模型,发现芦丁可以大幅提高糖尿病大鼠体内SOD活力,降低MDA含量,缓解氧化应激,对糖尿病大鼠进行保护。郝慧慧等发现芦丁给药后的STZ大鼠谷胱甘肽过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、总抗氧化能力均较模型组提高,提示芦丁具有抗氧化能力,可以减轻细胞膜的损伤程度。
2.2 影响糖脂代谢
糖脂代谢紊乱是糖尿病的主要特征之一。对用高脂高热量饮食加小剂量STZ诱导的T2DM大鼠,荞麦花叶芦丁可以显著降低甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、血浆总胆固醇和MDA的含量,并且使胞浆中脂滴数目、线粒体空化及纤维化减少,这些形态学指标也提示芦丁可以恢复线粒体功能,改善脂代谢。此外,芦丁还可以剂量依赖性地降低糖尿病大鼠的血糖。
2.3 改善胰岛素抵抗
胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是糖尿病发生发展的重要病理生理学基础。潘静芳等用芦丁治疗四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠,用药组较模型组的胰岛素敏感指数、血清胰岛素含量和糖耐量均明显升高,表明芦丁可以改善胰岛素抵抗。芦丁可以解除自由基对胰岛β细胞的损害作用,促进胰岛β细胞的修复与再生,提高机体对胰岛素的敏感程度,减轻胰岛素抵抗。肿瘤坏死因子α(TNF-α)也可能是诱发胰岛素抵抗的一个因素,高血糖可以使TNF-α含量升高。芦丁可以调节糖尿病大鼠的胰岛素及TNF-α的含量,改善胰岛素抵抗。
2.4 抗炎作用
炎症因子广泛参与了糖尿病及并发症的发生发展过程。TNF-α、白介素6(IL-6)等炎症因子不仅会对血管内皮造成损伤,还会影响胰岛的功能。李光民等将大鼠分为正常组、糖尿病模型组、芦丁高中低剂量组及罗格列酮阳性药物对照组,进行TNF-α蛋白表达的检测,结果表明芦丁可以降低TNF-α蛋白的表达。芦丁组的大鼠肝脏形态得到改善,表明芦丁可以通过减少炎症因子的数量进而改善糖尿病的病理状态,具有一定抗炎作用。
3 结语
糖尿病及各种并发症的发病机制尚未明确,其治疗药物的研发前景广阔。在药物研发时,不仅要考虑药物对糖尿病及其并发症的治疗作用,也要考虑药物对靶器官的副作用,而目前尚未研发出非常理想的药物。芦丁以其低副作用、来源广泛、天然成分等优点受到了人们的青睐,在针对糖尿病、静
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