明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病防護(hù)作用的研究進(jìn)展

曹　卿，王慶平，鐘進(jìn)義(濰坊護(hù)理職業(yè)學(xué)院，山東青州　6500;青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山東青島　660)

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明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病防護(hù)作用的研究進(jìn)展

曹卿1，王慶平1，鐘進(jìn)義2
(1濰坊護(hù)理職業(yè)學(xué)院，山東青州262500;2青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山東青島266021)

摘要:綜述了明日葉查爾酮抗氧化、抑制血管內(nèi)皮損傷、降血糖、保護(hù)胰島素受體等生理活性及其對(duì)2型糖尿病防護(hù)作用的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞:明日葉查爾酮; 2型糖尿病;胰島素受體;血糖

近20年來，我國每年新增的糖尿病病人大約有101萬，其中2型糖尿病病人占總糖尿病病人的95%左右［1］?，F(xiàn)有的降糖藥物對(duì)機(jī)體組織器官有一定的損害和不良反應(yīng)，因此有不少學(xué)者嘗試研究天然植物中某些具有抗糖尿病及其并發(fā)癥的化學(xué)物質(zhì)，在糖尿病防治工作中取得了重大突破。黃酮類植物具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗心腦血管等疾病的作用，已由國內(nèi)外學(xué)者通過大量的實(shí)驗(yàn)研究充分得到了證實(shí)［2-4］。黃酮類植物對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥具有防護(hù)作用，我國已經(jīng)將其列為防治糖尿病的重要植物資源之一。

1　明日葉概述

明日葉(Ashitaba)系野生芹科植物，原產(chǎn)地為日本的八丈諸島，被當(dāng)?shù)鼐用褡鳛橐环N普通蔬菜長(zhǎng)期食用。我國開發(fā)利用明日葉的時(shí)間較晚，在1995年和1999年分兩次引進(jìn)到我國云南、海南地區(qū)試種。在我國明日葉主要集中用于簡(jiǎn)單加工和食用，采摘時(shí)主要收集明日葉的嫩葉，老葉可以加工成飼料喂養(yǎng)奶牛，經(jīng)明日葉喂養(yǎng)的奶牛產(chǎn)奶量會(huì)大大增加。如果將明日葉的根莖或葉子折斷后，會(huì)有黃色汁液流出，這些黃色汁液主要成分是查爾酮和香豆素類物質(zhì)，其中查爾酮類物質(zhì)的含量高達(dá)90.2%［5，6］。

2　明日葉查爾酮的生理活性

明日葉查爾酮也稱查耳酮，屬于黃酮類化合物中的一種，化學(xué)結(jié)構(gòu)為1，3-二苯基丙烯酮，是明日葉的主要功效成分，以它為母體的天然化合物廣泛存在于植物界中?，F(xiàn)將明日葉杳爾酮(AX)的生理活性和對(duì)2型糖尿病的防護(hù)作用的研究進(jìn)展綜述如下。

