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Exendin_4的表达及其降糖活性研究

Exendin_4的表达及其降糖活性研究
Exendin_4的表达及其降糖活性研究

药 物 生 物 技 术

Pharmaceutical Biotechnology 2009,16(4):316~320

Exendin -4的表达及其降糖活性研究

3

祖向阳1,张贵星2,陈小让2,王小纯13

(11河南农业大学生命科学学院,郑州450002;21郑州大学医学院,郑州450001)

摘 要 根据G ene Bank 中登录的Exendin -4的氨基酸序列(AAB22006),结合大肠杆菌的密码子偏嗜性,对原有基因70%的密码子进行改造,使其在大肠杆菌中高效表达;同时添加KpnI 和Nco I 酶切位点和肠激酶识别位点,构建成重组表达载体p ET -32a (+)-Exendin -4,转化大肠杆菌BL21(DE3)。在30℃条件下

1mmol/L 的IP T G 诱导表达6h ,融合蛋白表达量占细菌蛋白总量的32%。利用亲和层析纯化融合蛋白,每克

湿菌体可获得纯度98%的融合蛋白6144mg 。利用肠激酶切除融合蛋白的N 端融合部分,用亲和层析吸附N 端融合肽,每克湿菌体可获得纯度99%的Exendin -41159mg 。腹腔注射糖尿病基因小鼠(B KS.Cg -m +/+

Lepr db/J 鼠),血糖浓度下降极显著,最佳用量为7μg/kg ,注射后4h 血糖降低达51193%。

关键词 Exendin -4;基因改造;表达;血糖浓度中图分类号 Q78

文献标识码:A

文章编号:1005-8915(2009)04-0316-05

Exendin -4是从分布于美国西南部与墨西

哥北部地区的希拉毒蜥(Heloderma suspect um )唾液中分离到的多肽,由39个氨基酸组成,与胰高血糖素样肽-1(G L P -1)相似性高达53%,并且生物学效应也几乎完全一致[1],它能增加胞内cAM P 浓度,刺激葡萄糖依赖的胰岛素分泌,即在血糖浓度高时刺激胰岛素分泌,低浓度和正常浓度时不刺激胰岛素分泌[2];抑制β-细胞凋亡,刺激β-细胞的增殖与新生[3,4]。另外,Exendin -4还具有降低饥饿及餐后血糖浓度和胰高血糖素浓度;减缓胃排空、抑制食物吸收,调节葡萄糖在外周组织的转运等生物学效应[5~7]。因为G L P -1无论是口服还是皮下注射,都易被二肽基肽酶-IV (DDP -IV )迅速降解,半衰期仅有2min 左右[8],限制了其在临床上应用,而Exendin -4的半衰期为9157h [9],能够长时间发挥功效。由于Exendin -4的功能及其对二肽基肽酶-IV (DDP -IV )的高耐受性,使其成为具有广阔应用前景的治疗2-型糖尿病的新药[10]。

通过基因工程生产Exendin -4,不仅可以实

现工业化的大规模生产、有效地降低生产成本,而

且可以减少污染。本研究旨在构建Exendin -4的高效表达载体、探索简便易行的纯化方法、鉴定该方法制备的Exendin -4的降糖活性,为基因工程生产Exendin -4奠定基础。1 材料与方法111 材料

11111 细菌菌株与质粒载体等 大肠杆菌(Esch 2erichia coli )Top10、BL21(DE3)及质粒p ET -32a (+)均为本实验室保藏;pMD19-T Vector ,Ta KaRa 公司。

11112 酶、其它试剂及主要仪器 限制性内切酶、T4DNA 连接酶、DNA 分子质量标准、DNA 回收

试剂盒、IP T G ,Ta KaRa 公司;肠激酶、镍树脂,In 2vit rogen 公司;咪唑,Merck 公司;透析袋,Bio -Tec 公司;葡萄糖测定试剂盒,上海荣盛生物技术公司;PCR 仪,Biomet ra ;凝胶成像系统,Uvitec ;高速冷冻离心机,Hettich ;超声波破碎仪,宁波新芝生物科技股份有限公司;分光光度计,尤尼可(上海)仪器有限公司。

6133收稿日期:2008-12-05 接收日期:2009-01-19

基金项目:河南省科技攻关项目(No.0624420036)

作者简介:祖向阳,男,1982年生,河南郑州人,河南农业大学生命科学学院硕士生,主要从事基因工程研究。通讯作者:王小纯,教授,硕士生导师。电子邮箱:xiaochun.w @https://www.wendangku.net/doc/da4707638.html,

11113 实验动物 糖尿病小鼠B KS.Cg-m+/ +Lep r db/J,南京大学模式动物研究所,国家遗传工程小鼠资源库。

112 方法

11211基因改造 根据大肠杆菌密码子偏好性,在不改变Exendin-4氨基酸序列的条件下,改造其基因(GeneBank:AAB22006;HSU77613),使其适应大肠杆菌的表达系统。改造后的Exendin -4基因由上海博亚生物有限公司合成(改造的基因已申请专利,专利号:20081004981010)。采用PCR方法,在Exendin-4基因的5′端加上限制性内切酶K p n I(GGTACC)位点;在K p nI位点后添加编码肠激酶识别位点(DDDD K)的核酸序列GAC GAC GAC GACAA G,使其与Exendin-4基因紧密相连;在Exendin-4基因3′端添加两个相连的终止密码子T GA TAA和限制性内切酶N coI (CCA T GG)。PCR正向引物为5′GGTAC2 CGAC GAC GAC GACAA GC3′,反向引物为5′CCA T GGT TA TCA A GA T GGT GGCG3′。11212 克隆载体pMD19-T-Exendin-4的构建将PCR扩增Exendin-4基因产物与pMD19 -T载体链接,构建成克隆载体pMD19-T-Ex2 endin-4,转化入大肠杆菌Top10,利用氨苄抗性和蓝白斑筛选阳性克隆,测序鉴定并保种。

11213 表达载体p ET-32a(+)-Exendin-4的构建利用K p n I和N co I消化p MD19-T-Ex2 endin-4质粒,1%琼脂糖电泳分离后,利用DV805A胶回收试剂盒回收目的片断;同时用相同的限制性内切酶消化表达载体质粒p ET-32a (+),利用DV807A试剂盒回收载体p ET-32a (+)大片段,将2者连接后转化大肠杆菌Top10。利用氨苄抗性筛选阳性克隆,测序鉴定后保种。利用碱性-SDS裂解法制备表达载体p ET-32a-

E4质粒,转化BL21(D E3)[11]。

11214 预表达 挑取一个单克隆接种到100ml LB-AM P培养基中,25℃静置过夜。次日于37℃,220r/min,培养菌株至OD600=016,取出摇瓶,快速降温,加入诱导剂IP T G,使其终浓度为1mmol/L。利用SDS-PA GE鉴定不同温度、不同浓度诱导剂和不同诱导时间对重组Exendin-4表达的影响。

11215 纯化Exendin-4 每克湿菌体加入10ml 裂解液,超声波破碎30min,4℃,8000r/min离心30min,融合蛋白T rx-6×His-Exendin-4存在于上清中。参考Invitrogen公司非变性条件下纯化细菌中含6×His T ag蛋白的方案,纯化Exendin-4融合蛋白。利用肠激酶缓冲液透析融合蛋白后,然后用肠激酶消化。10ml反应体系中,1U肠激酶(EK)加入310mg融合蛋白,4℃消化6h。将反应混合液转移到Ni-亲和层析树脂中,4℃缓慢振荡3h; 3000r/min离心5min,上清液即纯化的Exendin-4。11216 降糖活性测定 糖尿病小鼠B KS.Cg-m +/+Lepr db/J,8~12周龄,体重41107±0150g,按体重随机分组为4组,每组10只。自由采食小鼠,断食2h,尾部取血测定血糖浓度。相应分为4个处理,以腹腔注射100μl生理盐水为对照,每千克小鼠分别腹腔注射017μg、7μg和35μg的Exendin -4(100μl)。注射后1h、4h取血,使用葡萄糖测定试剂盒(上海荣盛公司)测定血糖浓度。所有结果以均值±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验。

2 结果

211 Exendin-4表达载体构建策略

 图1所示为Exendin-4表达载体的构建策略,人工合成改造后的Exendin-4基因,PCR扩增后与T-载体连接;然后从重组T-载体中切出目的片断,与p ET-32a连接,构成表达载体p ET -32a-Exendin-4

Fig1 Construction of recombinant Exendin-4 expression vector

212 克隆载体p MD19-T-Exendin-4的构建人工合成改造后的Exendin-4基因,保存于

713

祖向阳等:Exendin-4的表达及其降糖活性研究

质粒288Q 中,利用PCR 对其进行扩增(图2),扩增产物加入了合适的酶切位点。将PCR 产物纯化后连接到p MD19-T Vector 上,转化大肠杆菌Top10。筛选阳性克隆,提取质粒并进行PCR 鉴定(图3)。PCR 产物与预测大小一致,测序结果表明该重组质粒序列与理论设计一致

