林裕華,陳進(jìn)川,黃博威,邵江健,劉永進(jìn),黃蘇萍
(福建中醫(yī)藥大學(xué),福建 福州 350122)
茶多酚在糖尿病糖脂代謝中的作用機制
林裕華,陳進(jìn)川,黃博威,邵江健,劉永進(jìn),黃蘇萍
(福建中醫(yī)藥大學(xué),福建 福州 350122)
茶多酚;糖尿病;糖脂代謝
作為一個以山地和丘陵為主要地形的國家,我國分布著廣泛的適宜茶樹種植的茶葉產(chǎn)區(qū),在飲茶歷史、茶樹種類、茶葉栽培技術(shù)、茶葉制作工藝以及茶葉出口貿(mào)易等多方面均處在世界領(lǐng)先水平[1]。福建省位于我國東南沿海,遼闊的丘陵地形和適宜的亞熱帶季風(fēng)氣候造就了本地豐富的茶葉資源和濃郁的飲茶文化。茶作為當(dāng)前最受歡迎的非酒精飲品,其主要有效成分茶多酚和茶多糖被證實具有抗氧化、抗動脈硬化、防癌、抑菌等多種功效[2]。大樣本調(diào)查顯示,綠茶或巖茶的攝入對降低空腹血糖受損或糖耐量受損風(fēng)險具有積極意義[3]。本文從茶多酚對糖尿病糖脂代謝的調(diào)節(jié)出發(fā),探討其可能作用機制。
茶多酚(tea polyphenols,TP)為從茶葉中分離提取出的重要生物活性物質(zhì)多酚類物質(zhì)的總稱,其成分主要由兒茶素類、黃酮類化合物、花青素和酚酸組成,其中兒茶素類化合物約占TP總量的70%。兒茶素類主要由表兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)等幾種單體組成。我國常見國產(chǎn)茶葉TP含量為91.59~376.60 mg/g,不同種類和不同加工方式的茶葉TP含量不同,其大小關(guān)系表現(xiàn)為:綠茶>白茶>黃茶>青茶(烏龍茶)>紅茶>黑茶;未發(fā)酵茶>半發(fā)酵茶>發(fā)酵茶[4]。
糖尿?。╠iabetesmellitus,DM)是一組由胰島素分泌和/或作用缺陷引起的以慢性高血糖為特征的代謝性疾?。?]。β細(xì)胞功能缺陷導(dǎo)致不同程度的胰島素缺乏和組織(特別是骨骼肌和肝臟)的胰島素抵抗是 2型糖尿?。╰ype 2 diabetesmellitus,T2DM)發(fā)病的兩個主要環(huán)節(jié),在上述二者作用下出現(xiàn)不同程度的糖代謝異常,進(jìn)而出現(xiàn)各種急慢性并發(fā)癥。此外,T2DM患者常伴有脂代謝異常,其常見的血脂紊亂以甘油三酯(triglyceride,TG)升高及高密度脂蛋白(high density lipoprotein-cholesrerol,HDL-C)降低為主,兩者與T2DM患者發(fā)生心血管病變的風(fēng)險相關(guān)[6]。由此可見:糖脂代謝異常在DM的病理生理中占有重要角色,糖脂代謝的改善對于預(yù)防心血管疾病的發(fā)生和延緩DM病程意義重大。
3.1 改善胰島素抵抗,提高胰島素敏感性 胰島素抵抗是T2DM的特性,可能是目前T2DM的始發(fā)因素。脂質(zhì)超載學(xué)說為目前胰島素抵抗的相關(guān)重要機制之一,即脂肪細(xì)胞的增大導(dǎo)致循環(huán)中游離脂肪酸及其代謝產(chǎn)物水平增高以及在非脂肪細(xì)胞內(nèi)沉積,從而抑制胰島素信號傳導(dǎo)。一方面,茶多酚可提高胰島素抵抗大鼠胰島素高親和力受體數(shù)目,其機制可能與降低游離脂肪酸水平間接提高受體數(shù)目或直接作用于受體基因調(diào)節(jié)元件有關(guān)[7];另一方面,茶多酚中的EGCG單體在提高胰島素活性的同時,亦可通過激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信號通路抑制脂肪酶活性,改善胰島細(xì)胞傳導(dǎo)和脂質(zhì)調(diào)節(jié)[8]。
3.2 類ɑ-葡萄糖苷酶抑制劑作用 食物中淀粉、糊精和雙糖類物質(zhì)的吸收需要小腸黏膜刷狀緣的ɑ-葡萄糖苷酶,而ɑ-葡萄糖苷酶抑制劑正是通過對這些酶的抑制達(dá)到延遲碳水化合物吸收,降低餐后血糖。茶多酚對ɑ-葡萄糖苷酶和ɑ淀粉酶活性存在一定程度的抑制作用,同時可通過降低小腸刷狀緣囊泡的葡萄糖轉(zhuǎn)運活性進(jìn)而延緩葡萄糖在腸道內(nèi)的吸收,達(dá)到維持血糖穩(wěn)態(tài)的目的[9]。EGCG可在腸道內(nèi)通過一種類似于拮抗作用的競爭機制與葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白 1(glucose transporter 1,GLUT-1)競爭,抑制腸道內(nèi)上皮細(xì)胞SGLT-1的活性,進(jìn)而抑制葡萄糖運輸[10]。