2.1抗氧化作用

近年來，國際上對(duì)于明日葉的研究主要集中在其生物功效以及開發(fā)利用方面。國內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)明日葉查爾酮的抗氧化、抗腫瘤、抗糖尿病等作用進(jìn)行了深入的研究，最近幾年，我國學(xué)者在對(duì)明日葉查爾酮的抗氧化研究方面取得了較大進(jìn)展。有研究者認(rèn)為，胰島素抵抗、糖尿病和心血管疾病的共同發(fā)病基礎(chǔ)均為氧化應(yīng)激［7］，氧化應(yīng)激與糖尿病的發(fā)病密切相關(guān)［8］。實(shí)驗(yàn)證明，高糖環(huán)境下細(xì)胞中的活性氧自由基(超氧陰離子)濃度會(huì)增加，同時(shí)2型糖尿病患者血漿和尿液中會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激的標(biāo)志物(8－羥基脫氧鳥苷酸)水平增高［9］，抗氧化能力下降。自由基水平升高、脂質(zhì)過氧化程度增強(qiáng)可能會(huì)引起血糖升高，使病情進(jìn)一步惡化［10］。黃酮類植物本身具有保護(hù)胰島β細(xì)胞的功能，從而使胰島素受體免受損傷，減輕胰島素抵抗，其作用機(jī)理主要是由于這種植物具有抗氧化、抗炎的作用。有實(shí)驗(yàn)報(bào)道［11］，給荷H22肝癌小鼠經(jīng)口灌胃明日葉查爾酮后，通過檢測(cè)其血清脂質(zhì)過氧化物水平、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、總抗氧化能力等指標(biāo)，得出明日葉查爾酮能增強(qiáng)H22肝癌小鼠的抗氧化能力、并能夠減弱自由基對(duì)脂質(zhì)的氧化作用。王先紅等［12］也通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，高劑量AC組大鼠血清MDA、ox-LDL與糖尿病模型組比較顯著性降低，而SOD及T-AOC的值則升高，此結(jié)果也證實(shí)了明日葉查爾酮可以提高2型糖尿病大鼠的抗氧化能力，減輕脂質(zhì)過氧化程度。

查爾酮類化合物可以有效地抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，減輕機(jī)體的抗氧化損傷、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、延緩機(jī)體的衰老［13］。Toshihiro等［15］證實(shí)了明日葉的莖葉中含有多種查爾酮類物質(zhì)，對(duì)糖尿病有很好的治療作用;另外明日葉中還含有一般植物性食物很少有的維生素B、豐富的葉綠素、高濃度的天然有機(jī)鍺以及人體所需的20多種礦物質(zhì)，具有抗菌消炎、增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)成長(zhǎng)、補(bǔ)血、增進(jìn)食欲和預(yù)防癌癥等功效［16］。朱少華等［17］的研究表明，甘草中的查爾酮可以減少動(dòng)物體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物水平，對(duì)動(dòng)物腦組織內(nèi)MDA水平升高有明顯的抑制作用，減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物對(duì)機(jī)體的損傷。

2.2抑制血管內(nèi)皮損傷

血管病變是2型糖尿病的主要并發(fā)癥，血管內(nèi)皮損傷是導(dǎo)致糖尿病血管病變機(jī)制之一。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙與心腦血管疾病，特別是動(dòng)脈粥樣硬化的形成密切相關(guān)國內(nèi)外研究結(jié)果表明，2型糖尿病病人存在血管內(nèi)皮功能障礙高濃度葡萄糖可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的異常［18］。VE-ca反映血管內(nèi)皮細(xì)胞損害的有效指標(biāo)，王占華等［19］研究顯示，晚期糖基化終產(chǎn)物可引起VE-ca分布和形態(tài)改變;張照杰等［20］通過實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了糖尿病對(duì)照組大鼠的VE-ca的水平明顯高于對(duì)照組，喂飼了高劑量AC的大鼠血清中VE-ca水平顯著性低于糖尿病組，說明了明日葉查爾酮有保護(hù)血管內(nèi)皮的作用。

2.3降低血糖，減輕胰島素抵抗

2型糖尿病的特點(diǎn)是機(jī)體可以分泌胰島素，但細(xì)胞對(duì)其利用率下降，胰島素的效果大打折扣，導(dǎo)致血糖和胰島素水平均升高。胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)長(zhǎng)期持續(xù)存在時(shí)機(jī)體血糖就會(huì)升高，進(jìn)而出現(xiàn)糖尿病的臨床癥狀［11］。有文獻(xiàn)報(bào)道，明日葉查爾酮可以降低糖尿病氧化應(yīng)激和胰島素水平，改善胰島素抵抗［21-22］。明日葉查爾酮可增加2型糖尿病大鼠肝臟葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Clut2的表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)葡萄糖由血液到肝細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和肝糖原合成，使血糖濃度降低，同時(shí)還可以使骨骼肌細(xì)胞膜表面葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Clut4含量增加，提高葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)，維持血糖穩(wěn)定［23］。

