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苦瓜属植物治疗糖尿病研究进展



全 文 :张单纯活血祛瘀或单纯补益之法。在临床实际工作中 ,
走中西医结合的道路 , 既重视并积极发掘祖国传统医药
宝库 , 又不忘用现代医学的理论和方法作准确的定性和
定量观察与分析 , 充分认识并运用神经修复的机理作有
针对的治疗 , 将会对提高疗效大有裨益。
参 考 文 献
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苦瓜属植物治疗糖尿病研究进展
山东省青岛市内分泌糖尿病研究所暨医院 ( 266033) 姜宏卫 李长贵 (综述 ) 董砚虎 (审校 )
  近年 , 随着现代药理学的发展及对降糖植物的研
究 , 葫芦科苦瓜属植物的降糖作用以及植物胰岛素的提
取 , 成为人们研究的热点之一 , 现对苦瓜属植物治疗糖
尿病的研究进展作一简述。
1 苦瓜属植物的降糖物质及降糖作用
葫芦科苦瓜属植物在全世界共有 40余种 , 在我国
除了苦瓜 , 还产有木鳖、 云南木鳖、 喷瓜和臭苦瓜等。
该属植物药用价值较高 , 在民间已广为应用 , 长期以来
我国将苦瓜用于清热解暑、 明目解毒、 健胃消渴、缓泻、
驱虫等。对本属植物降糖作用的研究主要集中于苦瓜。
早在 1960年 ,即有研究表明 ,灌服苦瓜浆汁后可使正常
的及四氧嘧啶诱导的糖尿病家兔血糖水平明显降低。其
降糖成分目前认为包括: 三萜类物质如苦瓜甙、 木鳖子
皂苷、 齐墩果酸等 ; 甾体类物质有臭苦瓜素 (为 β - 谷甾
醇 - 葡萄糖苷和 5, 25-豆甾二烯醇 - 3β - 葡萄糖苷的
等分子化合物 )等 ; 多肽类物质有多种苦瓜素及类胰岛
素多肽等 ; 还有少量生物碱类物质 [1 ]。苦瓜属植物降糖
作用较缓和而稳定 , Singh等对四氧嘧啶致糖尿病大鼠
每日饲以苦瓜丙酮提取物 , 15~ 30日血糖渐降至正常 ,
且血糖一旦降至正常 , 即使在治疗中断后 15日血糖也
未见增加。国内有学者 [2 ]用苦瓜制剂康立舒胶囊治疗 2
型糖尿病患者 , 结果与之相似 , 服药后 2周起效 , 并逐
步将血糖降至正常。但由于提取方法、 降糖成分及实验
对象的不同 , 其降糖效果结果不一。如 Day等 [3 ]研究显
示 , 苦瓜的水提物和碱性氯仿提取后的剩余物在 1h可
降低糖尿病小鼠的血糖 , 而经碱性水冲洗的氯仿提取物
再用酸性水恢复后 , 其降糖作用与前二者相比显著推
迟。 Lo llikar等在动物实验 (家兔和猫 )中研究证实臭苦
瓜素降糖效果强于甲苯磺丁脲 , 而 Sa rkar等 [4 ]研究显
示 , 给予正常血糖大鼠苦瓜浆的乙醇提取物 500mg /kg
1h后可降低血糖 10%~ 15% , 同样条件 , 甲苯磺丁脲
100mg /kg在 1h和 2h时降低血糖约 40% , 前者的降糖
效果是后者的 25% ~ 30% ; 对于 STZ诱导的糖尿病大
鼠 , 苦瓜醇提物在 3. 5h时降低血糖 26% , 而二甲双胍
在 1h, 2h和 3. 5h时降低血糖 40% ~ 50%。虽然有个别
研究报道 , 苦瓜提取物无降低血糖作用 , 但大量临床资
料证明 ,苦瓜的降糖活性是确实的。如 Ahmad等 [5 ]用苦
