DNJ—1-脱氧野尻霉素

DNJ—1-脱氧野尻霉素
DNJ是源自桑叶的一种天然生物碱
DNJ是从桑树（Morus alba L.）发现的一种天然生物碱。

除桑树外，风信子、野拓草和芽孢杆菌等几种植物与微生物体内也发现含有少量的DNJ。

然而，桑树中的DNJ含量远远高于其他已发现的植物与微生物。

桑树中的DNJ主要分布在桑树的叶、根和枝，其中桑叶中的DNJ含量较高（约占干重的千分之一）。

而且，桑叶占整个桑树干物质的比重最大，约65%。

因此，桑叶已经目前成为获取天然DNJ的主要来源。

图1 桑树图
DNJ是桑叶降血糖的主要功效分子
在各种天然产物中，桑叶是公认的一种具有调节血糖疗效的食材，自古以来就作为一种治疗糖尿病的中药应用于临床。

在《本草图经》中，桑叶被称为“神仙草”。

《本草纲目》记载：桑叶“汁煎代茗，能止消渴”。

然而，桑叶降糖的活性成分及其作用机理却一直未能得到解答。

历经20多年的研究，科学家们才逐渐揭开桑叶降糖的秘密。

1976年，Yoshiaki从桑树的根和枝条中首次检测到DNJ分子。

1994年，Asano等从桑树的叶子中分离出包含DNJ分子在内的6种生物碱，
1995年，Kimura等证实了DNJ分子的降血糖作用最为显著。

也就是说，DNJ分子是桑叶降血糖的主要活性成分。

1997年，Kato确定了DNJ的分子结构。

桑叶提取物是源自桑叶的天然产物，不含有任何人工色素与防腐剂，不添加任何西药的成分。

利用先进的HPLC（高效液相色谱）分析技术，能够成功检测桑叶提取物的主要组成成分。

桑叶提取物中不仅含有降血糖的主要功效分子DNJ，还有其他种类的、且具备一定降糖功效的生物碱与桑叶多糖等活性分子，如Fagomine、DAB和4-Hydroxyhygrinic acid 等。

这些活性分子在人体内会协同作用，有效地调节血糖水平。

表1 DNJ是桑叶提取物中的主要活性成分
DNJ 5%
Fagomine 1%
DAB 0.5%
4-Hydroxyhygrinic acid 3%
DNJ的化学性质
【中文名称】1-脱氧野尻霉素
【英文名称】1-Deoxynojirimycin
【化学名称】(2R,3R,4R,5S)-2-羟甲基哌啶-3,4,5-三醇
【分子式】C6H13NO4
【分子量】163.17
【CAS 号】19130-96-2
图2 DNJ分子结构式
DNJ是通过多重途径的联合作用，来保持人体内健康的血糖水平
多年来的研究结果表明，DNJ的降糖机理十分复杂，其具备多重的药理与生理作用。

目前已经明确的DNJ降糖途径有以下三个：
1 作为α-葡萄糖苷酶抑制剂，延缓食物中糖的吸收，降低餐后血糖。

2 作为糖原磷酸化酶抑制剂，抑制肝糖原分解，平稳空腹血糖
3 具备一定的改善胰岛素抵抗的功效。

【降低餐后血糖】
α-葡萄糖苷酶主要分布在人体小肠内，在碳水化合物的分解过程中起到重要作用。

它们负责将食物中的二糖等低聚糖分解成单糖，如葡萄糖。

这些葡萄糖透过肠壁进入体内，引起人体血糖浓度的急剧升高。

图3 α-葡萄糖苷酶分解蔗糖的途径
DNJ是天然强效的α-葡萄糖苷酶抑制剂，能够在小肠内竞争性结合α-葡萄糖苷酶，且亲和力比蔗糖、麦芽糖等二糖与α-葡萄糖苷酶的亲和力强，减少二糖与α-葡萄糖苷酶结合的机率，从而抑制二糖分解为葡萄糖，大量糖分不会被吸收而被送入大肠。

由于DNJ的作用，进入血液的葡萄糖少了，因而血糖值得以维持在健康水平。

图4 DNJ抑制餐后血糖升高的作用机理
【平稳空腹血糖】
肝糖原可在糖原磷酸化酶的作用下分解成葡萄糖，并释放到血液中，供给肌肉以及其他器官，是提供身体活动的能量来源。

凭借肝糖原与葡萄糖的相互转化，正常人的血糖处于动态平衡之中。

图5 肝脏的功能
在糖尿病病人体内，过多的肝糖原分解成葡萄糖，从而导致了空腹血糖值的异常升高。

DNJ可以通过抑制糖原磷酸化酶的活性，防止过多的肝糖原分解成葡萄糖导致血糖值升高，从而达到平稳空腹血糖的作用。

图6 DNJ可抑制肝糖原的过度分解
【改善胰岛素抵抗】
胰岛素抵抗就是指各种原因（主要包括遗传因素与肥胖症），使得胰岛素促进葡萄糖的摄取与利用效率下降，机体补偿性的分泌过多胰岛素。

