山東格林檢測股份有限公司(261061)馬忠賓
鐵皮石斛為藥食兩用的名貴中藥,在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品,《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《藥典》)自2010年版起,將鐵皮石斛單列為一個藥材品種,性微寒,味甘。具有益胃生津,滋陰清熱的功能[1],符合中醫(yī)治療“消渴”?。ㄌ悄虿。┑脑瓌t[2]。鐵皮石斛在臨床治療糖尿病已有廣泛的應(yīng)用[3],本文就鐵皮石斛單味藥的降血糖作用研究進行綜述,為進一步合理開發(fā)利用鐵皮石斛及其制劑提供依據(jù)。
現(xiàn)代研究表明,鐵皮石斛含有多糖、菲類、生物堿、氨基酸、金屬元素及其他類化合物等活性成分,在所有活性成分中,其中多糖含量最高,并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,是其具有降血糖、抗氧化活性、免疫調(diào)節(jié)作用、抗腫瘤活性作用等多樣性生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ)[4]。有研究表明[5],鐵皮石斛水提物中主要成分是石斛多糖[6],鐵皮石斛中的多糖治療糖尿病的作用優(yōu)于其他石斛[7]。也有研究表明石斛堿具有降血糖作用[8]。
中藥治療“消渴”已有悠久的歷史,鐵皮石斛在臨床治療糖尿病也有廣泛的應(yīng)用。但關(guān)于鐵皮石斛單味藥降血糖作用方面的研究在2004年后才有報道[9],現(xiàn)綜述如下。
2.1 鐵皮石斛多糖在胰內(nèi)降血糖作用機制的研究 鏈脲佐菌素性糖尿病(STZ-DM)大鼠藥理實驗研究表明,鐵皮石斛通過抑制胰島α細胞分泌胰高血糖素,從而促進胰島β細胞分泌胰島素,即通過調(diào)節(jié)胰島α,β細胞分泌的激素水平來發(fā)揮降血糖作用,此即為胰內(nèi)降血糖作用機制。但鐵皮石斛對小鼠正常血糖無降低作用,也不提高正常小鼠的血清胰島素水平[9]。鐵皮石斛能抑制2型糖尿病大鼠胰島組織JNK蛋白、增加AKT蛋白磷酸化表達,由此推斷鐵皮石斛抗糖尿病作用機制可能與其對JNK及AKT蛋白的調(diào)控有關(guān)[10]。
也有研究發(fā)現(xiàn),非藥用的鐵皮石斛根含有和藥用部位莖相類似的化學成分(少量的石斛多糖和黃酮碳苷類化合物等)。黃酮碳苷也具有降血糖的藥理活性[11]。鐵皮石斛根提取物有改善2型糖尿病模型小鼠血糖的作用,其降糖機制可能與提高受體對胰島素的敏感性,改善胰島素抵抗有關(guān),鐵皮石斛根提取物對2型糖尿病模型小鼠的降糖作用研究,與目前鐵皮石斛的降糖機制相吻合[12]。
2.2 鐵皮石斛多糖在胰外降血糖作用機制的研究 有藥理實驗研究表明,鐵皮石斛可能具有抑制腎上腺素引起的肝糖原分解和促進肝糖原合成的作用,從而可減少血糖的來源,增加血糖的去路,降低小鼠的血糖值,此即為鐵皮石斛胰外降血糖的作用機制。另有糖代謝的實驗研究表明,鐵皮石斛不具有促進葡萄糖氧化的作用[9]。
2.3 鐵皮石斛多糖對胰島β細胞損傷修復(fù)作用的研究 有藥理實驗研究表明,鐵皮石斛對STZ誘發(fā)大鼠糖尿病具有一定的預(yù)防和治療效果,提示對STZ引起的β細胞的損傷具有修復(fù)作用[9]。
2.4 鐵皮石斛對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用 單因素實驗表明,鐵皮石斛水提物通過抑制α-葡萄糖苷酶活性,從而抑制糖類分解形成葡萄糖,同時也可以阻止葡萄糖在腸道內(nèi)的吸收,最終達到降低血糖的目的[13]。
2.5 鐵皮石斛對糖尿病血管病變的早期干預(yù)和保護機制研究 有實驗研究表明,利用RT-PCR技術(shù)從分子水平初步探討鐵皮石斛多糖對高糖誘導的血管內(nèi)皮細胞活化轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)的過量表達有較好的抑制作用,這可能是鐵皮石斛多糖對糖尿病血管病變的早期干預(yù)和保護機制[14]。鐵皮石斛對高糖誘導的血管內(nèi)皮依賴性舒張功能抑制具有保護作用。其機制可能與抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和NF-κB信號通路有關(guān)。鐵皮石斛多糖可能從基因水平通過抑制高糖誘導的血管內(nèi)皮細胞Bax的表達,增強Bcl-2的表達,從而抑制血管內(nèi)皮細胞凋亡,在一定程度上可防治糖尿病血管病變。
2.6 鐵皮石斛對糖尿病性心肌病的保護作用及初步的作用機制 體內(nèi)體外實驗結(jié)果表明,鐵皮石斛水提物在體內(nèi)外均具有心血管系統(tǒng)保護作用,能夠顯著改善糖尿病對心肌造成的損傷。其作用機制可能是與抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)、下調(diào)炎癥細胞因子減輕炎癥反應(yīng)、抑制心肌細胞凋亡以及減少心肌細胞纖維化有關(guān)。此研究首次表明鐵皮石斛水提物具有改善糖尿病性心肌病,保護心血管系統(tǒng)的作用[6]。
2.7 鐵皮石斛多糖對糖尿病角膜上皮病變的保護機制 實驗研究表明,鐵皮石斛多糖能在高糖環(huán)境下提高人角膜上皮細胞(HCEC)增殖活性,減少細胞凋亡,醛糖還原酶(AR)表達下降,層粘連蛋白(LN)表達及遷移能力增加。鐵皮石斛多糖保護HCEC的機制可能與角膜上皮細胞AR通路及LN蛋白表達有關(guān)。
2.8 鐵皮石斛在早期糖尿病視網(wǎng)膜病變中的抗炎作用及機制 實驗研究表明,鐵皮石斛中的石斛多糖可以降低糖尿病視網(wǎng)膜病變大鼠體內(nèi)炎癥因子的表達,進而抑制血管內(nèi)皮生長因子表達上調(diào)。其作用機制可能與NF-κB通路有關(guān)。
國內(nèi)外醫(yī)學界越來越重視中醫(yī)藥在糖尿病治療中的作用,近年來對植物多糖的降血糖作用及其機制進行了廣泛的研究,并取得了一定進展[12]。鐵皮石斛作為一種名貴藥材,在我國及亞太地區(qū)已有兩千多年的藥用歷史[6],其在糖尿病防治方面已被制成70多種中成藥、保健品而被廣泛使用,而且已有毒性試驗表明鐵皮石斛毒性很低[9],非藥用的根在糖尿病的防治中也可具有一定的應(yīng)用價值,因此鐵皮石斛具有開發(fā)降血糖新藥的前景。