瓜提取物治疗轻型 2型糖尿病患者 , 结果显示 86%有
效 , 张发荣等观察结果与之相似 , 冯桂芹等 [6 ]用复方苦
瓜胶囊治疗 2型糖尿病 , 显效率、 总有效率也分别达
43%和 78% 。
2 降糖机理
·126· 综  述 现代中西医结合杂志 2002年第 11卷第 2期 1月号
2. 1 刺激胰岛素分泌: 1966年 Lollikar等发现 , 苦瓜
甙可降低家兔血糖水平 , 其作用方式与甲苯磺丁脲相
似。 1980年国内有学者从苦瓜中分离得到一种由 17种
氨基酸组成的碱性多肽 , 命名为苦瓜素 , 并证明其可以
直接作用于 β细胞 , 促进胰岛素分泌。 Ali等 [ 7]研究结果
显示 , 苦瓜果实浆汁、 苦瓜种子和全株植物的醇提物对
正常及 2型糖尿病大鼠具有显著降糖作用 , 对 1型糖尿
病大鼠模型却无降糖作用 ; Hig ash等的研究提示在口
服葡萄糖及经腹腔注射葡萄糖小鼠实验中 , 可溶于 n-
丁醇的苦瓜非极性降糖成分均显示降糖作用 , 上述研究
结果进一步提示 , 苦瓜提取物可不依赖于类胰岛素作用
及抑制肠道葡萄糖吸收作用而通过直接促进胰岛素分泌
(即通过类似磺酰脲类药物作用 )降低血糖。目前 , 一般
认为该机制是苦瓜降糖作用的主要机制之一。
2. 2 类胰岛素作用: 1977年 , Marquis等发现臭苦瓜
素对空腹大鼠的降糖作用与胰岛素相当。 1981年
Aahtar等通过观察苦瓜提取物不同极性成分对正常及
四氧嘧啶致糖尿病家兔的降糖作用 , 推测苦瓜的降糖成
分可能包括生物碱和类胰岛素两种类型的物质。同年 ,
Khanna等从苦瓜果实、 种子和组织中提取了一种降糖
多肽 ,氨基酸分析显示其分子量约为 11 000( 166个氨基
酸残基 ) , 给予沙土鼠、 langurs和人皮下注射均显示有
效降糖作用 , 并证明其具有口服降糖活性。国内也有学
者发现苦瓜素除直接促进胰岛素分泌外 , 还能与胰岛素
竞争胰岛素受体 , 具有胰岛素作用 , 因此又称之为“植
物胰岛素 ( P- insulin)”。有研究报道 , 国内奚光增等用
苦瓜提取物研制的康立舒胶囊具有显著的降糖作用 , 可
明显改善患者临床症状、 适用于轻中度的糖尿病患者 ,
包括 1型和 2型糖尿病 [8 ]。
2. 3 抑制葡萄糖的肠道吸收: Matsuda等 [ 9]研究结果
显示 , 虽然木鳖子皂苷 ( M omo rdin Ic)和齐墩果酸 3- O
-葡萄糖苷酸 ( oleano licacid 3- o- g lucuronide)对口服
葡萄糖的大鼠显示出剂量依赖性的抑制血糖升高作用 ,
但对于正常大鼠和经腹腔给予葡萄糖的大鼠和四氧嘧啶
致糖尿病大鼠的血糖水平却无显著影响 , 而且在体外实
验中 , 二者均显示出浓度依赖性的抑制大鼠胃排空以及
小肠摄取葡萄糖的作用。提示木鳖子皂苷和齐墩果酸 3
- O-葡萄糖苷酸既无胰岛素样活性 , 也无刺激胰岛素
释放活性 , 而可能是通过抑制葡萄糖从胃向小肠运输及
抑制小肠刷状缘葡萄糖的转运系统来抑制葡萄糖的吸
收。 Matsuda等 [ 10]进一步研究表明 , 木鳖子皂苷可显著
抑制 1. 5%羧甲基纤维素钠 (导泻药 )、 葡萄糖、 牛奶和
60%乙醇的胃排空 , 静注或腹腔内注射葡萄糖可增强其
抑制羧甲基纤维素钠胃排空的作用 , 而经过四氧嘧啶和