213 表达载体p ET -32a (+)-Exendin -4的构建

利用限制性内切酶K pnI 和NcoI 消化pMD19-T -Exendin -4质粒和质粒p ET -32a (+),回收目的片段,构建Exendin -4重组表达载体p ET -32a (+)-Exendin -4,转化T op 10。利用抗性筛选阳性克隆,利用PCR 检测重组质粒,PCR 产物为150bp (图4),与Exendin -4基因大小一致。进一步测序表明基因插入正确,与理论设计一致,未发生碱基突变和移

码现象。

M :DNA Marker (bp );1:Recombinant plasmid p ET -32a (+)-Exendin -4;2:The product of PCR

F ig 4 Recombinant plasm id pET -32a (+)-Exendin -4and PCR

214 融合Exendin -4预表达

将重组表达载体p ET -32a -E4转化入BL21(DE3),利用SDS -PA GE 鉴定不同温度、不同浓度诱导剂和不同诱导时间对重组Exendin -4表达的影响。结果表明:在30o C 下条件下,1mmol/L IP T G 诱导6h 融合蛋白产量最高,占细菌蛋白总量的32%,且以可溶性蛋白存在(图5)

F ig 5 P ilot expression of fusion protein T rx -6×H is -Exendin -4

215 Exendin -4纯化

大肠杆菌裂解液上清与树脂以2∶1比例混合吸附3h 时,保证目的蛋白完全吸附在树脂上;用裂解液体积5倍的Wash Buffer (20mmol/L 咪唑)洗脱去除杂蛋白后,采用含40mmol/L 、80mmol/L 、120mmol/L 咪唑的Elution Buffer 进行梯度洗脱。融合蛋白主要在80mmol/L 咪唑浓度时洗脱下来,产量为6144mg/g 湿菌体,纯度达到98%(图6)。用

肠激酶缓冲液透析纯化的融合蛋白12h ,通过对反应温度、反应时间、底物用量不同组合的研究,发现1U 肠激酶在4℃下反应6h ,可以完全消化3mg 融合蛋白,而且没有非特异性切割(图6)。这一研究结果表明肠激酶用量仅为推荐用量的1/150~1/600,大大降低了肠激酶的使用成本,提高了酶消化效率,同时减少了终端产品污染。利用亲和层析去除肠激酶酶反应混合液中的N 端融合蛋白,使Exendin -4得以纯化,每克湿菌体可得到1159mg 游离的Exendin -4

Fig 6 Tricine -SDS -PA GE analysis of the f usion protein cleaved with enterokinase and purified Exendin -4

8

13药物生物技术第16卷第4期 

根据融合蛋白和Exendin-4的氨基酸组成,预测融合蛋白M r约为2114k,Exendin-4M r约为4119 k,酶切后N-末端融合蛋白M r约为17121k。T ricine-SDS-PAGE检测酶切结果以及纯化得到的Exendin-4,分子质量与理论预测一致,纯化得到的Exendin-4呈单一条带,无杂带,纯度99%(图6)。216 降糖活性测定

糖尿病小鼠试验表明,Exendin-4具有极显著的降糖效果(表1)。在腹腔注射1h后,高浓度的Exendin-4(35μg/kg)降糖作用最好,达到26182%;注射4h后,中浓度的Exendin-4(7μg/ kg)降糖效果最好,达到51193%,所有处理从注射后1h到4h,血糖浓度持续降低,降糖效果优于美国Amylin公司化学合成的Exendin-4[12]。考虑药物持续时间,认为7μg/kg为Exendin-4最佳用量,腹腔注射后1h和4h血糖分别降低2318%和51193%,注射4h后血糖浓度接近正常。

T ab1 Biological activity assay of Exendin-4(x±s,n=10) Treat ment plasma glucose concentration(mmol/L)

(μg/kg)before i.p1h after i.p4h after i.p

Exendin-4 0.715156±117113112±311539118±11973 Exendin-4 717111±312213103±215638122±01703 Exendin-4 3518142±213313148±210139155±11253 Saline 16157±116518123±1161 15187±1154

NO TE:3P<0101,means t hat difference is significant compared wit h contrast at t he0.01level

3 讨论

Exendin-4是一种应用前景非常看好的新型2-型糖尿病治疗药物[13]。2004年化学合成Ex2 endin-4在美国获得专利,2005年4月29日获得了美国FDA的上市批准。但化学合成多肽技术难度大、成本高、纯化困难且会造成环境污染[14]。采用基因工程生产多肽不仅规模大、成本低、产量高,而且产品更加安全环保。

Exendin-4是源于希拉毒蜥唾液的一种多肽激素,其密码子嗜性与细菌有很大差异。因此,在构建细菌表达载体时,首先要依据大肠杆菌密码子偏嗜性对基因进行改造,才能在细菌中高效表达。另一方面,小蛋白极易被宿主降解。因此,本研究将改造后的Exendin-4基因克隆在p ET-32a (+)的多克隆位点,形成硫氧还蛋白-6x His标签-肠激酶位点-Exendin-4融合蛋白基因形式。硫氧还蛋白可稳定Exendin-4不被降解,并使融合蛋白以可溶形式存在,易于纯化和保持活性; 6x His标签便于使用亲和层析从细菌裂解液中捕获融合蛋白[15]。肠激酶位点的存在,便于切除N 端融合蛋白,获得无多余氨基酸序列的Exendin-4,不影响Exendin-4的生物活性。

美国Amylin公司化学合成的Exendin-4最佳剂量为10μg/kg,注射后1h降糖效果最好,血糖降低35%,而在4h后血糖浓度有回升现象,比1h时上升5%[12]。参照美国Amylin公司动物实验方案,利用大肠杆菌制备的Exendin-4最佳剂量为7μg/kg,注射后1~4h血糖浓度持续降低,1 h后血糖下降23180%,4h后下降达到51193%。利用大肠杆菌制备的Exendin-4无论最佳剂量,还是降糖效果和药效持续时间,均优于Amylin公司化学合成的Exendin-4,可能生物合成及纯化条件比化学合成更有利于Exendin-4形成高活性的空间结构。

总之,本研究成功筛选了高产表达菌株:E. coli BL21(DE3)-p ET-32a-E4,探索了高效、快速、简便的Exendin-4纯化方法,鉴定了生物合成Exendin-4的降糖活性,为利用生物工程手段大量生产Exendin-4奠定了基础。

参考文献

[1]Eng J,Kleinman WA,Singh L,et al.Isolation and Charac2

terization of Exendin-4,an Exendin-3Analogue,from

Heloderma sus[ecturn Venom[J].J ournal B iological

Chemist ry,1992,267(11):7402.

[2]DπAlessio DA,Kahn SE,Leusner CR,et al.G lucagon-like

peptide1enhances glucose tolerance bot h by stimulationof

insulin release and by increasing insulin-independent glucose

disposal[J].J Clin I nvest,1994,93(5):2263.

[3]Zhou J,Wang XL,Pineyro MA,et al.G lucagon-like pep2

tide1and exendin-4convert pancreatic AR42J cells into

glucagon and insulin-producing cells[J].Diabetes,1999,

48(12):2358.

[4]Chen J,Couto FM,Minn A H,et al.Exenatide inhibit s beta

-cell apoptosis by decreasing t hioredoxin-interacting pro2

tein[J].Biochem Biophys Res Commun.2006,2346(3):

1067.

[5]Nauck MA,Niedereichholz U,Ettler R,et al.G lucagon-

like peptide1inhibition of gastric emptying outweighs it s in2

sulinotropic effept s in healt hy humans[J].A m J Physiol,

913

祖向阳等:Exendin-4的表达及其降糖活性研究

1999,273(5):981.

[6]Flint A,Raben A,Astrup A,et al.G lucagon-like peptide

1promotes satiety and suppresses energy intake in humans [J].J Clin I nvest,1998,101(3):515.

[7]Gutzwiller J P,G ke B,Drewe J,et al.G lucagonlike peptide

-1:a potent regulator of food intake in humans[J].Gut, 1999,44(1):81.

[8]Holst JJ,Deacon CF.Inhibition of t he activity of dipeptidyl

peptidase IV as a treat ment for type2diabetes[J].Diabe2 tes,1998,47:1663.

[9]Chen J,Yu L,Wang L,et al.Stability of synthetic exendin-4

in human plasma in vitro[J].Protein Pept Lett,2007,14

(1):19.

[10]王小纯,祖向阳,张贵星.Exendin-4的研究进展[J],2007,

27(4):34.

[11]Sambrook J,Russell D W著.黄培堂等译.分子克隆实验指

南[M].第3版.北京:科学出版社,2002.

[12]Y oung AA,Gedulin BR,Bhavsar S,et al.G lucose-lower2

ing and insulin-sensitizing actions of exendin-4:studies in

obese diabetic(ob/ob,db/db)mice,diabetic fatty Zucker

rat s,and diabetic rhesus monkeys(Macaca mulatta)[J].

Diabetes,1999,48(5):1026.

