多酚抗2型糖尿病作用的研究進展

施琳琳綜述，劉曉芳審校

(1.天津市第三中心醫(yī)院 營養(yǎng)科，天津 300017；2. 大連醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院 食品營養(yǎng)與安全教研室，遼寧 大連 116044)

綜 述 doi:10.11724/jdmu.2016.06.21

多酚抗2型糖尿病作用的研究進展

施琳琳1綜述，劉曉芳2審校

(1.天津市第三中心醫(yī)院 營養(yǎng)科，天津 300017；2. 大連醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院 食品營養(yǎng)與安全教研室，遼寧 大連 116044)

多酚是天然抗氧化劑，具有兩個重要的生理效應，清除自由基和影響酶的表達。2型糖尿病的發(fā)病主要與胰島素抵抗、胰島素分泌異常有關(guān)。氧化應激可影響胰島素的敏感性或直接影響β-細胞數(shù)量，與糖尿病的發(fā)生有關(guān)。多酚可以通過抗氧化及調(diào)節(jié)糖代謝酶的活性等方面預防糖尿病的發(fā)生。本文對多酚抗糖尿病作用的研究進展作一綜述。

糖尿病；氧化應激；多酚

多酚是天然的抗氧化劑，包括橄欖苦苷，羥基酪醇，兒茶素，綠原酸，橙皮苷，川陳皮苷等。許多種類的多酚包含兩個以上酚羥基，具有強大的清除自由基能力和抗氧化作用，同時還可以影響酶的活性。多酚具有抗炎、抗菌及免疫調(diào)節(jié)的作用，被廣泛應用于食品和醫(yī)學領(lǐng)域。近期研究表明多酚可用于2型糖尿病的預防。

1 多酚抗氧化作用

2型糖尿病的發(fā)病與胰島素抵抗密切相關(guān)，胰島素抵抗常見于肥胖病人，然而大多數(shù)肥胖病人已適應其發(fā)病前的長期胰島素抵抗，表現(xiàn)為胰島β-細胞量增加和胰島素分泌增加[1]。當體內(nèi)胰島素水平發(fā)生變化時，β-細胞量的敏感性可進行自我適應性調(diào)節(jié)。氧化應激可影響胰島素的敏感性或直接影響β-細胞數(shù)量，它作為2型糖尿病的發(fā)病機理已被廣泛接受。無癥狀的預狀態(tài)、邊緣性糖尿病或2型糖尿病的發(fā)病早期，體內(nèi)氧化應激增加。在2型糖尿病早期，患者血液中脂質(zhì)氧化產(chǎn)物羥十八碳二烯醇(HODE)增加，表明有氧化應激反應，特別是自由基和單線態(tài)氧的參與。嚙齒類動物實驗表明，抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶的表達水平，在β-細胞中比在其他組織中要低得多[2]。因此，氧化應激可能是β-細胞數(shù)量下降的主要因素?？寡趸瘎┑闹饕獧C制是清除自由基、抑制氧化應激，這也是多酚類物質(zhì)用于預防2型糖尿病的可能機制。

1.1 清除氧自由基

氧氣在還原生成水的過程中產(chǎn)生超氧陰離子、過氧化氫、羥基自由基及單線態(tài)氧，這些活性氧在脂質(zhì)過氧化過程中起著重要作用。一種抗氧化劑能否抗氧化和抗氧化效率如何，主要看它在不同體系對氧自由基的清除作用。有研究表明，橄欖苦苷(OP)具有清除超氧陰離子和羥基自由基的作用，它可抑制嗜中性粒細胞和次氯酸衍生基團的爆發(fā)[3]。有體外研究提示橄欖苦苷(OP)和羥基酪醇(HT)可與穩(wěn)定自由基2,2-二苯基-1-苦基苯肼(DPPH)和羥基自由基反應[4]，表明OP與HT均具有清除自由基的能力。 OP和HT也是過氧亞硝酸鹽和超氧化物陰離子自由基的有效清除劑[5]。根據(jù)ESR評價異黃酮清除自由基活性的能力，染料木黃酮清除ROS類似于谷胱甘肽，它具有單線態(tài)氧除去能力[6]。