2.4保護(hù)胰島素受體，減輕胰島素抵抗

胰島素受體是一種胰島素刺激的酪氨酸特異性蛋白激酶。受體α亞基與配體結(jié)合后，β亞基酪氨酸蛋白激酶活性區(qū)域發(fā)生自身磷酸化，處于下游的信號(hào)分子被激活，引起一系列胞內(nèi)的生物學(xué)效應(yīng)，同時(shí)細(xì)胞的新陳代謝增加，使其不斷增值、分化［14］。胰島素受體存在于機(jī)體的所有組織中，并且不同部位受體的密度明顯不同，紅細(xì)胞中受體含量較少，脂肪細(xì)胞或肝細(xì)胞中含量最多。雖然胰島素受體在體內(nèi)的分布非常不均勻，但是它的生理功能卻是相同的。胰島素要想發(fā)揮其生理功能首先需要與受體結(jié)合，并且胰島素受體的活性與胰島素是否能正常發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)關(guān)系密切。胰島素與靶細(xì)胞膜結(jié)合的受體親和力降低可以引發(fā)胰島素對(duì)葡萄糖的代謝功能降低，進(jìn)而使血糖升高，引起胰島素抵抗。

目前研究認(rèn)為，2型糖尿病病理改變的基礎(chǔ)是胰島素抵抗伴胰島素分泌相對(duì)不足，胰島素抵抗時(shí)靶細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性降低，胰島素不能與受體很好的結(jié)合，使的胰島素生物學(xué)效應(yīng)低于正常水平。胰島素抵抗是2型糖尿病的主要始發(fā)因素［24］。在胰島素抵抗最初階段，為了保持正常的糖代謝，機(jī)體會(huì)代償性的使胰島素的分泌增加，最終造成胰島β細(xì)胞功能的損傷，繼而出現(xiàn)高血糖和高胰島素血癥。有報(bào)道指出［25］，糖尿病患者可能同時(shí)伴有胰島素受體數(shù)目減少及結(jié)合能力下降。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)某些黃酮類植物可以通過增加胰島素受體的敏感性，使胰島素充分發(fā)揮它的生物學(xué)效應(yīng)，從而起到降低空腹血糖的作用，同時(shí)還具有減輕胰島β細(xì)胞負(fù)荷，防止其分泌功能降低、過量凋亡以及病情加重的作用。同時(shí)也有文獻(xiàn)證實(shí)［26］，明日葉查爾酮可以提高2型糖尿病大鼠紅細(xì)胞胰島素受體的結(jié)合容量和結(jié)合常數(shù)，從而起到提高胰島素受體親和力的作用。有報(bào)道指出［27］，高劑量AC組大鼠肝臟IR蛋白表達(dá)的平均光密度值比糖尿病對(duì)照組顯著性升高說明補(bǔ)充明日葉查爾酮可以增加2型糖尿病大鼠胰島素受體表達(dá)，增強(qiáng)胰島素的敏感性，從而降低血糖和血清胰島素水平，改善胰島素抵抗。2型糖尿病出現(xiàn)的胰島素抵抗及胰腺β細(xì)胞分泌功能異常的原因是胰島素的受體結(jié)合及受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常［28］。肝臟胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的關(guān)鍵分子是胰島素受體(InsR)與胰島素受體底物－2 (IRS-2)，肝臟IRS-2含量增加可使胰島素的生物學(xué)效應(yīng)增強(qiáng)和胰島素敏感性增強(qiáng)［29，30］。劉貝等［31］通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)高劑量AC組IRS-2 mRNA和InsR的mRNA與蛋白表達(dá)水平均較糖尿病對(duì)照組顯著增高，說明AC可以通過改善胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙從而提高胰島素敏感性。