[13]Song G M,Shen Z F.Recent Progress on Exendin-4,a

Novel Therapeutic Drug for Diabetes[J].Chin J Clin Pham2

acol,2008,24(2):156.

[14]黄静,徐进,徐伟东等.徐伟东等.重组人胰高血糖素样肽-1

的表达及生物学活性[J].中国生物工程杂志,2006,26

(1):50.

[15]张志珍,杨生生,毛积芳.重组人胰高血糖素样肽-1的表达、

纯化及其生物学活性[J].中国生物化学与分子生物学报,

2002,18(1):5.

Study on the Expression of Exendin-4and Its activity to Decrease Plasm a G lucose

ZU Xiang-yang,ZHAN G Gui-xing,C H EN Xiao-rang,WAN G Xiao-chun3

(1S chool of L i f e S cience,Henan A g ricult ural Uni versit y,Zhengz hou,450002,Chi na;2S chool of B asic Medical,Zhengz hou Uni versit y,Zhengz hou,450002,Chi na)

Abstract For t he sake of a high expression of Exendin-4in Escherichia coli,t he original Exendin-4 gene was modified in light of it s amino acid sequence(GeneBank:AAB22006)and t he code bias of E. coli.Not only70%of t he codes were changed,but also t he sites of K p nI,N coI and enterokinase were added to t he two terminals of Exendin-4if t he gene respectively.The recombinant exp ression vector of p ET-32a(+)-Exendin-4was const ructed and t ransformed into E.coli BL21(D E3).The f usion p rotein was32percent of total protein in E.coli after inductio n wit h1mmol/L IP T G for6hours at 30℃.Wit h Ni-N TA chromatograp hy,6144mg exendin-4f usion protein f rom one gram wet bacteria was obtained and t he p urity was up to98%.After t he f usion p rotein was digested by enterokinase,af2 finity chromatograp hy was used to bind t he N terminals of6×His tag and to p urify Exendin-4.The yield of Exendin-4was up to1159mg per gram wet bacteria wit h t he p urity of99%.The experiment in B KS.Cg-m+/+Lepr db/J mice revealed t hat int raperitoneal injection of Exendin-4had prominent glucose-lowering effect s.The optimal dose was7μg/kg and t he maximal decrease in plasma glucose was up to51193%at4h after int raperitoneal injection.

K ey w ords Exendin-4,Gene modification,Expression,Plasma gluco se

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2009-068 血栓形成关键控制点被发现 著名血液学专业杂志《血液》(B100d)刊出了我国科学家的研究成果。该成果对止血及血栓形成的分子机制进行了分析和研究,首次发现血小板中一些物质的相互作用可能是一种安全有效防治血栓性疾病的新途径。该项研究由上海血液学研究所研究员、医学基因组学国家重点实验室血栓与止血课题组长奚晓东教授主持完成。经过3年半研究,奚晓东教授和他的课题组认为一种名叫“整合素β3”细胞粘附分子是血栓形成的关键“控制点”,如果能对它及其相关信号的转导通路进行有效控制,就将有助于防治血栓性疾病。

023药物生物技术第16卷第4期 

降血糖中药——11种#精选.

降血糖中药—11种 养生导读:目前大多数糖尿病患者都是通过服用西药来降低血糖,但西药的副作用较大,经常服用会对身体的机能造成影响。你知道吗?药理研究表明,某些中药也有可以降低血糖的成分,而且安全健康。所以糖尿病患者可以尝试饮用中药治疗糖尿病,下面介绍你不知道的11种降血糖中药,可以自己对症选择 合适的药物来服用哦。 1、黄芪 黄芪有补气固表,托毒排脓,利尿,生肌的功效。用于气虚乏力、久泻脱肛、自汗、水肿、子官脱垂、慢性肾炎蛋白尿、糖尿病、疮口久不愈合。黄芪有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。黄芪能消除实验性肾炎蛋白尿,增强心肌收缩力,调节血糖含量。另外,黄芪不仅能扩张冠状动脉,改善心肌供血,提高免疫功能,而且能够延缓细胞衰老的进程。 药理研究表明,黄芪具有加强心肌收缩力、舒张冠状血管、降低血压、保护肝细胞、降低血糖作用。 临床常用黄芪配合滋阴药(如生地、玄参、麦冬等)治疗糖尿病。 2、地骨皮 地骨皮为茄科植物枸杞的根皮。根皮含甜菜碱、枸杞酰胺、β-谷甾醇,柳杉酚、蜂蜜酸、亚油酸和桂皮酸等成分。地骨皮有清热,凉血的功效,可治虚劳潮热盗汗,肺热咳喘,吐血,衄血,血淋,消渴, 高血压,痈肿,恶疮等症。

药理研究表明,地骨皮具有明显的降血压及降低血糖作用。给家兔灌服地骨皮煎剂,先使血糖短时 间升高,然后持久降低。 3、葛根 葛根供药用,有解表退热、生津止渴、止泻的功能,并能改善高血压病人的项强、头晕、头痛、耳鸣等症状。有效成分为黄豆甙元、黄甙及葛根素等。葛根中所含异黄酮具有滋润皮肤、恢复皮肤弹性的作用,还可以减缓骨骼组织细胞的老化,有助于钙质的吸收,减少骨钙丢失,增加骨密度并阻止骨骼的中空消溶,从而远离骨质疏松。葛根中的活性成分能够预防心脑血管等疾病以及有效缓解更年期综合症,又能 延年益寿、增进健康。 葛根中提取的黄酮能增加脑及冠状血管流量,血管阻力降低,具有降血压作用。葛根素可使四氧嘧 啶性糖尿病鼠血糖明显下降,降糖作用持久。 4、苦瓜 苦瓜气味苦、无毒、性寒,入心、肝、脾、肺经,具有清热祛暑、明目解毒、降压降糖、利尿凉血、解劳清心、益气壮阳之功效。苦瓜营养丰富,含有蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、胡萝卜素、多种矿物质和维生素。每100克苦瓜中,水分占94%,含蛋白质1克、碳水化合物3.7克,能提供71.2千焦的热量。 苦瓜的新鲜汁液,含有苦瓜甙和类似胰岛素的物质,这是一种具有抗氧化作用的物质,这种物质可以强化毛细血管,促进血液循环,预防动脉硬化,具有良好的降血糖作用,是糖尿病患者的理想食品。 5、黄连 黄连性寒,味苦,具有清热燥湿、泻火解毒之功能。一般多用于肠胃湿热所致的腹泻、痢疾、呕吐、热盛火炽、烦躁、痈肿疮毒等症。现代研究表明,黄连含有小蘖碱、黄连碱等成分,具有较强的抗菌作用。同时还有扩张血管、降血压、降血糖、利胆、解热、抗炎、强心、利尿、镇痛、镇静、降低眼内压、抗癌 等作用。 据临床报道,黄连素治疗糖尿病可使血糖明显降低,黄连水煎剂可降低正常小鼠及四氧嘧啶性糖尿病鼠的血糖。实验表明,黄连素的降糖机制并不影响胰岛素的分泌与释放,也不影响肝细胞胰岛素受体的数目和亲和力,而是通过抑制糖原异生及促进糖酵解而产生降糖作用。 6、人参

桑树资源降血糖作用的研究

桑树资源降血糖作用的研究 摘要:桑树是重要的药用植物资源,本文概述了桑树药用资源的降血糖化学成分和作用机理研究进展。三种中药桑叶、桑白皮和桑枝的主要降血糖化学成分是黄酮类化合物、生物碱和多糖等,其降血糖作用机理是抑制α-葡萄糖苷酶、抑制糖酶、抗氧化和促进胰岛素分泌。 关键词:桑树;降血糖;作用机理 桑科(Moraceae)桑属(Morns)植物全世界约有16种,栽培或野生,我国约有9种,其中药用植物6种。我国桑属植物资源十分丰富,桑树除用于丝绸业外,还是十分重要的药用植物,桑叶、桑白皮和桑枝是历代中医常用的中药材。桑属植物主要含黄酮类化合物、苯骈呋喃衍生物、多糖类、香豆类、甾体、氨基酸、有机酸、维生素和挥发油等药用成分。近10年来,由于植物生物技术、植物化学、分析化学、分子生物学和药理学的快速发展,科研人员对桑树药用资源进行了大规模的药理学研究,其中,发现中药桑叶、桑白皮和桑枝在治疗糖尿病方面药效显著。 1 桑叶的降血糖作用 桑叶异名铁扇子,为桑科植物桑(Morns albaL.)的干燥叶,始载于《神农本草经》,列为中品,为中医临床常用中药,在清热、明目、止消渴方面应用广泛。桑叶药性平和、无毒副作用,已经被国家卫生部正式归人“既是食品又是药品”之列。我国许多古典医籍中都记载桑叶降血糖药用,《本草纲目》认为桑叶乃手足阳明之药“汁煎代茗,能止消渴,明目长发”;《本草经疏》认为桑叶“性味苦甘、寒,甘所以益血,寒所以凉血,甘寒相合,帮下气而益明”,日本古书《吃茶养生记》中也记载:桑叶有改善“饮水病”(即糖尿病)的作用。 1.1 桑叶降血糖化学成分 1.1.1 生物碱类、N-糖类化合物 主要有桑糖苷元(Moran A)、1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)、多羟基去甲莨菪碱、荞麦碱(fagomine)等。其中DNJ和fagomine的降血糖作用最强,DNJ具有抑制糖苷酶活性的作用;fagomine具有促进胰岛素β细胞分泌胰岛素的作用[1]。DNJ是一种哌啶生物碱,其化学名称是3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶,分子式为C6H13NO4,分子量为163。桑叶是迄今为止发现的唯一含有DNJ的植物叶子,其含量为0.11%[2]。 1.1.2 总多糖类 有淀粉、糊精等,主要通过促进胰岛素β细胞分泌胰岛素而发挥降血糖作用。 1.1.3 黄酮及黄酮苷类 桑叶中富含黄酮类化合物,芸香甙(芦丁)是主要药用成分之一,其它为桑苷、槲皮素、槲皮苷、异

