多糖降血糖作用研究

尹凡，趙嘉，侯子馳，楊曦，王存鑫，靖會(huì)

（西安醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，陜西西安 710021）

當(dāng)今世界范圍內(nèi)，糖尿病的發(fā)病率仍居高不下。國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)在2014年更新的數(shù)據(jù)顯示，全世界有3.87億人患有糖尿病，預(yù)計(jì)到2035年將達(dá)到5.92億人，僅在2014年，500萬(wàn)糖尿病患者死于糖尿病[1]。糖尿病是一種糖代謝紊亂性疾病，分為Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病，大多糖尿病患者都屬于Ⅱ型糖尿病。近年來(lái)，抗糖尿病藥應(yīng)用較廣，口服降糖藥包括胰島素分泌促進(jìn)劑、胰島素增敏劑、α-葡萄糖苷酶抑制劑和二肽基肽酶-Ⅳ抑制劑等[2]。但化學(xué)合成藥有一定的副作用，因此，一些天然降糖物質(zhì)如多糖已成為專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

多糖是由10個(gè)以上單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的高分子化合物，具有降血糖、降脂、抗腫瘤、抗病毒等作用，而且毒性低，來(lái)源廣泛，具有很大的開發(fā)前景[3]。本文主要匯總了近幾年來(lái)多糖在降血糖方面的研究進(jìn)展。

1 具有降血糖作用的多糖

1.1 植物多糖

植物多糖包括淀粉、纖維素、半纖維素、果聚糖、樹脂、黏液質(zhì)和黏膠質(zhì)等[4]。具有降糖作用的植物多糖近年來(lái)研究頗多，如南瓜多糖、山藥多糖、百合多糖、玉竹多糖、仙人掌多糖、馬齒莧多糖、菟絲子多糖等。

1.2 動(dòng)物多糖

動(dòng)物多糖分布于幾乎所有動(dòng)物組織器官中，主要包括糖原、甲殼素、肝素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸等，具有良好的生物學(xué)活性[5]。從動(dòng)物中提取的多糖如文蛤多糖、海參多糖、泥鰍多糖、大黃魚多糖等都被發(fā)現(xiàn)具有降血糖的作用。

1.3 微生物多糖

微生物多糖主要來(lái)源于真菌、細(xì)菌和藻類等，產(chǎn)生的生物高聚物在代謝過(guò)程中具有保護(hù)作用。報(bào)道關(guān)于降糖作用較多的有香菇多糖、樟芝多糖、蜜環(huán)菌多糖等。

2 多糖降血糖作用機(jī)制

2.1 促進(jìn)胰島素分泌

王世偉等[6]通過(guò)低中高劑量玉竹多糖對(duì)STZ誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠模型進(jìn)行干預(yù)，檢測(cè)其血液相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明，玉竹多糖可以促進(jìn)胰島素分泌，保護(hù)胰島細(xì)胞，修復(fù)受損組織，維持糖代謝正常途徑，從而達(dá)到降糖作用。李玉萍等[7]利用百合多糖研究其對(duì)α-葡萄糖苷酶活性、胰島細(xì)胞生存能力和胰島β細(xì)胞分泌胰島素功能的影響，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其降血糖機(jī)制是通過(guò)促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖和胰島素分泌來(lái)起到降低血糖的作用。Fang ZH等[8]從大黃魚中提取新型多糖，研究其對(duì)Ⅱ型糖尿病的影響，通過(guò)不同的方法測(cè)定糖尿病患者的各項(xiàng)指標(biāo)，得出其是促進(jìn)胰島素分泌降低血糖的結(jié)論。Hwang HS等[9]研究一種硫磺多孔菌變種產(chǎn)生的胞外多糖，發(fā)現(xiàn)其能促進(jìn)胰腺細(xì)胞增殖，使胰島素分泌增加，進(jìn)而達(dá)到降低血糖的效果。

2.2 調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶活性

茶多糖中的有效組分Fraction AN蛋白組分能有效抑制α-葡萄糖苷酶和小腸囊葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)，保護(hù)胰島素細(xì)胞，起到降糖作用[10]。楊爽等[11]經(jīng)過(guò)四氧嘧啶制備糖尿病小鼠模型，給藥不同劑量蛹蟲草多糖，測(cè)定血糖值、糖耐量等值，發(fā)現(xiàn)蛹蟲草多糖能抑制α-葡萄糖苷酶，提高糖耐量，具備較好的降糖活性。楊毅等[12]建立STZ糖尿病小鼠模型，發(fā)現(xiàn)樟芝分級(jí)沉淀的多糖組分不僅可以較好地抑制α-葡萄糖苷酶的活性，還可以降低氧化損傷酶的表達(dá)，提高抗氧化酶的表達(dá)，在降糖藥物開發(fā)上有很大潛力。周露等[13]用STZ誘導(dǎo)Ⅰ型糖尿病小鼠模型研究白簕中性均一多糖組分（ATP1-1）的降糖作用機(jī)制，結(jié)果表明ATP1-1能夠降低血糖可能是調(diào)節(jié)了糖代謝關(guān)鍵酶活性及相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)體。

