据最新统计结果显示，我国2016年糖尿病患者近4.15 亿人，其中2型糖尿病（T2D）占90%以上。众所周知，T2D以进行性β细胞衰竭和胰岛素抵抗为特征，可引起胰岛素缺乏和血糖水平不规则升高，导致多种慢性疾病。因此，控制血糖是预防T2D及其并发症进展的有效方法。目前，降血糖药物主要分为口服给药的胰岛素分泌剂、二甲双胍、α-葡萄糖苷酶抑制剂和噻唑烷二酮衍生物，以及皮下注射胰岛素。然而，这些药物的毒性和副作用令人担忧。因此，迫切需要寻找副作用较小的自然置换资源用于糖尿病的治疗。
腾茶（Ampelopsis grossedentata）是一种湖南省种植的传统中药材，几百年来主要被瑶族作为保健茶使用。据李时珍著《本草纲目》记载，其对治疗性结膜炎、热病、肝炎等疾病也有一定疗效。二氢杨梅素（DHM），又称白蔹素，是腾茶的主要生物活性化合物，表现出抗炎、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等一系列生物医药活性，在降血糖和高血脂症治疗方面也有一定效果。研究发现，口服0.25 g/kg·d和0.125 g/kg·d的DHM后，阿脲诱导的糖尿病小鼠血糖水平明显降低。另一项早期研究证明，DHM可以通过激活5'-单磷酸腺苷（AMP）激活蛋白激酶（AMPK）信号通路，诱导自噬，从而改善骨骼肌的胰岛素抵抗。一项近期的研究证实，DHM能够通过调节糖脂代谢来预防或推迟糖尿病的发生。然而，很少有文献报道DHM通过肝脏信号通路降低高血脂和降血糖，并描述其作用机制。因此，华中农业大学的Maojun Yao、Meihu Ma，福建农林大学的Hui Teng、Lei Chen，华中科技大学的Sihai Gao等，在本研究探讨了DHM在T2D饮食和低剂量链脲佐菌素（STZ）动物模型中的抗高血糖和抗高胰岛素血症的作用。
A.外观；B. FBG。
图1 DHM对大鼠外观和空腹血糖的影响
图2A所示组织病理检查验证了健康的肝脏结构，其中小叶是由放射板、股细胞围绕中心静脉形成网络。糖尿病大鼠的肝活检显示中度纤维化，中心静脉炎症周围有白细胞浸润，中心静脉扩张，以及正常结构的丧失，表明肝脏的肝细胞损伤（图2A）。然而，在高剂量的二甲双胍或DHM给药的糖尿病动物中，观察到这种结构特征的差异较小。有研究证实，糖尿病大鼠的肝细胞在注射STZ后受到不可逆转的损伤，这可能导致肝脏微粒体细胞释放丙氨酸转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）。其他类似的结果也有报道，黄酮类化合物可以缓解肝脏损伤，这可能是通过清除自由基、增强酶的抗氧化活性来实现的，这在二乙基亚硝胺诱导的肝癌Wistar大鼠中得到了证实。
图2 DHM对大鼠肝脏组织学的影响
A. OGTT；B. AUC；C.胰岛素水平；D. HOMA-IR。
图3 DHM对大鼠糖耐量和胰岛素水平的影响
为了阐明DHM抗糖尿病作用的基本机制，研究了DHM对AMPL/Akt/GSK-3β的调控活性。与正常动物相比，图4B和4C显示，p-Akt（（0.46±0.01）倍，P＜0.01）和p-AMPK（（0.21±0.01）倍，P＜0.01）的相对表达量均显著下降。由于AMPK的减少被改善，AMPK/Akt活性被DHM处理所抑制。由于蛋白质水平显著增加，这些减少的p-Akt及其比值没有被DHM减弱。相比之下，图4D表现出p-GSK-3β的蛋白水平显著下降（（0.22±0.01）倍，P＜0.01），这表明在T2D动物中，肝脏中GSK-3β的激活增强。而DHM则减弱了GSK-3β的激活，因为在DHM处理后，p-GSK-3β的心肌蛋白水平明显增加（（0.59±0.01）倍，LD组P＜0.01）。
图4 DHM对肝脏AKT/GSK-3β/AMPK相对蛋白表达的影响
本研究结果验证了藤茶在糖尿病治疗中的传统应用，并表明其抗糖尿病作用的主要作用机制是通过调节腺苷AMPK/Akt/GSK-3β信号通路来实现的。
Anti-hyperglycemic effects of dihydromyricetin in streptozotocin-induced diabetic rats
Maojun Yaoa,c,1, Hui Tengb,e,1, Qiyan Lvb, Huifang Gaob, Tengming Guob, Yiwen Linb, Sihai Gaod,*, Meihu Mac,*, Lei Chenb,e,*
a College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou, 416000, China
b College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
c National Research and Development Center for Egg Processing, College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, Hubei, China
d Department of Cardiothoracic and Vascular Surgery, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, Hubei, China
e College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China
*Corresponding authors.
E-mail address: chenlei841114@hotmail.com
Abstract
Dihydromyricetin (DHM), as a bioactive flavanonol compound, is mainly found in “Tengcha” (Ampelopsis grossedentata) cultivated in south of China. This study aimed to investigate the anti-hyperglycemic and anti-dyslipidemic activities of DHM using type 2 diabetes mellitus (T2D) rats, which was induced by feeding with high fat and fructose diet for 42 days and intraperitoneal administration of streptozocin. Forty-eight freshly-weaned rats were randomly assigned into the negative control (Blank), low dose (100 mg/kg), medium dose (200 mg/kg), high dose (400 mg/kg), and positive (40 mg/kg, met) groups. Fasting blood glucose and body weight were measured at weekly interval. Oral glucose tolerance tests were performed on days 42. The results revealed that DHM possessed significant antihyperglycaemic and antihyperinsulinemic effects. Moreover, after the DHM treatment, p-Akt and p-AMPK expression was upregulated, and glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) expression was downregulated, indicating that the potential anti-diabetic mechanism of DHM might be due to the regulation of the AMPK/Akt/GSK-3β signaling pathway.
该文章《Anti-hyperglycemic effects of dihydromyricetin in streptozotocin-induced diabetic rats》发表于Food Science and Human Wellness 2021年第2期155-162页。点击下方阅读原文即可查看摘要原文。
翻译：梁安琪；编辑：袁月；责编：张睿梅
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