枸杞多糖的生化分析和降血糖活性

枸杞多糖的生化分析和降血糖活性 摘要:本实验研究了枸杞多糖的纯化,表性特征和降血糖活性。通过超滤膜分离获得水溶性多糖(LBP),并通过DEAE纤维素柱和Sephadex的色谱法进一步纯化G-150得到LBP3a和LBP3b。分析表明LBP3b的平均分子量(Mw)为4.92kDa。单糖组成分析显示,LBP3b由摩尔比为5.52:5.11:28.06:1.00:1.70的甘露糖,鼠李糖,葡萄糖,半乳糖和木糖组成。并通过UV,FTIR,NMR和SEM研究了LBP3b的初步结构特征。体外细胞实验显示,LBP3b以剂量依赖的方式显著抑制葡萄糖的吸收。研究表明LBP3b具有作为抗糖尿病药物的潜在用途。 1.引言 糖尿病(DM)是指具有异常高水平的血糖的慢性代谢病,已经成为世界上主要的健康问题。它是由胰岛素分泌缺乏或器官对胰岛素的反应减弱引起的。包括1型和2型在内的DM在全球发病率急剧增加,到2030年估计超过4亿。许多口服降糖药,如双胍类和磺酰脲类可用于治疗糖尿病,但这些药物是化学合成的,缺乏多剂量方案,且高成本,具有不良副作用和毒性。因此,研究和发现新型更安全和更有效的替代品是至关重要的,其中传统的食用和药用资源已成为研究低血糖活性的焦点]。 枸杞,属于茄科,是中国著名的草药,已使用了2300多年。目前,枸杞受欢迎的功能食品已被广泛使用,其具有很大功效,如减少血糖和血清脂质,滋养眼睛,肾脏和肝脏,抗辐射,提高免疫力,抗衰老,抗癌,抗疲劳,增强血细胞生成,改善男性不育。据报道,枸杞果干中有胡萝卜素,氨基酸,微量矿物质,维生素,脂肪酸,多糖和甜菜碱与健康相关的生物活性成分。 在枸杞的这些化学成分中,最好研究的组分是水溶性的多糖(LBP)估计占干果的5-8%。许多关于药理学和光化学的研究已经证明LBP是以上的生物活性的主要成分之一[15-17]。然而,由于LBP的结构复杂性,不同的提取和纯化方法得到的LBP具有不同组分,结构和功能。而每种LBP的结构和功能从未进行过全面和深入的讨论。

各类降糖药之优缺点比较

各类降糖药之优缺点比较 山东省济南医院糖尿病诊疗中心(250013)主任王建华评价一种降糖药物的优劣,需要全面衡量,不能光看降糖效果,还要看安全性、耐受性、依从性、价格因素以及是否具有心血管保护作用等等。 1、磺脲类的优缺点 磺脲类药物主要包括第二代:格列奇特、格列吡嗪(瑞易宁控释片)、格列苯脲、格列喹酮,第三代:格列美脲、等多种。这类药物主要通过结合胰岛β细胞膜上特异性受体,促进胰岛素分泌而发挥降糖作用的,是目前最便宜的一类口服降糖药物。这类药物最常见的不良反应是低血糖,大多数使用磺脲类药物的病友都发生过低血糖。因此使用这类药物一定注意剂量由小到大,注意按时定量进餐很重要。服药后不进餐、少进餐或不恰当的增加运动量和运动时间都很容易导致低血糖。其他的不良反应还包括胃肠道反应(恶心、呕吐、腹胀),少数患者会出现过敏反应(皮肤瘙痒、皮疹)。在这类药物中,格列苯脲降糖作用最强,也是唯一一个代谢产物仍然有降糖作用的降糖药物,作用维持时间最长,也最容易发生低血糖反应,在使用中应该密切关注。格列喹酮是作用维持时间最短、作用最弱的一个磺脲类降糖药物,其最大的特点是95%药物都经胃肠道排泄,因此,对于轻中度肾功能不全的病友使用比较安全。这类药物还有多种药物剂型,如普通片、缓释片和控释片。患者在使用时要注意普通片和缓释片是可以掰开服用的,而控释片不能掰开服用。这类药物还会引起体重增加,故对于使用该类药物的肥胖患者应该进行更为严格的饮食和运动控制。 磺脲类降糖药是使用最早、应用最广的口服降糖药,主要通过刺激胰岛分泌胰岛素,增加体内胰岛素水平降低血糖。临床常用的有糖适平、达美康、优降糖、美吡达、亚莫利等。 优点:疗效突出、价格便宜,是2型糖尿病一线用药,对心血管无不良影响,没有癌症风险。 缺点:容易发生低血糖及体重增加,个别病人会出现皮肤过敏反应、白细胞减少等。使用过程中会发生继发性失效。对老年人和轻中度肾功能不全者建议服用短效、经胆道排泄的磺脲类药物,糖适平更适合。 2、格列奈类的优缺点 属于新一代促胰岛素分泌剂,代表药物有诺和龙、唐力,可与其他各类口服降糖药物及基础胰岛素联合使用。 优点:模拟餐时胰岛素分泌,可有效降低餐后高血糖而且不容易发生低血糖,对体重影响小,轻中度肾功能不全患者仍可使用。餐时即服,方便灵活,病人依从性好,对于进餐不规律者或老年患者更适用。磺脲类药物失效时,改用格列奈类仍可有效。 缺点:价格较高,使用不当也会引起低血糖。 3、二甲双胍的优缺点 双胍类药物主要有苯乙双胍和二甲双胍。这类药物能够增加外周组织对葡萄糖的利用、减少胃肠道对葡萄糖的吸收、抑制肝肾的糖异生。此外该类药物还具有一定的降血脂、降血压、降体重、改善血液高凝状态的作用,因而被广泛使用。这类

金线莲降血糖活性部位的筛选_唐菲

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第42卷第2期 2011年2月 ·340· 金线莲降血糖活性部位的筛选 唐菲1, 3,张小琼1, 3,徐江涛1, 3,蔡金艳4,张锦文2*,张勇慧1, 3 1. 华中科技大学同济医学院药学院,湖北武汉 430030 2. 华中科技大学同济医学院附属同济医院,湖北武汉 430030 3. 湖北省天然药物化学与资源评价重点实验室,湖北武汉 430030 4. 广东药学院药学院,广东广州 510006 摘要:目的筛选金线莲降血糖作用的活性部位。方法将糖尿病模型大鼠随机分为7组,另设对照组,各组给药4周后,测定大鼠血糖、超氧化物歧化酶(SOD)活性,观察胰腺组织病变程度。结果金线莲正丁醇部位能显著降低糖尿病大鼠的血糖,使糖尿病大鼠血清中SOD活性升高,减轻链脲佐菌素(STZ)对胰岛及胰腺细胞的损伤,减少细胞凋亡。结论金线莲的正丁醇部位是其降血糖的主要活性部位,其降血糖机制可能与提高大鼠抗氧化能力以及减轻胰岛及胰腺细胞损伤,减少细胞凋亡有关。 关键词:金线莲;降血糖;活性部位筛选;抗氧化;胰岛素 中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253-2670(2011)02- 0340 - 03 Screening on hypoglycemic effective part of Anoectochilus roxburghii TANG Fei1, 3, ZHANG Xiao-qiong1, 3, XU Jiang-tao1, 3, CAI Jin-yan4, ZHANG Jin-wen2, ZHANG Yong-hui1, 3 1. School of Pharmacy of Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China 2. Hospital Affiliated to Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China 3. Hubei Key Laboratory of Natural Pharmacochemistry and Resources Evaluation, Wuhan 430030, China 4. School of Pharmacy, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China Key words:Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl.; hypoglycemic effect; activity part screening; anti-oxidantive activity; insulin 金线莲别名金蚕、金线兰、金石松、金线虎头蕉、金线入骨消,为兰科开唇兰属植物花叶开唇兰Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl.的干燥全草,是多年生珍稀中草药[1]。其民间用药较广,有清凉解毒、滋阴降火、消炎止痛之功效,对无名肿痛、发烧、止泻、蛇伤均有显著疗效,且无不良反应,使用安全,多用其治疗糖尿病、高血脂、乙型肝炎等疾病[2]。有学者对金线莲做过初步研究,研究表明金线莲全草水煎液具有较好的降血糖作用,其降血糖作用的有效成分主要存在于金线莲的大极性组分中,而中等极性及低极性组分无降糖作用[3]。此外,关于金线莲的降血糖作用机制还有待深入研究。本课题组为探寻金线莲发挥降血糖作用的主要活性成分,对金线莲的不同提取物进行降血糖活性筛选,为进一步从金线莲中分离有效成分提供实验依据。1材料 1.1实验动物 普通级雄性Wistar大鼠,体质量(170±20)g,由华中科技大学同济医学院实验动物中心提供。1.2药物的提取与分离 金线莲干燥全草10 kg,粉碎,甲醇加热回流提取6次,每次2 h,合并提取液,减压浓缩得总浸膏。总浸膏用蒸馏水混悬,依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液和其余水溶液分别浓缩成浸膏,得石油醚部分0.29 kg、醋酸乙酯部分0.20 kg、正丁醇部分1.0 kg和水部分1.50 kg。 1.3试剂和仪器 链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)购自美国Sigma公司,临用前以0.1 mol/L柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲液(pH 4.0~4.5)溶解,配制成8 mg/mL备 收稿日期:2010-04-12 基金项目:国家自然科学基金项目(30400585);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0224);华中科技大学自主创新基金重点项目(09514009);武汉综合性新药研究开发技术大平台新药研究项目(2009ZX09301-014) 作者简介:唐菲(1985—),女,河北唐山人,硕士研究生,主要从事天然药物活性成分及中药新药开发研究。 Tel: (027)83657870 E-mail: tangfei985@https://www.wendangku.net/doc/da4707638.html, *通讯作者 张锦文 Tel: (027)836663232 E-mail: health08@https://www.wendangku.net/doc/da4707638.html,