1.2 抑制脂質(zhì)過氧化

機體內(nèi)存在大量不飽和脂肪酸，它們易受到過氧化作用的損傷。通過酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)反應產(chǎn)生的氧自由基能夠攻擊生物膜磷脂中的多不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)過氧化作用，并由此形成脂質(zhì)過氧化物。脂質(zhì)過氧化作用主要是指在多不飽和脂肪酸中發(fā)生的一種自由基鏈式反應, 它主要是由活性氧引發(fā)產(chǎn)生的。脂質(zhì)過氧化作用不僅能把活性氧轉(zhuǎn)化成活性化學劑，并且能夠放大活性氧的作用, 因此初始的一個活性氧能夠?qū)е潞芏嘀惙纸猱a(chǎn)物的形成，因此，是否能夠抑制脂質(zhì)過氧化，是評估抗氧化劑的另一項重要標準。HT通過與MAP激酶和PI3激酶[7]相互作用，抑制過氧化氫誘導腎細胞損傷。它通過清除過氧化自由基，抑制腸Caco-2細胞的脂質(zhì)過氧化，并在人角質(zhì)形成細胞中誘導血紅素加氧酶基因的表達[3]。圣草枸櫞苷是一種可在檸檬和酸橙中找到的類黃酮。它具有比橙皮苷更強的抗氧化活性[8]，已有報道顯示它可抑制肝臟的脂質(zhì)過氧化作用[9]。

1.3 血紅素加氧酶-1(HO-1)作用

HO-1是一種最廣泛存在的抗氧化防御酶，HO-1為血紅素代謝的限速酶，與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合。HO-1 的抗氧化功能部分與其阻止游離血紅素參與氧化反應有關(guān)，而其代謝產(chǎn)物即 CO、膽紅素、轉(zhuǎn)鐵蛋白均有抗氧化功能，是 HO-1發(fā)揮抗炎抗氧化、抗凋亡和抗增生功能的主要效應分子。兒茶素通過Nrf2的途徑活化，賦予細胞抗氧化性能[10]。EGCg在大鼠神經(jīng)元細胞中通過Nrf2的活化，通過HO-1，能夠?qū)毎鸨Ｗo效應[11]。在花生中被發(fā)現(xiàn)的染料木黃酮糖苷，已經(jīng)顯示出可增強HO-1的表達及在人類乳腺癌MCF-7細胞中發(fā)揮抗氧化活性[12]。

2 調(diào)節(jié)糖代謝酶的活性

多糖轉(zhuǎn)化成單糖吸收進入血液循環(huán)，必須在α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶作用下才能完成。抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶的活性可以降低餐后血糖水平，從而起到預防和減緩2型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展的作用。茶黃素可抑制餐后血糖水平升高，這是由于抑制了小腸中α-葡萄糖苷酶的活性，從而引起糖降解，抑制葡萄糖在腸道中的吸收[13]。已有研究提出綠原酸可能具有預防糖尿病的作用，它能抑制α-糖苷酶活性防止餐后血糖升高[14]。據(jù)報道，綠原酸及其異構(gòu)體從咖啡豆萃取，此提取物可提供約60%～85%的綠原酸，可對碳水化合物降解酶、麥芽糖酶、蔗糖酶和α-淀粉酶的活性起到抑制作用[15]，通過抑制碳水化合物降解以防止餐后血糖水平的升高。