2.3 提高肝糖原含量

玉米須多糖能降低糖尿病小鼠的空腹血糖，提高肝糖原含量，張眾一等[14]采用四氧嘧啶制備的糖尿病小鼠模型，分組處理測(cè)血糖值、肝糖原含量，制作肝切片，結(jié)果糖尿病小鼠的肝糖原含量上升了，提升效果與玉米須多糖濃度成正比，且其還可起到護(hù)肝的作用。張高帆等[15]建立四氧嘧啶、腎上腺素、地塞米松三種糖尿病小鼠模型，研究南瓜多糖對(duì)不同模型糖尿病小鼠的影響，發(fā)現(xiàn)南瓜多糖可抵抗四氧嘧啶制備的小鼠模型血糖升高，提高肝糖原含量，從而達(dá)到降糖作用。

2.4 增加胰島素抵抗HepG2細(xì)胞的葡萄糖消耗

汪芳等[16]建立HepG2細(xì)胞胰島素抵抗模型，發(fā)現(xiàn)辣木葉多糖組分MOs-2-a、MOs-2-b能促進(jìn)胰島素抵抗HepG2細(xì)胞的葡萄糖消耗量，改善胰島素抵抗途徑起到降低血糖的作用。邱海龍等[17]研究表明番荔枝種子粗多糖與生理胰島素有良好的協(xié)同作用，能夠有效增加HepG2細(xì)胞及胰島素抵抗HepG2細(xì)胞的葡萄糖消耗量，因此可以作為一種新型降糖藥。此外，從蘭州百合鱗莖中分離到的第二種水溶性多糖能促進(jìn)胰島素抵抗HepG2細(xì)胞的葡萄糖消耗量，從而降低血糖[18]。

2.5 改善免疫功能

羅旭艷等[19]建立STZ-2型糖尿病小鼠模型，分組灌胃給藥不同劑量，數(shù)天后采集標(biāo)本，測(cè)定其生化指標(biāo)，結(jié)果楊桃根多糖可以增強(qiáng)DM小鼠免疫力，增強(qiáng)糖尿病模型小鼠的葡萄糖耐受力，抑制血糖上升，從而起到降低血糖的作用。范玉生等[20]構(gòu)建四氧嘧啶糖尿病小鼠模型進(jìn)行糖耐量試驗(yàn)，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究馬齒莧多糖的降糖作用及毒性，發(fā)現(xiàn)馬齒莧多糖通過(guò)保護(hù)肝臟，提高機(jī)體免疫力，增加糖耐量以及機(jī)體對(duì)外周血糖的利用率來(lái)降低血糖。

2.6 增加胰島素敏感性

宮海全[21]利用熱水煮提、醇沉木瓜蛋白酶和纖維素酶聯(lián)合酶解蜜環(huán)菌子得到了蜜環(huán)菌總糖AMP，再進(jìn)行分離純化得到中性糖AMP-N和酸性糖AMP-A，通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)，建立高糖高脂聯(lián)合誘導(dǎo)胰島素抵抗細(xì)胞模型，再通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，確定最佳給藥劑量和給藥時(shí)間，發(fā)現(xiàn)AMP和AMP-N通過(guò)激活自噬，抑制肝臟堆積，增加胰島素敏感性從而降低血糖。袁強(qiáng)等[22]建立四氧嘧啶小鼠模型，研究文蛤多糖對(duì)其血糖的影響，不同劑量分組給藥，發(fā)現(xiàn)文蛤多糖通過(guò)增加胰島素敏感性，提高外周組織對(duì)葡萄糖的利用來(lái)降低血糖。

3 展望

由于糖尿病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，單一靶點(diǎn)的化學(xué)藥物不易取得滿意的治療效果。多種天然多糖對(duì)糖尿病具有較好的治療作用，不僅能很好的降低體內(nèi)血糖水平，而且不良反應(yīng)少，作用靶點(diǎn)多，改善“三多一少”癥狀明顯。多糖能夠通過(guò)多途徑、多環(huán)節(jié)作用于糖尿病以及干預(yù)胰島素抵抗，從多糖中尋找生物活性的降糖藥已成為一種趨勢(shì)，在這一方面仍需深入的研究探索。