降血糖最有效的20个方法

降血糖最有效的20个方法 降血糖最有效的20个方法我们都知道,高血糖是糖尿病的前兆,而糖尿病是目前无法治愈的疾病,需要终身服药并严格控制饮食,因此一旦发现自己高血糖,就应该学会平稳血糖,避免糖尿病发作的可能性。下面这20个降血糖方法,高血糖患者一定要牢记于心。 1、坚持适量运动 2型糖尿病患者通过加强锻炼一般都会得到更好的血糖控制。即使是很简单的运动,如每天步行20分钟,只要能坚持下去,就可以有效地改善胰岛素抵抗和减轻体重。研究证实,经过合理的运动锻炼,糖尿病患者确实可以减少降糖药的用量,甚至可以完全脱离药物治疗。 2、控制你的食量 过度肥胖的人减掉5%的体重就能将糖尿病发病率降低70%。计算一下每日的摄入量,看看自己该少吃多少。 3、每天一杯火麻生态茶 火麻产自长寿之乡巴马,巴马多百岁老人,且这些百岁老人无一例死于三高疾病,被认为与他们长期食用火麻有关,而火麻生态茶除火麻外,还包含了番石榴、决明子、桑葚等降三高药材,每天喝一杯火麻生态茶,即使达不到巴马老人的高龄,降血糖的效果还是不错的。 4、稀饭并不是最佳选择

由于稀饭加热的时间较长,淀粉容易转化为糊精进而易分解为萄萄糖。同时,稀饭呈半流体状态,进食后胃的排空时间比较短,所以吃稀饭比吃主食更易于升高餐后血糖。因此,早餐最好不要只喝稀饭,要吃点“稠的”食物,坚持以吃主食为主。 5、绿茶也不错 与其他饮品相比,绿茶由于未经发酵,多酚的含量较高。多酚具有较强的抗氧化性能和降血糖作用,它还能对血糖的释放起到控制作用。 6、多摄入维生素C 增加饮食中维生素C等抗氧化剂的含量,能防止动脉血管壁被破坏,减少斑块堆积和心脏病,从而有效减少糖尿病并发症的发生。增加膳食中果蔬的比例,能提供抗氧化剂的最佳来源。 7、记得喝水 脱水也会引起血糖的升高,人每天都应该摄入大约2~3升的无糖液体。当血糖升高时,喝水除了可以冲淡血糖还可以避免食物的过多摄入。存在心脏病或肾脏并发症的患者则需要适当限制液体的摄入,具体细节应该去咨询医生或营养师。 8、睡眠时间要足够 耶鲁大学的研究人员发现,每天睡眠不足6小时的人,糖尿病风险加倍。每天睡眠超过8小时的人,糖尿病风险增加3倍。睡得太多或太少都会干扰与血糖相关的激素。 9、别吃得太精细 控制粮食碾磨的精细程度非常关键。以面包为例,白面包食物GI为70,但掺入75%~80%大麦粒的面包为34,所以提倡用粗制

植物中降血糖活性成分研究进展

植物中降血糖活性成分研究进展 2004-03-19 糖尿病是临床常见疾病,近年来患病率呈上升趋势。长期的高血糖可引起一系列的并发症,严重威胁病人的生活和生命。因此对降血糖药物的研究越来越受到重视,其中从天然药物尤其是植物药中寻找降血糖的有效成分是一非常重要的途径。近年来,已发现多种可降血成分,本文根据其化学结构分类进行综述。 1 多糖类 多糖类是目前发现的降血糖成分中数目最多的一类。目前已发现有降糖作用的不少于90种,近年来进行研究的有丹皮多糖、南瓜多糖、螺旋藻多糖等。 1.1丹皮多糖 分别以丹皮多糖粗提品和纯品给胰岛素抵抗的四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠灌胃,并以降糖灵和消渴丸作对照,发现丹皮多糖纯品PSM2b增强糖耐量和改善胰岛素抵抗的效果最好,并有一定的量效趋势,可能是丹皮多糖的主要降血糖有效成分。PSM2b对血清胰岛素水平无明显升高作用,对正常动物的降糖作用也不明显。PSM2b的降糖机理可能是通过促进外周组织对葡萄糖的利用及提高机体对胰岛素反应性来实现的。 1.2 南瓜多糖 用两种南瓜多糖A和B给四氧嘧啶糖尿病小鼠连续灌胃21天后,测定其空腹血药浓度,并以消渴丸作阳性对照。结果发现,南瓜多糖有明显降低血糖的作用,效果优于对照组,多糖B的效果更好。 1.3螺旋藻多糖(PSP) PSP是一种酸性杂多糖,具有多种作用,降血糖作用是其中之一。实验研究发现,PSP 可明显降低链脲佐菌素性糖尿病小鼠和四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖,也可降低肾上腺素和葡萄糖引起的高血糖,提高体内抗氧化生化物质的指标。PSP对小鼠空腹血糖无明显的影响,表明PSP的降糖作用可能不是通过直接刺激胰腺β细胞分泌胰岛素,而是减弱链脲佐菌(STZ)和四氧嘧啶(ALX)对β细胞的伤害作用;另外还可能抑制肝糖原分解、促进组织对葡萄糖的摄取利用,抑制葡萄糖在小鼠肠道的吸收。 1.4 羊栖菜多糖(SFP) SFP也有多种作用,降血糖是其中之一。实验研究发现,SFP可明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖,提高糖耐量。SFP对正常小鼠的血糖水平无明显的影响,表明SFP的降血糖作用不是通过促进胰岛素分泌来实现。SFP对小鼠空腹血糖也无明显的影响,但可降低糖尿病小鼠血液和胰腺过氧化脂质的含量,表明SFP的降血糖作用与抗氧化损伤胰岛细