3　結(jié)論

由于目前應(yīng)用于治療糖尿病藥物具有較多的副作用和不良反應(yīng)，使得現(xiàn)有的糖尿病治療藥物在開發(fā)和利用方面受到很大程度的限制，所以開發(fā)利用天然的抗氧化劑來防治糖尿病將會(huì)成為一種可行性途徑。明日葉查爾酮作為一種天然的抗氧化劑，能有效改善2型糖尿病大鼠的一般情況和高血糖癥狀，降低氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體的損傷，能有效清除體內(nèi)自由基，保護(hù)胰島β細(xì)胞免受損傷，保持細(xì)胞膜的完整性，使細(xì)胞膜上的胰島素受體敏感性、親和力增加，提高胰島素受體的生物學(xué)活性，降低2型糖尿病的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

［1］Young IS，Woodside JV.Antioxidants in heslth and disease ［J］．Clin Patho，2001，54:176-186．

［2］Daejoong Kwona，et al.Antioxidant and antigenotoxic activities of Angelica keiskei，Oenanthe javanica and Brassica oleracea in the Salmonella mutagenicity assay and in HCT116 human colon cancer cells［J］．Biofactors，2006，26(4) :231-244．

［3］Enoki T，et al.Antidiabetic activities of chalcones isolated from a Japanese Herb，Angelica keskei［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2007，55(15) :6013-6017．

［4］韓曙，等.珍惜蔬菜一明日葉［J］．長(zhǎng)江蔬菜，2002，2:11．

［5］陳思婷，等．綠色保健蔬菜長(zhǎng)壽芹［J］．中國熱帶農(nóng)業(yè)，2007，1:43．

［6］Evans JL，et al.Oxidative stress and stress—activated signaling pathways: a unifying hypothesis of type 2diabetes［J］．Endocr Rev，2002，23(5) :599-622．

［7］Nishikawa T，et a1.Evaluation of urinary 8－h(huán)ydroxydeoxy—guanosine as a novel biomarker of macrovascular complications in type 2diabetes［J］．Diabetes Care，2003，26(5) :1507-1512．

［8］Ogawa H，Okada Y，Kaminsako T.Beneficial effect of xanthoangelol，a chalcone compound fuorom A ngelica keiskei，on lipid metabolism in stroke-prone spontaneously hypertensive rats［J］．Clinical and Experimental Pharm-cology and Physiology，2007，34(3) :238-243．

［9］Cefieno A，Motz E.Is oxidative stress the pathogenic mechanism underlying insulin resistance，diabetes，and cardiovascular disease? The common soil hypothesis revisited［J］．Artarioacler Thromb Vasc Biol，2004，24(5) :816-823．

［10］CANDUSH J K，DAS N P.Antioxidants in food and chronic degener—ative diseases［J］．Biomed Environ Sci，1996，9 (2-3) :117-123．

［11］侯芳霖，等．明日葉查爾酮對(duì)荷瘤小鼠抗氧化能力影響作用的研究［J］．世界中西醫(yī)結(jié)合雜志，2011，6(4) : 288-290．

［12］王先紅，等.明日葉查爾酮對(duì)糖尿病大鼠氧化應(yīng)激影響［J］．中國公共衛(wèi)生，2014，30(1) :74-76．

［13］王淑杰，王淑華，劉剛.甘草查爾酮分離純化工藝的研究［J］．寧夏工程技術(shù)，2005，4(4) :363-365．

［14］陳家倫．胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及臨床意義(上)［J］．國外醫(yī)學(xué)內(nèi)分泌冊(cè)，2002，22(1) :1-4．

［15］NAM NH，KIMY，YOOYJ，et al.Cytotoxic2，5'dihydroxy chalcone with unexpected antiangiogenic activity［J］．EurJ Medchem，2003，38(2) :179-187．

