明日葉查爾酮對2型糖尿病防護作用的研究進展

曹　卿，王慶平，鐘進義(濰坊護理職業學院，山東青州　6500;青島大學醫學院，山東青島　660)

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明日葉查爾酮對2型糖尿病防護作用的研究進展

曹卿1，王慶平1，鐘進義2
(1濰坊護理職業學院，山東青州262500;2青島大學醫學院，山東青島266021)

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

關鍵詞: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］。現有的降糖藥物對機體組織器官有一定的損害和不良反應，因此有不少學者嘗試研究天然植物中某些具有抗糖尿病及其并發癥的化學物質，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，已由國內外學者通過大量的實驗研究充分得到了證實［2-4］。黃酮類植物對糖尿病及其并發癥具有防護作用，我國已經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，原產地為日本的八丈諸島，被當地居民作為一種普通蔬菜長期食用。我國開發利用明日葉的時間較晚，在1995年和1999年分兩次引進到我國云南、海南地區試種。在我國明日葉主要集中用于簡單加工和食用，采摘時主要收集明日葉的嫩葉，老葉可以加工成飼料喂養奶牛，經明日葉喂養的奶牛產奶量會大大增加。如果將明日葉的根莖或葉子折斷后，會有黃色汁液流出，這些黃色汁液主要成分是查爾酮和香豆素類物質，其中查爾酮類物質的含量高達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，化學結構為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。現將明日葉杳爾酮(AX)的生理活性和對2型糖尿病的防護作用的研究進展綜述如下。

2.1抗氧化作用

近年來，國際上對于明日葉的研究主要集中在其生物功效以及開發利用方面。國內外一些學者對明日葉查爾酮的抗氧化、抗腫瘤、抗糖尿病等作用進行了深入的研究，最近幾年，我國學者在對明日葉查爾酮的抗氧化研究方面取得了較大進展。有研究者認為，胰島素抵抗、糖尿病和心血管疾病的共同發病基礎均為氧化應激［7］，氧化應激與糖尿病的發病密切相關［8］。實驗證明，高糖環境下細胞中的活性氧自由基(超氧陰離子)濃度會增加，同時2型糖尿病患者血漿和尿液中會出現氧化應激的標志物(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、脂質過氧化程度增強可能會引起血糖升高，使病情進一步惡化［10］。黃酮類植物本身具有保護胰島β細胞的功能，從而使胰島素受體免受損傷，減輕胰島素抵抗，其作用機理主要是由于這種植物具有抗氧化、抗炎的作用。有實驗報道［11］，給荷H22肝癌小鼠經口灌胃明日葉查爾酮后，通過檢測其血清脂質過氧化物水平、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，得出明日葉查爾酮能增強H22肝癌小鼠的抗氧化能力、并能夠減弱自由基對脂質的氧化作用。王先紅等［12］也通過實驗證實，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，此結果也證實了明日葉查爾酮可以提高2型糖尿病大鼠的抗氧化能力，減輕脂質過氧化程度。

查爾酮類化合物可以有效地抑制腫瘤細胞的生長，減輕機體的抗氧化損傷、增強機體免疫力、延緩機體的衰老［13］。Toshihiro等［15］證實了明日葉的莖葉中含有多種查爾酮類物質，對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、高濃度的天然有機鍺以及人體所需的20多種礦物質，具有抗菌消炎、增強免疫力、促進成長、補血、增進食欲和預防癌癥等功效［16］。朱少華等［17］的研究表明，甘草中的查爾酮可以減少動物體內脂質過氧化物水平，對動物腦組織內MDA水平升高有明顯的抑制作用，減少脂質過氧化產物對機體的損傷。

2.2抑制血管內皮損傷

血管病變是2型糖尿病的主要并發癥，血管內皮損傷是導致糖尿病血管病變機制之一。內皮細胞功能障礙與心腦血管疾病，特別是動脈粥樣硬化的形成密切相關國內外研究結果表明，2型糖尿病病人存在血管內皮功能障礙高濃度葡萄糖可誘導血管內皮細胞功能的異常［18］。VE-ca反映血管內皮細胞損害的有效指標，王占華等［19］研究顯示，晚期糖基化終產物可引起VE-ca分布和形態改變;張照杰等［20］通過實驗也證實了糖尿病對照組大鼠的VE-ca的水平明顯高于對照組，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血管內皮的作用。