保健食品功能评价规范

保健食品功能评价规范 第一部分功能学评价程序 一、主题内容和适用范围 1、本程序规定了评价食品保健作用的统一程序。 2、本程序适用于评价保健食品的增强免疫力功能,辅助降血脂功能功能,辅助降血糖功能,抗氧化功能,辅助改善记忆功能,缓解视疲劳功能,促进排铅功能,清咽功能,辅助降血压功能,改善睡眠功能,促进泌乳功能,缓解体力疲劳功能,提高缺氧耐受力功能,对辐射危害有辅助保护功能,减肥功能,改善生长发育功能,增加骨密度功能,改善营养性贫血功能,对化学性肝损伤有辅助保护功能,祛痤疮功能,祛黄褐斑功能,改善皮肤水份功能,改善皮肤油份功能,调节肠道菌群功能,促进消化功能,通便功能,对胃粘膜有辅助保护功能。 3、本程序规定了评价食品保健作用的人体试食实验规程。 二、保健食品功能评价的基本要求 1对受试样品的要求 1.1应提供受试样品的原料组成或 /和尽可能提供受试样品的物理、化学性质(包括化学结构、纯度、稳定 性等)有关资料。 1.2受试样品必须是规格化的定型产品,即符合既定的配方、生产工艺及质量规范。 1.3提供受试样品安全性毒理学评价的资料以及卫生学检验报告,受试样品必须是已经过食品安全性毒理学评价确认为安全的食品。功能学评价的样品与毒理学评价、卫生学检验的样品必须为同一批次(安全性毒理学评价和功能学评价实验周期超过受试样品保质期的除外)。 1.4应提供功效成分或特征成分、营养成分的名称及含量。 1.5如需提供受试样品违禁药物检测报告时,应提交与功能学实验同一批次样品的违禁药物检测报告。 2对实验动物的要求 2.1根据各项实验的具体要求,合理选择实验动物。常用大鼠和小鼠,品系不限,推荐使用近交系动物。 2.2动物的性别、年龄依实验需要进行选择。实验动物的数量要求为小鼠每组10-15 只(单一性别),大 鼠每组 8-12只(单一性别)。 2.3动物应符合国家对实验动物的有关规定。 3对给受试样品剂量及时间的要求 3.1各种动物实验至少应设 3 个剂量组,另设空白对照组,必要时可设阳性对照组。剂量选择应合理,尽可能找出最低有效剂量。在 3 个剂量组中,其中一个剂量应相当于人体推荐摄入量(折算为每公斤体重的剂量)的5倍(大鼠)或 10倍(小鼠),且最高剂量不得超过人体推荐摄入量的30倍(特殊情况除外),受试样品的功能实验剂量必须在毒理学评价确定的安全剂量范围之内。 3.2给受试样品的时间应根据具体实验而定,一般为 30 天。当给予受试样品的时间已达 30 天而实验结果仍为阴性时,则可终止实验。 4对受试样品处理的要求 4.1受试样品推荐量较大,超过实验动物的灌胃量、加入饮水或掺入饲料的承受量等情况时,可适当减少受试样品中的非功效成分的含量。 4.2对于含乙醇的受试样品,原则上应使用其定型的产品进行功能实验,其三个剂量组的乙醇含量与定型产品相同。如受试样品的推荐量较大,超过动物最大灌胃量时,允许将其进行浓缩,但

糖尿病病人护理系列

模块十五/内分泌、营养及代谢疾病病人的护理 任务6 糖尿病病人的护理 【案例】 齐先生,63岁,糖尿病病史10余年,未系统治疗,血糖常波动在8.6~9.8mmol/L,尿糖(++~+++)。近日出现尿频、尿急、尿痛,昨日病人突然意识不清入院,血糖28mmol/L,血钠148mmol/L,尿糖(+++),尿酮体(++)。 初步诊断:糖尿病酮症酸中毒 思考: 1. 该病人的抢救配合是什么? 【职业综合能力培养目标】 1.专业职业能力:具备正确使用血糖仪的能力。具备对糖尿病人足部护理的能力。 2.专业理论知识:掌握糖尿病的病因、临床类型及表现、治疗原则及护理措施。 3. 职业核心能力:具备对糖尿病患者病情评估的能力,能够指导患者学会自我护理和观察病情的方法;在护理过程中进行有效沟通的能力;具备为糖尿病患者制定健康指导方案的能力。 【新课讲解】 一、概念 糖尿病是由不同原因引起胰岛素分泌绝对或相对不足以及靶细胞对胰岛素敏感性降低,致使体内糖、蛋白质和脂肪代谢异常,是最为常见的内分泌代谢疾病。(小先生) 二、分型 1.1型糖尿病(曾称作胰岛素依赖型糖尿病,IDDM) 原因:胰岛β细胞破坏引起胰岛素绝对缺乏,胰岛呈现病毒性炎症或自身免疫破坏,可产生胰岛细胞抗体。 特点:发病与遗传、自身免疫和环境因素有关,见于年轻人,儿童多属此类型,易发生酮症酸中毒,需用胰岛素治疗。 2.2型糖尿病(曾称作非胰岛素依赖型糖尿病,NIDDM) 原因:对胰岛素发生抵抗。 特点:有家族性发病倾向,多见于40岁以上成人,超体重者占多数。 3.其他特殊类型糖尿病 4.妊娠期发生糖耐量减低称为妊娠期糖尿病。 一、1型糖尿病

麦冬多糖降血糖作用的药效学观察

麦冬多糖降血糖作用的药效学观察 【摘要】目的观察麦冬多糖对血糖的影响,为临床实验提供实验依据。方法选用正常小鼠,自发性高血糖小鼠.链脲霉素诱发高血糖大鼠,观察麦冬多糖对血糖、血清胰岛素及糖化血红蛋白的影响。结果麦冬多糖(75、150、300 mg /kg)。对正常小鼠血糖无明显影响;但能降低自发性高血糖小鼠血糖及升高血清胰岛素;麦冬多糖(75、150、300 mg/kg),能降低链脲霉素诱发高血糖大鼠的血糖及糖化血红蛋白,能推迟大鼠口服蔗糖后血糖升高时间及降低血糖峰浓度。结论麦冬多糖对糖尿病小鼠和大鼠都有降血糖作用。 【关键词】麦冬多糖;降血糖;血清胰岛素;高血糖;糖化血红蛋白 麦冬是百合科多年生沿阶草属植物麦门冬的干燥块根。文献报道单味麦冬全草可治疗糖尿病。为了进一步探讨麦冬降血糖作用及其有效部位,笔者研究了麦冬多糖对正常小鼠和糖尿病模型小鼠血糖水平的影响,为临床实验提供依据。 1 实验材料 试药:麦冬多糖:麦冬块茎1 kg、80%乙醇回流提取,去醇取渣水煎提取3次,合并浓缩成500 ml,用95%乙醇醇析,取醇析物用丙酮洗涤3次,合并50℃烘干,即得麦冬多糖(麦冬提取物,OTE)。使用时用蒸馏水配制成所需浓度灌胃;优降糖片:天津市力生制药厂(批号:040502);拜糖平片:北京拜尔医药保健有限公司(批号:040601);岱I一胰岛素放射免疫分析药盒,中国原子能科学研究院同位素研究所。链脲霉素:美国Sigma公司,糖化血红蛋白试剂盒(微柱法):宁波市慈城生化试剂厂。 动物:NIH小鼠,体质量18~22 g;NOD小鼠,体质量25~35 g;SD大鼠,体质量180~220 g,雌、雄各半,由广东省医用试验动物场提供,合格证号,粤证:040609。 仪器:怡成血糖测试仪及测定试纸,北京怡成生物电子技术有限公司。 统计学分析:计量资料以均数±标准差(x±s)表示;组间比较采用t检验。 2 实验方法与结果 2.1 对正常动物血糖的影响对小鼠血糖的影响NIH小鼠,50只,雌、雄各半,空腹6 h后,测定血糖,根据血糖值及动物性别均衡随机分为5组,分别灌胃给予下列药物;②正常对照组(蒸馏水);②优降糖组(2.5 mg/kg):③、③、 ⑤麦冬多糖低、中、高剂量组(75、150、300 mg/kg)。连续给药7 d,给药体积按 20 ml/kg,第7天给药前空腹6 h,给药后1 h动物取血,用怡成血糖测试仪测定动物血糖值。实验结果见表1。 结论:麦冬多糖(75、150、300 ml/kg),对正常小鼠血糖无明显影响。