［16］Enoki T，et al.Antidiabetic activities of chalcones isolated from a Japanese Herb，Angelica keskei［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2007，55(15) :6013-6017．

［17］朱少華，等．甘草查爾酮抗脂質(zhì)過氧化及自由基的實(shí)驗(yàn)研究［J］．同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，25(1) :25-27．

［18］向光大，等.早期2型糖尿病病人內(nèi)皮依賴性血管舒張功能改變的研究［J］．臨床內(nèi)科雜志，2004，21(4) :264-265．

［19］王占華，等.晚期糖基化終產(chǎn)物誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞黏附連接改變及其機(jī)制［J］．中國動(dòng)脈硬化雜志，2008，16(7) : 505-509．

［20］張照杰，等.明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病大鼠血清ET-1和VE-ca的影響［J］．齊魯醫(yī)學(xué)雜志，2013，28(4) :337-338．

［21］FUSO A，et al，DNAmethylase and demethylase.activities are modulated by one-carbon metabolism in Alzheimer's disease models［J］．Nutr biochem，2011，22:242-251．

［22］OBEID R，et al.Methylation status and neurodegenerative markers in Parkinson disease［J］．Clin chem，2009，55 (10) :1852-1860．

［23］趙陽，劉貝，李蕾，等，明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病大鼠肝臟和骨骼肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)的影響［J］．衛(wèi)生研究，2013，42(1) :107-109．

［24］Sacks DB.Amylin－α glucoregulatory hormone involved in the pathogenesis of diabetes mellitus［J］．Clin Chem，1996，42(4) :494-495．

［25］張靜，等.補(bǔ)充鎂對(duì)2型糖尿病大鼠胰島素抵抗和受體親和力的影響［J］．營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，34(4) :336-339．

［26］曹卿，王慶平，等．明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病大鼠紅細(xì)胞胰島素受體親和力的影響［J］．現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2013，13(11) :2034-2036．

［27］王慶平，等.明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病大鼠胰島素受體表達(dá)的影響［J］．中國食物與營養(yǎng)，2013，19(1) : 69-72．

［28］李士穎，朱鐵虹.肝胰島素抵抗的研究進(jìn)展［J］．中國慢性病預(yù)防與控制，2008，16:206-208．

［29］Shin T，et al.Foxo feedback control of basal IRS-2 expression in pancreatic β-cells is distinct from that in hepatocytes ［J］．Diabetes，2011，60:2883-2891．

［30］張旭照，等.酒精對(duì)大鼠胰島素敏感性和骨骼肌胰島素受體底物mRNA表達(dá)的影響［J］．中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2004，38:335-338．

［31］劉貝，孫建平，趙陽，等.明日葉查爾酮對(duì)2型糖尿病大鼠肝細(xì)胞胰島素受體與胰島素受體底物－2mRNA表達(dá)的影響［J］．營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2013，35(1) :44-47．

(責(zé)任編輯李婷婷)

Research Advancement of Preventing Role of Ashitaba Chalcone in Type 2 Diabetes Mellitus

CAO Qing1，WANG Qing-ping1，ZHONG Jin-yi2
(1Weifang Nursing Vocational College，Qingzhou 262500，China;2Medical College of Qingdao University，Qingdao 266021，China)

Abstract:This article reviewed the research advancement of effect of ashitaba chalcone in preventing the development of type 2 diabetes mellitus，due to their multiple physiological functions such as antioxidant，inhibiting the vascular injury，anti-hyperglycemia and protecting insulin receptor．

Keywords:ashitaba chalcone; type 2 diabetes mellitus (2-DM) ; insulin receptor; blood glucose

通訊作者:鐘進(jìn)義(1951—)，男，學(xué)士，博士生導(dǎo)師，教授，研究方向:營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)和毒理學(xué)。

作者簡(jiǎn)介:曹卿(1982—)，女，碩士，講師，研究方向:營養(yǎng)護(hù)理學(xué)。