【摘要】 大量的實驗表明，黃芪多糖通過調節機體細胞免疫、體液免疫、非特異性免疫及細胞因子的活性在治療糖尿病及其並發症上有顯著作用。本文簡要介紹黃芪多糖在治療1型糖尿病和2型糖尿病及其並發症中的研究進展，旨在為黃芪多糖的臨床研究提供應用前景。
【關鍵詞】 黃芪多糖;1型糖尿病; 2型糖尿病
黃芪多糖(Astragalus Polysaccharide，APS) 是黃芪的主要活性成分之一,對機體細胞免疫、體液免疫、非特異性免疫及細胞因子的活性均有調節作用[1]。上世紀九十年代以來，人們發現黃芪多糖具有雙向調節血糖的作用，可使葡萄糖負荷後小鼠的血糖水平顯著下降，並能明顯對抗腎上腺素引起的小鼠血糖升高反應，對苯乙雙胍致小鼠實驗性低血糖有明顯的對抗作用，而對胰島素低血糖無明顯影響，在治療糖尿病及其並發症方麵有一定的療效，引起了人們的廣泛興趣和重視[2]，本文就近年來對黃芪多糖在治療糖尿病及其並發症方麵的研究進展做一綜述。
1 黃芪多糖在治療1型糖尿病及其並發症中的應用
1型糖尿病是具有一定遺傳基礎、在多種環境因子觸發下由T 細胞介導的器官特異性的自身免疫性疾病, 其發生與機體自身免疫調節失衡密切相關。研究發現黃芪多糖通過下調1型糖尿病小鼠胰島β細胞中IL?1β、IL?2、IL?6、IL?12、TNF?α 和INF?v 等細胞因子的基因表達，明顯抑製非肥胖糖尿病(Non?obese Diabetic， NOD)小鼠胰島β 細胞內Th1型細胞因子的基因表達, 阻斷Th1 型細胞/ 細胞因子介導的胰島自身免疫反應, 從而預防或延緩1型糖尿病(Diabetes Mellit us，DM)的發生的免疫狀態[3]，同時減少1型糖尿病小鼠胰腺β細胞凋亡，保護再生β細胞免受損傷,從而增加1型糖尿病小鼠β細胞總質量阻止NOD鼠1型糖尿病的發生[4]。並發症是糖尿病引起病人死亡的一個最重要的原因，黃芪多糖在改善糖尿病的並發症方麵也有一定的療效。
1.1 黃芪多糖對糖尿病心肌的保護作用 糖尿病心肌病變是多種因素共同作用的結果,包括物質代謝紊亂、微循環障礙、氧化自由基損傷、自主神經病變、生長因子和神經內分泌因子等。近來研究發現,心髒局部血管緊張素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ) 的激活在糖尿病心肌病變的發生、發展中具有重要作用。糖尿病心肌病變表現為心肌細胞增生、肥大和間質膠原沉積,其中心肌纖維化是糖尿病心肌病變特征性改變,而Ang Ⅱ的異常活化具有促進膠原合成和心肌纖維化的作用[5]。在體和離體研究均顯示,Ang Ⅱ不僅可促進心肌成纖維細胞分泌基質蛋白,還可促進成纖維細胞DNA的合成和細胞數目的增加[6]。動物實驗研究發現黃芪多糖能預防或延緩NOD小鼠1型糖尿病(Diabetes Mellit us，DM)的發生、發展,保護胰島細胞超微結構,影響β細胞基因表達譜,調節與1型糖尿病自身免疫反應相關輔助性T細胞亞群1 ( Thelper Cell， Th1)/Th2 型細胞因子的基因表達; 同時黃芪多糖治療還可以明顯改善DM倉鼠心肌的膠原沉積, 顯著降低糖尿病倉鼠病變心肌局部的Ang II水平，抑製糖尿病心肌局部Ang Ⅱ的過度生成，對DM心肌病變有一定的保護作用[1, 7]。1.2 黃芪多糖對糖尿病大鼠血管內皮細胞的影響 全身微血管病變,是糖尿病(DM)最為嚴重的並發症之一。血管內皮細胞(Vascular endothelial cells,VEC) 損傷,是DM血管並發症的發生的前提。最近的研究表明,高濃度的糖能促進內皮細胞死亡,損傷血管內皮[8]。同時證實高濃度糖能導致內皮細胞內過氧化、氧自由基增加,造成膜脂質過氧化,氧化低密度脂蛋白增加,使VEC 的緊密連接受損,通透性增加,有利於大分子物質通過內皮而沉積在基膜。還可通過細胞因子產生增加而導致心肌毛細血管減少、基底膜增厚，損傷血管內皮[9]。而黃芪多糖可降低糖尿病大鼠血糖水平,對早期糖尿病大鼠內皮細胞具有良好的保護作用,這與其減輕氧自由基的損傷,影響NO的產生以及促進胰島β細胞損傷的恢複有關，同時還發現黃芪多糖能降低四氧嘧啶導致的糖尿病大鼠血糖水平,增高胰島素水平,減輕內皮細胞損傷和功能障礙, 這可能是保護黃芪多糖血管內皮細胞的機理[10]。