3 改善胰島素抵抗

胰島素抵抗是糖尿病治療的主要病因，肥胖引起的2型糖尿病患者常伴隨有血糖升高、高胰島素癥和高血脂癥，胰島素能調(diào)節(jié)肌肉及脂肪對葡萄糖的攝取，并抑制肝臟合成葡萄糖，是血糖濃度的主要調(diào)節(jié)因子[16]。現(xiàn)階段，關(guān)于多酚刺激胰島素分泌的研究有很多。研究發(fā)現(xiàn)綠原酸能促進INS-IE細胞系和大鼠胰島分泌胰島素?？Х戎械木G原酸能夠調(diào)節(jié)人體對葡萄糖的吸收和胰島素的分泌。在Goto-Kaizaki(GK)大鼠中，喂養(yǎng)含有1%濃度的橙皮苷可預防血糖水平升高和胰島素抵抗[17]；在橙皮苷喂養(yǎng)的大鼠中PPARα與PPARγ的mRNA表達水平較空白組動物顯著升高[17]；在以橙皮苷作為補充劑喂養(yǎng)的C57BL / KSJ-db / db小鼠中，其血漿胰島素水平和葡糖激酶水平均有所升高[18]；橙皮苷還可降低糖尿病大鼠模型中大鼠的糖化血紅蛋白、葡萄糖、總膽固醇及甘油三酯的水平[19]。酢橘素在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠模型中，也可抑制血糖水平和胰島素抵抗[20]。當川陳皮素被加到高熱量飲食喂養(yǎng)的小鼠身上時，可抑制小鼠血糖水平升高和胰島素抵抗，并且瘦素濃度及脂肪細胞直徑均下降[21]。

4 激素調(diào)節(jié)分泌

胰高血糖素樣肽-1 (glucagon-like peptide-1，GLP-1)是由腸道L細胞分泌的一種既能促進胰島素分泌同時又能減少胰高血糖素分泌的激素。GLP-1還能間接降低肝臟合成葡萄糖的量、延遲胃排空、抑制2型糖尿病患者的食欲，這些功能使GLP-1可能成為2型糖尿病患者有效和安全的降糖劑。攝取適量咖啡多酚可控制GLP-1的分泌，從而降低血糖水平[22]。異黃酮也具有抗糖尿病效果，根據(jù)韓國流行病學研究，在女性的血漿中染料木黃酮的濃度與2型糖尿病的發(fā)病風險呈負相關(guān)性[23]。異黃酮被稱為植物雌激素并且具有雌激素樣活性。有些異黃酮的抗糖尿病效果和其雌激素樣活性具有關(guān)聯(lián)性。

5 總 結(jié)

目前針對多酚的抗氧化和影響糖代謝，胰島素抵抗功效等研究是彼此獨立的，它們之間的相互關(guān)系尚不清楚，需要在未來加以證實。雖然有許多問題有待解決，但多酚的抗氧化性及抗糖尿病的特性，為2型糖尿病的早期預防及治療開辟了一條新思路。

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Research progress on antidiabetic effects of polyphenols

SHI Lin-lin1, LIU Xiao-fang2

(1.DepartmentofNutrition,TianjinThirdHospital,Tianjin300017,China; 2.DepartmentofNutritionandFoodHygiene,CollegeofPublicHealth,DalianMedicalUniversity,Dalian116044,China)

Polyphenols are natural antioxidants, have two important physiological effects, scavenging free radicals and affecting the expression of enzymes. The incidence of diabetes is mainly related to insulin resistance and insulin secretion. Oxidative stress can affect the sensitivity of insulin or directly affect the amount of pancreatic β-cells, which is related to the occurrence of diabetes. Polyphenols can prevent the occurrence of diabetes by antioxidant and regulating the activity of glucose metabolism enzymes. Here, we review the progress of the effect of polyphenols on diabetes.

diabetes; oxidative stress; polyphenol

遼寧省教育廳科學技術(shù)研究項目(L2015148)

施琳琳(1983-)，女，遼寧本溪人，醫(yī)師。E-mail:shiyuelin@126.com

劉曉芳，副教授。E-mail:food@dmu.edu.cn

R151

A

1671-7295(2016)06-0608-03

施琳琳，劉曉芳.多酚抗2型糖尿病作用的研究進展[J].大連醫(yī)科大學學報，2016,38(6)：608-610，615.

2016-10-10；

2016-12-12)