STZ(可降低交感神经系统活性 ) , 或胰岛素 , 或辣椒素
预处理则减弱该作用 , 且静注葡萄糖可减弱胰岛素的上
述作用 , 果糖却不能 , 因而认为木鳖子皂苷抑制胃排空
的作用与血糖有关 , 而且至少部分通过辣椒素敏感性的
感觉神经及中枢神经系统发挥作用。
2. 4 抑制肝脏糖异生 , 增加葡萄糖利用: Cerasee是苦
瓜属植物的一种野生品种 , 在印度西部和美国中部作为
一种茶治疗糖尿病。 Bailey等将 Cerasee水提取物浓缩
后分别经腹腔给予正常小鼠及 S TZ致糖尿病小鼠 , 结
果显示可改善正常小鼠的糖耐量 , 显著降低 STZ致糖
尿病小鼠的血糖 , 且血浆胰岛素水平无显著改变 , 提示
Cerasee可能通过胰腺外作用降低血糖。正常饲养的大
鼠和 STZ致糖尿病大鼠 ( 180~ 250g )空腹 18h后 , 给予
Coccinia indica叶子经 60%乙醇提纯后制成的水悬浊液
200mg /kg , 90min后将大鼠处死 , 测定血糖、 肝脏葡萄
糖 - 6-磷酸酶、 果糖 - 1, 6- 二磷酸酶和葡萄糖 - 6-
磷酸脱氢酶 ( G6PDH)和红细胞 G6PDH。结果显示正常
大鼠及 STZ致糖尿病大鼠血糖水平分别升高 23% ,
27% , ST Z组大鼠肝脏葡萄糖- 6-磷酸酶和果糖 - 1, 6
-二磷酸酶分别降低 32% , 30% , 正常组分别为 19% ,
20% , 两组肝脏和红细胞的 G6PDH活性均升高 , 苦瓜
乙醇提取物也显示相似作用 [ 11] , 提示二者提取物一方面
通过抑制糖异生的关键酶葡萄糖 - 6- 磷酸酶和果糖 -
1, 6-二磷酸酶抑制糖异生 , 另一方面通过激活 G6PDH
增强葡萄糖的旁路氧化 , 从而降低血糖。
Sa rka r等 [ 4]研究结果显示苦瓜果实的提物可使正常
饲养大鼠肝脏合成糖原的速率增加 4~ 5倍。另外 ,骆静
等 [12 ]研究苦瓜醇提物的降血糖作用的实验也显示苦瓜
醇提物可显著增加正常小鼠肝糖原的含量 , 并改善正常
小鼠的糖耐量。
2. 5 抗 β细胞凋亡、促进 β细胞更新或受损 β细胞恢复
的作用: Si tasawad等 [13 ]人研究了苦瓜浆汁对经 S TZ处
理的小鼠胰腺、 RIN细胞、 分离的胰岛细胞的作用 , 实
验结果均显示苦瓜浆汁可显著降低三者 STZ所致的脂
质过氧化作用 ; 另外 , 它还可减少 STZ诱导的 RIN细
胞凋亡 , 提示苦瓜可能通过抗细胞凋亡作用保护小鼠胰
腺细胞、 分离的胰岛细胞。 Ahmed等 [14 ]研究了苦瓜汁
对 STZ致糖尿病鼠胰腺α, β和δ细胞的作用 , 结果显
示 , 苦瓜汁治疗组大鼠 β细胞数量虽然明显低于正常对
照组 , 但显著高于未治疗的糖尿病组 ; 而α和δ细胞数
量不受苦瓜汁的影响 , 提示苦瓜汁在 STZ致糖尿病鼠 β
细胞更新或促进部分受损 β细胞恢复方面具有一定作
用。
3 其他作用
Raza等 [15 ]研究了苦瓜提取物对糖尿病大鼠异生物
素代谢和氧化应激的影响 , 结果显示 , 糖尿病大鼠的
·127·现代中西医结合杂志 2002年第 11卷第 2期 1月号 综  述
肝、肾及脑中依赖于 CY P4A的月桂酸羟化增加 35%~
50% , CYP2E依赖性的肝苯胺的羟化增加了 2倍 , 在肾