1.3 黃芪多糖對糖尿病大鼠腎組織的保護作用 糖尿病腎病也是糖尿病的一個重要並發症，研究發現TGF?β1在糖尿病的腎組織中過度表達，高糖可刺激係膜細胞TGF?β1 mRNA 的表達和活性,細胞產生的內源性TGF?β1介導了高糖導致的細胞外介質(extracellular matrix，ECM)成分的積聚。此外,血管緊張素Ⅱ對ECM的堆促的促進作用和對ECM降解的抑製作用也是通過TGF?β1介導的[11]。因此,TGF?β1 已成為糖尿病腎病治療的靶點,抑製其在腎髒的過度表達或阻斷其作用是控製腎小球硬化進展、防治或延緩糖尿病腎病發生、發展的一條有效途徑，動物實驗和臨床應用表明,APS具有改善物質代謝、減輕糖尿病腎髒病變的作用，其機製為黃芪多糖能通過下調糖尿病大鼠腎組織內TGF?β1 的蛋白含量及其mRNA 的過度表達,在一定程度上減輕腎髒的病變。
2 黃芪多糖在治療2型糖尿病及其並發症中的應用
2型糖尿病是有顯著的胰島素抵抗為主伴有胰島素相對不足，或有胰島素分泌不足為主伴有或不伴有胰島素抵抗所致的糖尿病。 2型糖尿病腎組織中胰島素受體(InsR)、胰島素受體底物?1 (IRS?1)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3 K)表達水平降低,胰島素信號轉導在受體和受體後環節障礙,即胰島素與InsR的結合能力及受體後效應均減弱。胰島素介導的肌肉和脂肪組織攝取葡萄糖能力降低,肝髒葡萄糖生成增加,最終導致高血糖產生，而黃芪多糖能有效增加腎組織中的InsR、IRS?1、PI3 K的水平。通過增加靶組織InsR 表達,改善其對胰島素的敏感性,使受體環節的胰島素信號轉導障礙減輕,改善胰島素受體和受體後環節信號轉導,降低2型糖尿病大鼠的血糖水平[4, 12]這是其治療2型糖尿病的作用機製。
2.1 黃芪多糖對2型糖尿病腎髒的保護作用 在2型糖尿病患者死亡病因中,糖尿病腎病僅次於大血管並發症。近年來的研究表明,在引起糖尿病腎病的諸多因素中, 細胞外基質的過度積聚可能是導致腎小球硬化和腎小管間質纖維化的直接原因之一[13]。研究發現黃芪多糖不但可以降低血糖,增加胰島素敏感性,還可減輕腎小球硬化和細胞外基質沉積,表現出較好的預防糖尿病腎病作用[14?16]。黃芪多糖的這種作用機製為黃芪多糖降低糖尿病鼠心肌脂質過氧化程度,增加超氧化物歧化酶活性從而抑製腎髒纖維化，從而有效減輕遺傳性糖尿病小鼠腎小球纖維化,減輕腎髒肥大。
2.2 黃芪多糖對2型糖尿病小鼠肝糖原含量的影響 糖原是葡萄糖的主要貯存形式,對糖代謝調節及血糖穩定起重要作用。糖原合成減少、肝糖原含量下降在2型糖尿病的發生發展過程中起著重要作用[17, 18]。穀氨酰胺合成酶是肝和肌肉糖原合成的限速酶[19]，在2型糖尿病小鼠模型中，穀氨酰胺合成酶的絲氨酸641位點磷酸化程度明顯增高,使穀氨酰胺合成酶活性下降,從而抑製肝糖原的合成，黃芪多糖能夠可以減低穀氨酰胺合成酶的絲氨酸641位點磷酸化水平, 增加遺傳性糖尿病小鼠肝糖原的含量，這可能是黃芪多糖改善肝糖原含量的主要機製[20]。
3 小 結
長江大學學報(自然科學版)2009年12月 糖尿病是嚴重威脅人類生命健康的疾病，全世界都致力於糖尿病新型藥物的研究與開發，尋找有效、安全、不良反應小的治療糖尿病的藥物一直是藥物研發者的目標，而黃芪多糖具有廣泛的藥理作用，是很有價值的免疫增強劑，黃芪多糖能通過調節胰島分泌物降低血清胰島素水平[21]，還可以改善鏈脲佐菌素致糖尿病大鼠的物質代謝,降低心肌鈣含量對其心肌超微結構也有保護作用，改善DM大鼠腎髒組織結構，對DM大鼠降低體質量、血糖, 提高胰島敏感性有顯著作用[8, 10, 12, 22]。同時由於黃芪多糖作為天然中藥,來源廣泛、造價低、製備方便、毒副作用小[23, 24],有望成為糖尿病治療的新型藥物。
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