从而产生高胰岛素血症，以维持体内血糖的稳定。

如果人体长期处于胰岛素抵抗的状态，会大大加重胰腺负担，可能致使胰腺分泌胰岛素功能的衰竭，进而发展成糖尿病。

DNJ能够通过维持健康血糖、纠正脂类代谢，以及增加胰岛素敏感性等方面的作用，改善胰岛素抵抗的症状。

图7 胰岛素抵抗的典型症状——肥胖
DNJ是源自桑叶的天然产物，非人工化学合成，安全性好，无副作用
✓无胃肠道副作用：DNJ没有西药常见的恶心、呕吐、腹胀、腹痛、腹泻等不适症状。

✓不影响肝肾健康：DNJ无需经肝脏代谢，体内停留时间短，不会损伤人体肝肾功能。

相关证据
·桑叶具有上千年食用与药用历史，安全性经过时间的检验。

桑叶是国家卫生部在1993年认定的药食同源物种。

也就是说，桑叶不仅具有较大药用价值，也作为普通食品食用。

桑叶的安全性得到了国家卫生部的认可。

·胃肠道副作用主要是由残留在胃肠道的多糖酵解引起的。

DNJ对α－淀粉酶没有抑制作用，所以在肠道中不会残留未被吸收的多糖，消除了阿卡波糖类产品引起的严重胃肠道副作用。

·药代试验表明，DNJ体内停留时间短，无毒性积累；无需肝脏代谢，以原型排出，无代谢副产物。

·毒理学研究（2012）结果进一步证实了DNJ的安全性。

-无细胞及遗传毒性
-乙醇提取物的IC50在5g/kg体重之上
-大鼠长期喂养实验未发现毒性
-人体临床实验无毒性及副反应报告
图8 蚕和桑叶
DNJ的用途
糖尿病的预防
糖尿病的辅助治疗
DNJ的推荐使用人群
糖尿病人高危人群：IGT（糖耐量受损）与肥胖人群——糖尿病的预防
IGT（糖耐量受损）是由正常血糖向糖尿病过渡的异常糖代谢状态，主要表现为餐后血糖升高（7.8-11.1）。

几乎所有糖尿病患者都要经历IGT阶段，故又称为糖尿病前期。

糖耐量受损的人群是糖尿病发病的高危人群。

肥胖人群指BMI指数（体重除以身高的平方所得数值）在28以上的，特别是腹部型肥胖者。

肥胖者通常都伴随有不同程度的胰岛素抵抗症状。

对于上述两类糖尿病高危人群，常规的饮食控制与体育锻炼很难达到平稳健康血糖的效果。

如任其发展，很有可能就发展成糖尿病。

服用降糖西药出现胃肠道副作用的糖尿病病人——糖尿病的辅助治疗
这些副作用包括恶心、呕吐、腹胀、腹痛与腹泻胃肠道不适症状等。

肝肾功能受损或担心西药累积副作用的糖尿病病人——糖尿病的辅助治疗“与非糖尿病患者相比，糖尿病患者肝脏疾病发生风险增加77%。

据不完全统计，每年约300个肾病患者当中，至少有48%是由于糖尿病造成的。

”
——中华医学会内分泌学分会副主任委员、北京市糖尿病专业委员会主任委员母义明。

“在糖尿病治疗中，由于过于注重对当前病情的控制，缺乏预防后期肝肾功能减退的意识，我们发现很多患者在长期的降糖过程中出现肝肾功能的下降，这一点必须引起重视。

”——中华医学会糖尿病学分会主任委员、北京人民医院内分泌科主任纪立农。

DNJ的用法与用量
糖尿病的预防：在餐前服用125mg的5%DNJ，每日3次。

糖尿病的辅助治疗：在服用降糖药物的同时，餐前加服250mg的5%DNJ，每日3次。

DNJ降糖功效的相关实验证据
动物学实验
实验时间：2009年
实验地点：北京
实验结果：
DNJ对实验大鼠服用淀粉后血糖的降低具有显著效果。

20毫克/公斤桑叶提取物（含5%DNJ）与米格列醇(德国拜耳新型α-葡萄糖苷酶抑制剂类降糖药) 药学剂量下的降血糖效果相当。

图9
人体临床实验
实验时间：2010年
实验地点：北京
实验结果：
DNJ可显著降低人体餐后的血糖值。

血糖峰值降低26.7%，2小时血糖峰面积降低52.2%。

160毫克桑叶提取物（含5%DNJ）效果与50毫克米格列醇的降血糖效果相当（图11
与图12）。

图10
图11
图12。