骆驼乳中的降糖生理活性成分

骆驼乳中的降糖生理活性成分 对骆驼乳成分的分析表明,骆驼乳中含有一定量的降糖功效因子,能够对糖尿病的血糖水平以及血清中的其它成分起到调节作用,如胰岛素、类胰岛素蛋白、乳铁蛋白、维生素C、免疫球蛋白等。1.胰岛素 骆驼常乳中的胰岛素含量较高,1L中含45~1281U,而等量牛乳的胰岛素含量仅为16IU。不同哺乳动物乳中胰岛素含量如图3-1所示。 哺乳动物 不同哺乳动物乳中胰岛素含量 ①-人初乳②-骆驼初乳③-骆驼常乳④-牛初乳⑤-牛常乳⑥-贮存乳 ⑦-山羊初乳⑧-绵羊初乳⑨-绵羊常乳⑩-骆驼乳冰淇淋 胰岛素是维持生物体稳定和自身血糖水平的最重要的激素,当胰岛素绝对或相对缺乏时,机体的组织、器官和细胞就无法有效地利用葡萄糖,从而造成血液中葡萄糖的积聚,引起血糖升高。通过口服胰岛素赤进行糖尿病治疗的动物和人体试验均已表明了口服胰岛素来进行糖尿病治疗的动物和人体试验均已表明了口服胰岛素的有效性,但是其重要缺陷是在胃部的酸性环境下形成凝乳,因此中和了它的作用。口服胰岛素的潜在好处包括不提高外周胰岛素的同时控制血浆葡萄糖水平,并恢复内源胰岛素生理途径。通过口服胰岛素的治疗可降低胰岛素血症,对于预防胰岛素拮抗引起的高血糖,以及降低高血糖并发症等方面有较好的效果(Qskarsson et al,2000:Wan et al,2000)。由于受到人体胃肠道消化液的影响,牛乳往往被胃酸凝固,在胃中停留一段时间,造成其中的胰岛素被蛋白酶等分解而失去生物活性。骆驼乳由于理化性质特殊,不与胃酸反应,并且在酶的作用不很难形成凝乳(Wangol,1993),使其能与胰岛素一起快速通过胃而到达肠道,即使一部分胰岛素被破坏,也有足够的量被吸收。 2.类胰岛素素蛋白/类胰岛素生长因子 Beg等(1986)发现骆驼乳中含有一种富含半胱氨酸的蛋白质,其氨基酸序列与胰岛素 蛋白家族极其相似,并推断这种类胰岛素蛋白 与胰岛素一样,共同构成骆驼乳的降糖活性。 另外,牛乳胰岛素生长因子-1的降糖活性已得 到许多研究者的证实,而所牛乳相比,骆驼乳中含有更丰富的活性生长因子,包括类胰岛素生长因子,因此类胰岛素生长因子家族也被认为是骆驼乳发挥降糖功效的重要辅助因子之一。 3.乳铁蛋白 骆驼乳中乳铁蛋白含量很高,Elagamy (2000)研究发现,骆驼乳中乳铁蛋白的含量为170mg/L,明显高于牛乳(77mg/l).Kappeler(1999)报道骆驼乳中乳铁蛋白含量为220mg/L,比牛乳中含量(140mg/L)高1.6倍。Konuspayeva(2007)研究认为,骆驼乳中乳铁蛋白随地区、季节、品种等因素不同而发生较大变化。不同研究人员测得的骆驼乳中乳铁蛋白的含量见表 骆驼乳中乳铁蛋白含量 资料来源平均值/(mg/L)测定方法Kappeler(1999) 220 HPLC Elagamy(2000) 170 单向免疫散法(SRID) EI-Hatmi(2006) 140 SPID Konuspayeva(2007) 209 SPID 乳铁蛋白作为牛乳和母乳的天然成分存在人体内所有分泌液中,如唾液、眼泪、支气管和鼻腔分泌物、肝脏、胆汁和胰腺分泌物等。对于乳铁蛋白的功能还不是完全清楚,但已知的是它能够增强机体直接和间接的免疫应答,提高免疫力,它也是人体免疫应答的基本因子,具有抗病毒和抗细菌的性能,能够有效调节糖尿病患者免疫功能。 4.维生素C 骆驼乳中维生素C的含量较高,为 0.0029%~0.0098%(质量分数),约为牛乳的3 倍,人乳的1.5倍。维生素C具有抗氧化、提高免疫力等作用,对患糖尿病大鼠的血脂、血糖、免疫功能、肾脏功能以及视网膜功能增色具有显著的影响,并能增加胰岛素受体的敏感性。 5.免疫球蛋白 骆驼乳中的免疫球蛋白含量变化较大,分娩后7d内的乳汁中1gG含量由平均132mg/mL (Konuspayeva等,2007)。虽然骆驼乳中的免

苦瓜降糖作用研究进展

苦瓜降糖作用研究进展 李以暖1刘向前2 (1长沙高新区博海生物科技有限公司,长沙410215;2中南大学制药工程系,长沙 410083) 摘要:本文对苦瓜的提取方法、营养成分和苦瓜的降低血糖的动物试验及人群试验进行了综述,并对降低血糖机理进行了探讨。 关键词:苦瓜动物试验人群试验降糖机理 苦瓜(Momordica charantia L.)又名凉瓜、癞瓜,为葫芦科苦瓜属植物的果实。具有清热、解凉、滋补强壮和降低血糖等作用。糖尿病属祖国医学“消渴”范畴。至今尚无根治的良方。其中绝大数为II型糖尿病,西药治疗糖尿病目前仍以磺脲类和双胍类为主,久用依赖,无效甚至出现毒付作用。现代研究证实,苦瓜果实和种子里可分离出多种皂甙和蛋白质,分别具有降血糖、抗菌、抗肿瘤和堕胎作用,近报道苦瓜提取物可抑制艾滋病病毒HIV的表面病毒,选择性地杀死被HIV感染的淋巴细胞和巨噬细胞。一般认为降血糖、抗菌与苦瓜的果肉及汁有关,而抗肿瘤和堕胎作用与苦瓜籽有关。本文就国内外学者对苦瓜的降糖作用研究作一总结。 一、苦瓜降糖功能因子的提取方法 一般将新鲜苦瓜去籽打碎,以离心机甩滤得粗滤液,再进一步过滤,将过滤液适当浓缩,以等体积的95%乙醇沉淀,过滤得固形物,于40-60℃减压干燥,得褐色固体I;合并滤液,浓缩,得浅色固形物质,于40-60℃减压干燥,浅褐色固体。 OH 有的学者以鲜苦瓜去瓤存皮,刨碎,PH 1.5乙醇浸提,离心后过滤,NH 3 调PH至3.5,乙醇、乙醚4℃沉淀,丙酮脱水,LKB公司的HPLC分离纯化,收集,冷干,4℃下保存。 有的学者应用鲜苦瓜经去籽,干燥并粉碎后,置索氏提取器中用石油醚回流脱脂48h,取出晾干挥去溶剂,用80%乙醇回流提取二次,每次6h,合并提取液,浓缩得稠浸膏。干燥粉碎后悬于乙醇中,用40%KOH调PH至10,低温放置过夜作者简介:李以暖(1945-)河北冀州人研究员 E-mail:liyn450724@https://www.wendangku.net/doc/da4707638.html,

降血糖药物

降血糖 摘要本文总结了90年代以来国内外学者在天然降血糖药物的化学、药理和临床应用等方面的研究成果,并根据不同化学结构,分皂甙、萜、多肽与氨基酸、多糖、黄酮、不饱和脂肪酸、生物碱、硫键化物和苯丙素酚等九大类加以阐述。 近年来,随着化学分析方法和药理实验技术的长足发展,有关天然药物降血糖作用的研究不断深入,从中发现了多种疗效确实而显著的活性成分,有的还就构效关系进行了探讨,进一步阐明有效成分的化学结构与降血糖活性之间的相关性,从而促进了传统中草药质量标准化的研究,为许多古方、验方、单味药和成药的临床应用提供理论依据。同时,也为开发治疗糖尿病的新药探明了方向。下面就90年代以来国内外学者对天然药降血糖活性成分的研究概况,按化学结构分成9大类,综述如下。 1 皂甙类 1.1 三萜皂甙葫芦科植物苦瓜Morodica Charantia L.水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖作用,该药的适应原性表现在延迟糖尿病继发的白内障的出现或在低血糖出现之前即能缓解神经系统的其它普通症状。苦瓜皂甙是降糖的主要有效成分。药效学实验选取日本大耳兔为实验动物,以2.5 ml*kg-1苦瓜皂甙提取液灌胃给药,对照组药物优降糖的使用剂量为0.15 mg*kg-1。结果表明,苦瓜皂甙降血糖作用较优降糖缓慢而持久,这可能是因为苦瓜皂甙不仅有直接的类胰岛素作用,还有刺激胰岛素释放的功能。临床应用苦瓜皂甙制剂进行验证,治疗2型糖尿病人46例,总有效率达78.3%,连续用药3个月,患者血糖得到控制,无毒副作用。 从吉林浑江野生刺五加科植物刺五加Acanthopanax Senticosus(Rupret Maxim)Harms.的根叶中提取出含16种成分的总皂甙,给昆明种小鼠每天分别ip 100,200 mg*kg-1 1次,多次用药后,对葡萄糖、四氧嘧啶和肾上腺素等所致的高血糖均有明显抑制作用,对正常模型组小鼠的血糖亦有一定的降低作用。这证实了刺五加皂甙具有改善损伤的胰岛β细胞功能,同时抑制糖原分解。 国内学者运用功能和形态学相结合的实验方法,首次观察到大豆皂甙和人参茎叶皂甙能使实验性糖尿病大鼠(Wistar)的血糖明显下降(P<0.01),血清胰岛素水平明显提高。说明大豆皂甙和人参茎叶皂甙能有效预防糖尿病及其动脉粥样硬化的发生和发展。 三七皂甙是三七P.notoginseng总皂甙的主要化学成分,具有比总皂甙更强的降低葡萄糖性高血糖小鼠血糖的作用,而三七对糖代谢起双向调节作用,小剂量能对抗高血糖,大剂量能提高空腹血糖值。由此可见,三七中可能存在与三七皂甙作用相反的以升高血糖为主的化学成分。 根据葫芦科多年生藤本植物绞股蓝Gynostemma Pentaphyllum Thunb Makino中含有4种绞股蓝皂甙成分与人参皂甙(-Rb1,-Rb3,-Rd,-F2)完全相同这一实验结果,设计了由绞股蓝提取物为主要组分的制剂——利多尔,以SD大鼠和家兔为对象,灌胃给药10 d后,利多尔与西药降糖灵、D860一样显示了明确的降血糖作用,从中尚可看出量效关系。对模型兔血脂和脂质过氧化物水平的观察表明:利多尔优于D860(P<0.01或P<0.05)。此外,绞股蓝皂甙提取物还能明显改善老年大鼠糖耐量低下,对老年大鼠空腹低血糖又有一定预防作用。