3.3 類噻唑烷二酮類作用 噻唑烷二酮類藥物通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPAR-γ)起作用,增加靶組織對胰島素作用的敏感性而降低血糖,并可改善血脂譜。而茶多酚可改善代謝綜合征大鼠的糖脂代謝,減輕胰島素抵抗,該作用可能是通過降低游離脂肪酸水平,增加其PPAR-γ的表達(dá),并進(jìn)一步影響其下游腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、磷脂酰肌醇 3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)的表達(dá)以及上調(diào)脂聯(lián)素(adiponectin,APN)的表達(dá)來實現(xiàn)的[11]。TP可改善代謝綜合模型大鼠的糖脂代謝,減輕胰島素抵抗,其作用機制可能是通過上調(diào)PPAR-γ的表達(dá),進(jìn)而影響其下游基因胰島素受體底物1(insulin receptor substrate 1,IRS-1)、蛋白激酶 B(protein kinase B,PKB)、PI3K、GLUT-1 的表達(dá)來實現(xiàn)的[12]。
4.1 促進(jìn)脂肪酸氧化 乙酰輔酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)是脂肪酸合成的關(guān)鍵酶。茶多酚對脂肪的抑制作用可能與腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPK-α)及乙酰輔酶 A羧化酶(ACC)的磷酸化活性增強相關(guān)[13]。肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶 1(carnitine palmitoyltransferase-1,CPT1)可促進(jìn)脂肪酸氧化,降低脂質(zhì)在外周組織的沉積。紅茶通過促進(jìn)肝臟中過氧化物酶增殖物激活受體α(PPAR-α)、CPT1等多個脂肪酸氧化相關(guān)基因的表達(dá),并抑制腎周脂肪中的脂肪細(xì)胞分化調(diào)節(jié)脂代謝[14]。茶多酚可通過顯著提高CPT1的活性、血清瘦素(leptin,LEP)濃度,增強肝臟AMPK和ACC蛋白磷酸化水平,同時顯著升高肝臟AMPK酶活性,降低肝臟ACC特異底物丙二酰輔酶A的濃度促進(jìn)脂肪酸氧化,降低脂肪合成[15]。
4.2 抗氧化實現(xiàn)降脂 自由基的過量存在極易引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng),進(jìn)而造成脂質(zhì)代謝紊亂,引發(fā)心血管疾病。超氧化物歧化酶(super oxide dimutese,SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)是機體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過氧化物分解酶。普洱茶水提物中的茶多酚成分可升高高脂血癥模型大鼠HDL-C水平,降低其LDL-C和TG水平;可能與普洱茶水提物可提高血清中 SOD、GSH-Px水平有關(guān)[16]。 而綠茶水提物可能通過增加肝臟過氧化氫酶和GSH-Px水平,減少脂質(zhì)過氧化[17]。由此可見:茶多酚可能通過抗氧化實現(xiàn)對脂代謝異常的調(diào)節(jié)。
茶多酚可能通過多種類似當(dāng)前幾類常用口服降糖藥的作用機制實現(xiàn)降糖效果,通過促進(jìn)脂肪酸氧化,亦或通過抗氧化實現(xiàn)降脂作用。已有多項研究表明,茶多酚對糖脂代謝的調(diào)節(jié)與AMPK信號通路的上下游因子相關(guān)[8,11-15]。AMPK 信號通路將可能為茶多酚干預(yù)T2DM糖脂代謝的治療提供新思路,今后相關(guān)的基礎(chǔ)研究應(yīng)進(jìn)一步著力探究茶多酚通過該通路上下游相關(guān)因子表達(dá)對糖脂代謝的影響。
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林裕華(1992—),男,中西醫(yī)結(jié)合臨床專業(yè)碩士研究生。
黃蘇萍(1963—),女,教授。 E-mail:hsp@fjtcm.edu.cn