和 脑 中 CYP1A 依 赖 性 的 ethoxycoumarin - o -
deethylase活性增加 90% ~ 100% , 氨基比林 - N- 脱甲
基酶在肾脏中显著增加 ( 80% ) , 在肝和脑中活性却下
降 , N APDH依赖性的脂质过氧化 ( LPO)在肾中增加
77% , 肝 LPO降低 , W estern印迹分析显示 CY P1A1,
CYP2E1, CY P4A1异构酶表达均增加。苦瓜汁饲养对
上述酶的表达及活性的影响呈组织及异构酶特异性: 大
鼠肝脏 GSH含量 ( 65% )和谷胱甘肽 - S - 转移酶
( GST)活性显著降低 , 在脑中 GSH和 GST活性显著增
加 (约 2倍 ) , 在肾脏 GST明显降低 , GSH含量轻度增
加。总之 , 苦瓜汁饲养可逆转慢性糖尿病对 P450依赖
性单氧酶活性及与 GSH依赖性氧化应激相关的 LPO和
GST活性的影响 , 提示苦瓜对慢性糖尿病的治疗价值 ,
包括 1型糖尿病。
Singh等每日给予糖尿病大鼠口服苦瓜的丙酮提取
物 , 发现大鼠血糖及胆固醇水平显著降低。冯桂芹等应
用复方苦瓜胶囊治疗 2型糖尿病患者 , 结果显示复方苦
瓜胶囊除了显著降低血糖、 TC, TG, LDL- C水平 , 升
高 HDL- C水平外 , 同时还可明显降低全血比粘度、 血
浆比粘度、 凝血因子 I和全血还原比粘度等主要血流变
学指标 [6 ]。动物实验还发现α-苦瓜素和 β -苦瓜素有抗
脂肪分解作用 , 木鳖子浸出液有降压作用。众所周知 ,
高血压、脂代谢紊乱均是糖尿病大血管和微血管的独立
危险因素 , 长期高血压、 高血脂在糖尿病慢性并发症的
形成中起着重要作用 , 脂肪分解引起脂肪酸水平升高可
降低胰岛素敏感性 , 并可能影响 β细胞的分泌功能。
另外 , Srivastava等早在 1987, 1988年曾报道苦瓜
提取物可延缓四氧嘧啶致糖尿病大鼠视网膜病变、 白内
障的发生。武长春等观察康立舒胶囊降糖疗效时曾报道
1例眼底出血患者 , 用其他药物无效 , 在服用康立舒胶
囊 1周后 , 眼底出血迅速好转 , 视力逐渐恢复。
4 结  语
糖尿病是由于胰岛素分泌或作用的缺陷 , 或两者同
时存在而引起的 , 以慢性高血糖为特征的代谢紊乱综合
征。高血糖、 血脂紊乱、 高血压及血流变学的异常改变
等因素均为糖尿病慢性并发症发生发展的重要致病因
素。而以上研究结果显示 , 虽然苦瓜属植物治疗糖尿病
的机制尚无定论 , 需要进一步深入研究 , 但其药理活性
显著 , 其含有的多种化学成分可通过多条途径降低血
糖 , 并且具有逆转慢性糖尿病对 P450依赖性单氧酶活
性及与 GSH依赖性氧化应激相关的 LPO和 GST活性
的影响、 改善脂代谢、 降低血液粘度、 降低血压及延缓
糖尿病慢性并发症等多种作用 , 可用于 1型和 2型糖尿
病的治疗。尤其是苦瓜 , 其根、 茎、叶、花、 果实和种子
均可药用 , 除了显著降糖作用外 , 还有调节免疫、 抗菌、
抗病毒及抗肿瘤作用 , 且含有 16种氨基酸 , 包括全部 8
种人体必需氨基酸 , 具有高效低毒、 来源广泛、 取料容
易等特点 , 极具进一步开发研究的推广使用的价值。
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