2.3降低血糖，減輕胰島素抵抗

2型糖尿病的特點是機體可以分泌胰島素，但細胞對其利用率下降，胰島素的效果大打折扣，導致血糖和胰島素水平均升高。胰島素抵抗狀態長期持續存在時機體血糖就會升高，進而出現糖尿病的臨床癥狀［11］。有文獻報道，明日葉查爾酮可以降低糖尿病氧化應激和胰島素水平，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運蛋白Clut2的表達，進而增強葡萄糖由血液到肝細胞內的轉運和肝糖原合成，使血糖濃度降低，同時還可以使骨骼肌細胞膜表面葡萄糖轉運蛋白Clut4含量增加，提高葡萄糖轉運，維持血糖穩定［23］。

2.4保護胰島素受體，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亞基與配體結合后，β亞基酪氨酸蛋白激酶活性區域發生自身磷酸化，處于下游的信號分子被激活，引起一系列胞內的生物學效應，同時細胞的新陳代謝增加，使其不斷增值、分化［14］。胰島素受體存在于機體的所有組織中，并且不同部位受體的密度明顯不同，紅細胞中受體含量較少，脂肪細胞或肝細胞中含量最多。雖然胰島素受體在體內的分布非常不均勻，但是它的生理功能卻是相同的。胰島素要想發揮其生理功能首先需要與受體結合，并且胰島素受體的活性與胰島素是否能正常發揮生物學效應關系密切。胰島素與靶細胞膜結合的受體親和力降低可以引發胰島素對葡萄糖的代謝功能降低，進而使血糖升高，引起胰島素抵抗。

目前研究認為，2型糖尿病病理改變的基礎是胰島素抵抗伴胰島素分泌相對不足，胰島素抵抗時靶細胞對胰島素的敏感性降低，胰島素不能與受體很好的結合，使的胰島素生物學效應低于正常水平。胰島素抵抗是2型糖尿病的主要始發因素［24］。在胰島素抵抗最初階段，為了保持正常的糖代謝，機體會代償性的使胰島素的分泌增加，最終造成胰島β細胞功能的損傷，繼而出現高血糖和高胰島素血癥。有報道指出［25］，糖尿病患者可能同時伴有胰島素受體數目減少及結合能力下降。有實驗證實某些黃酮類植物可以通過增加胰島素受體的敏感性，使胰島素充分發揮它的生物學效應，從而起到降低空腹血糖的作用，同時還具有減輕胰島β細胞負荷，防止其分泌功能降低、過量凋亡以及病情加重的作用。同時也有文獻證實［26］，明日葉查爾酮可以提高2型糖尿病大鼠紅細胞胰島素受體的結合容量和結合常數，從而起到提高胰島素受體親和力的作用。有報道指出［27］，高劑量AC組大鼠肝臟IR蛋白表達的平均光密度值比糖尿病對照組顯著性升高說明補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，增強胰島素的敏感性，從而降低血糖和血清胰島素水平，改善胰島素抵抗。2型糖尿病出現的胰島素抵抗及胰腺β細胞分泌功能異常的原因是胰島素的受體結合及受體后信號轉導異常［28］。肝臟胰島素信號轉導過程中的關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效應增強和胰島素敏感性增強［29，30］。劉貝等［31］通過實驗證實高劑量AC組IRS-2 mRNA和InsR的mRNA與蛋白表達水平均較糖尿病對照組顯著增高，說明AC可以通過改善胰島素信號轉導障礙從而提高胰島素敏感性。

3　結論

由于目前應用于治療糖尿病藥物具有較多的副作用和不良反應，使得現有的糖尿病治療藥物在開發和利用方面受到很大程度的限制，所以開發利用天然的抗氧化劑來防治糖尿病將會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，降低氧化應激對機體的損傷，能有效清除體內自由基，保護胰島β細胞免受損傷，保持細胞膜的完整性，使細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活性，降低2型糖尿病的發生率。

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(責任編輯李婷婷)

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:鐘進義(1951—)，男，學士，博士生導師，教授，研究方向:營養與食品衛生學和毒理學。

作者簡介:曹卿(1982—)，女，碩士，講師，研究方向:營養護理學。