糖尿病的研究

关于糖尿病的研究进展 史琼瑶 (临床医学1002 学号:31004238) 【摘要】根据临床多年来的观察和研究发现,遗传与糖尿病的发病有着密切关系,且有一定的家族倾向。同时研究表明,糖尿病属于多基因遗传病,而本文侧重2型糖尿病研究。因为2型糖尿病(T2DM)是多基因遗传和环境因素共同作用所致的一种慢性代谢性疾病,具有明显的遗传异质性。本文就对糖尿病进行了基础研究,遗传因素和治疗方法的初步研究和探讨。 【关键词】糖尿病遗传多基因基础研究治疗 1 基础研究(正文) 1.1 糖尿病是内分泌系统疾病,其发病率高,严重的闲扰着广大患者的身体健康、生存质量;由于内分泌功能的紊乱,导致人体全身状况和机能衰退,并涉及全身主要脏器,如眼、脑、肺、肾等,致使患者出现严重的糖代谢障碍,使血糖升高,是由于体内胰岛素相对和绝对不足造成的[1]。 1.2 2型糖尿病(T2DM)是由环境和遗传因素共同作用而发生的多基因遗传病,具有明的遗传倾向和显著的遗传异质性:近年来T2DM的发病率急速上升,预计到2030年全世界范嗣内的成年患者将达到3.6亿多。存遗传、肥胖、高血压、高脂等T2DM发病的诸多危险L大j素巾,遗传因素的作用最为突出。近年来由于全基因组关联研究(genome—wideassocia—tion,GWA)的发展,证实与T2DM相关联的易感基因已达20种。 例如,转录因子7类似物2(transcriptionfactor7-like2,TCF7L2)被证明足迄今发现的与T2DM 关联性最强的易感基因,存白种人群中将近l/5的T2DM 患者存在TCF7L2基因变异。而因TCF7L2基因通过相关途径间接参与Wnt通路从而发挥调节细胞增殖分化、胚胎发育等作用,并可能埘胰岛的发育和再生有

降血糖天然物质

降血糖天然饮品及其分子结构 姓名:石杰学号:2013021665 摘要糖尿病是一种多病因的代谢性疾病,以慢性高血糖症为主要特征,并伴随胰岛素分泌缺陷引起的糖、脂肪及蛋白质代谢紊乱。本文介绍了几种降血糖的天然饮品,及其分子结构,并分析了其降血糖的机理。 关键字降血糖桑叶南瓜麦冬茶花分子结构 近年来,我国糖尿病患病率在逐渐上升,造成了巨大的社会负担,已成为越来越严重的公共卫生问题。当前糖尿病防治的重点除了提高诊疗水平外,更需要加强预防,通过人群健康教育、饮食控制及化学药物预防等多项措施达到降低糖尿病发病率的目的。糖尿病患者由于长期持续高血糖可导致多种急慢性并发症。糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病神经病变及大血管病变等慢性并发症可严重影响患者的生存质量。将血糖水平尽量控制在接近正常水平可预防这些并发症的发生及延缓其发展。β型糖尿病(T2DM)是一种常见的具有遗传倾向的全身性代谢疾病。其特点是病因复杂、病程长、难根治。 在天然药物的开发中,近十多年的研究己发现了不少有降血糖作用的天然药物,主要活性成分根据化学结构不同有皂苷类、萜类、多肽与氨基酸类、多糖类、不饱和脂肪酸类、生物碱和黄酮类等,在探讨其活性机理方面也取得了较大进展。 下面介绍几种天然物质中降血糖的活性成分。 1 桑叶 桑叶中降血糖成分主要是生物碱类、多糖类、黄酮类。桑叶中含有其它动、植物所没有的特殊生物碱,即DNJ(1-脱氧野尻霉素)。其主要作用是抑制蔗糖酶,麦芽糖酶、α-葡萄糖苷糖、α-淀粉酶的分解,从而达到预防糖尿病的作用[1]。 通过研究发现,桑叶中DNJ含量为0.11%,桑根中DNJ含量为0.14%。在目前发现的含DNJ的植物中,桑叶DNJ的含量最高。DNJ是一种非常重要的生物碱,其化学名称是3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶,其是一种天然糖的结构类似物。DNJ的化学分子式为C6H13NO4,分子量为163。因其在可见-紫外光波段内无吸收峰,不能采用常规的分光光度法检测。给其定性分析,以及定量带来一定困难[2]。 桑叶总多糖(TPM)促进胰岛素β细胞分泌胰岛素,促进细胞对糖的利用、肝糖原合成、改善糖代谢,加强糖尿病人病变胰岛细胞与结构的恢复功能,增加糖尿病人对外周组织的胰岛素受体并提高受体敏感性的功能[1]。多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物。由于多糖结构的微观不均一,或结构键中有缺陷,或是分子量分散,使多糖的一级结构分析难以得出完全正确的结构式。一般多糖结构描述包括多糖分子量、单糖组成、单糖连接点、单糖和糖苷键构型、重复单元等[4]。 桑叶脱皮固酮也能促进葡萄糖转化为糖元,最终达到降血糖的效果。不影响健康人的血

降血糖食品调研报告

降血糖食品调研报告 糖尿病导致的死亡人数在发达国家已经列心脑血管疾病、癌症之后第3位。尽管注射胰岛素和口服药物对糖尿病取得了明显的治疗效果,但同时也出现了不同的副作用,尤其对大血管、视网膜、神经组织造成了损伤。糖尿病发生和发展的原因非常复杂,而饮食习惯又会影响糖尿病的发展和控制。糖尿病患者控制餐后血糖的最好方法就是在严格控制饮食和运动的前提下结合药物治疗。良好的生活方式和相应的药物治疗可以延缓II型糖尿病患者的病情发展,并提高生活质量。流行病学调查显示,多种饮食模式对肥胖和II型糖尿病的发生有较好的阻止作用。这就意味着营养调节和积极的生活方式对防止糖尿病及其并发症的发生是有效的,其中饮食治疗对糖尿病控制最为重要。天然降血糖食品具有来源广泛,副作用小,价格低廉等特点,容易被普通人接受,是日常保健、自我调养的最佳手段。因此,使用具有降血糖活性的天然产品作为糖尿病患者的辅助食品和辅助治疗手段日益受到人们的关注,也是今后的研究方向。因此糖尿病患者急切地需要使用方便,作用高效,稳定,持久,毒性和副作用较小的降血糖新药。近年来,国内外把寻找治疗糖尿病药物的目标转向具有降血糖活性的天然产物。天然产物降血糖成分有以下特点:①作用温和,稳定且持久;②毒性反应非常低;③一般兼有降血脂和抗血小板聚集等功能;④天然产物中,通常多种降糖成分并存; ⑤大多数天然产物降血糖成分性质稳定,可通过口服给药,使用方便。因此具有降血糖活性的天然产物的发现,为糖尿病的预防和治疗提供了新途径。 1 最近几年国内外对天然产物降血糖活性成分的研究进展。 1.1 从天然产物中发现的胰岛素类似物 苦瓜(Morodica CharantiaL)水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖作用;苦瓜皂苷是降糖的主要有效成分,具有类胰岛素作用,被称为植物胰岛素。羽扇豆(Lupinus polyphyllus Lindl)生物碱,作为胰岛素口服代用品,已在临床上用于治疗糖尿病。囊状紫檀(Pterocarpus marsupium Roxb)树皮的乙醇提取物对四氧嘧啶糖尿病大鼠具有降血糖和纠正糖尿病大鼠代谢紊乱的功能,作用机制类似胰岛素。胡芦巴籽(Fenugreek Seed)的提取物(FSE)用于四氧嘧啶糖尿病大鼠研究,发现FSE能激活胰岛素的信号传递途径,具有类似胰岛素的作用。桂叶老鸦嘴(Thunbergia laurifolia Linn)的叶子的水提取物具有类似胰岛素的功能。从丝状真菌假黑囊壳菌(Pseudomassaria sp.)中发现非肽小分子天然产物Demethylasterriquinone B1;Demethylasterriquinone B1是一种深紫色的苯醌类色素,该物质可模拟胰岛素功能,激活胰岛素受体及酪氨酸激酶活性;Demethylasterriquinone B1以25 mg/kg·d的剂量连续口服15 d,小鼠的摄食、体重、器官重量和肝功等血液生化指标均未受到影响。 1.2从天然产物中发现的胰岛素分泌促进剂 1.2.1对胰岛β细胞的保护和修复作用 阳春砂(Amomum villosum Lour)的果实砂仁的提取物对实验性糖尿病大鼠具有降血糖作用.其作用机制是对糖尿病大鼠胰岛β细胞具有明显的保护作用,并可改善胰岛β细胞超微结构变化。毛平车前(Pteracanthus guangxiensis(S.Z.Huang)C.Y.Wu et C.C.Hu)醇提

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