大家好,今天和大家分享的是一篇发表在InternationalJournalofBiologicalMacromolecules杂志上的文章。文章的通讯作者为河南工业大学生物工程学院的张慧茹教授和重庆师范大学生命科学学院的孙琦博士,他们主要从事药用植物内生真菌多糖的生物学活性等方面研究。DOI:10./j.ijbiomac..12..糖尿病是一种以慢性高血糖为主要特征的代谢性疾病,其病程长,难以治愈,且随着病程发展易引发肾功能衰竭、失明、糖尿病足、中风、癌症、视网膜病变、神经病变和心血管疾病等多种并发症。根据国际糖尿病联盟(IDF)报导,年全球约有4.51亿糖尿病患者,糖尿病及其并发症给患者个人和社会带来巨大的经济压力。目前西医主要通过口服磺脲类、双胍类、格列奈类、α-糖苷酶抑制剂等降糖药物或注射胰岛素治疗,效果明显,但药物的长期使用会导致多种不良反应以及不同程度的耐药性,且长期注射胰岛素会使患者产生胰岛素抵抗。越来越多的研究者希望从天然产物中研发出新的安全的糖尿病治疗药物。作者团队前期从药用植物绞股蓝中提取出一种多糖(GPP),并发现GPP可通过抑制α-糖苷酶活性、葡萄糖吸收和GLUT2表达降低糖尿病模型小鼠的空腹血糖值,但其潜在的药理机制并未明确。因此,本文中作者对具有抗糖尿病活性的GPP的抗氧化、抗炎作用展开了体内、外研究。他们采用糖尿病模型小鼠考察GPP对小鼠体重、空腹血糖及肝、肾损伤的影响,并通过检测SOD、CAT、GSH-Px、MDA等氧化应激相关指标及IL-4、IL-10、TNF-α、IL-6等细胞因子,结合体外自由基清除反应研究GPP的抗氧化、抗炎作用。结果表明,GPP不仅可以缓解小鼠肥胖,有效防止小鼠过度增重(图1-1);还可以呈浓度依赖性显著降低糖尿病模型小鼠的空腹血糖值(图1-2)。提示GPP可以作为调节糖尿病患者体重及血糖的有效成分。图1(图源:原文图1、图2)糖尿病与肝脏、肾脏代谢异常相关,且易导致糖尿病肾病及肝细胞损伤。研究表明,当机体肝脏与肾脏受损时,血清中ALP,ALT,AST和BUN含量升高。因此,作者通过检测血清中ALP,ALT,AST和BUN的含量,考察GPP对机体肝脏、肾脏损伤的缓解作用。结果表明,GPP显著降低小鼠血清ALP,ALT,AST和BUN的含量(图2-1)。提示,GPP可以有效改善机体肝脏、肾脏损伤。现代药理学研究表明,长期高血糖、代谢紊乱会影响机体SOD,CAT和GSH-Px等抗氧化酶的活性与表达,引发组织细胞内自由基堆积,进而损伤线粒体、内质网等细胞器,引起细胞生理功能异常。抑制自由基对机体组织、细胞的损伤,改善机体氧化应激状态对于糖尿病的防治具有重要意义。作者团队研究发现,GPP可以提高糖尿病模型小鼠体内SOD,CAT和GSH-Px的含量,降低MDA(不饱和脂肪酸反应的产物,反映机体氧化应激损伤程度)的含量(图2-2);体外自由基清除反应表明,当GPP浓度达到3mg/mL时,DPPH自由基、超氧阴离子、羟基自由基、ABTS自由基清除率分别可达到76.38%±1.42%,83.08%±0.91%,75.07%±2.69%,和54.31%±1.57%(图3-1)。结果提示,GPP具有一定的自由基清除能力,且可以改善机体氧化应激水平。图2(图源:原文图3、图5)最后,作者团队探究了GPP抗糖尿病是否与抗炎作用有关,检测指标包括抗炎因子IL-4、IL-10及炎症因子IL-6、TNF-α。结果发现,糖尿病模型小鼠体内IL-4、IL-10的含量显著降低,IL-6、TNF-α的含量增加,GPP可以显著提高抗炎药因子IL-4、IL-10的含量,同时显著降低炎症因子IL-6、TNF-α的含量(图3-2)。提示,GPP改善糖尿病可能与抗炎作用相关。图3(图源:原文图4、图6)综上,绞股蓝多糖GPP可有效降低糖尿病模型小鼠的体重及空腹血糖值,可以缓解糖尿病引发的肝脏、肾脏损伤,可能通过抗氧化、抗炎活性发挥糖尿病的防治作用,为后续机制研究奠定了基础。目前,多数研究者将研究重点从