苦瓜提取物的四大降糖机制
苦瓜提取物的四大降糖机制
苦瓜作为一种常见的食材，在民间一直有“降糖圣品”的美誉。但苦瓜究竟是如何发挥降糖作用的？本文将从改善胰岛β细胞功能、改善胰岛素抵抗、抑制肠道葡萄糖吸收以及抗炎抗氧化应激四个方面，为您详细解析苦瓜提取物的降糖机制。
改善胰岛β细胞功能
糖尿病中导致β细胞功能障碍进展的学说包括胰岛素抵抗引起胰岛素分泌需求增加后的失代偿，糖毒性、脂毒性引起的β细胞脱敏以及β细胞凋亡、去分化等等。总结各学说，改善胰岛β细胞功能的关键在于β细胞的数量及β细胞正常分泌胰岛素的功能。
HAFIZUR等证实苦瓜果肉乙醇提取物调理的糖尿病大鼠胰岛大小，β细胞总面积和β细胞数量较无调理的模型组增加近一倍，模型组大鼠β细胞中的胰岛素颗粒明显减少，而苦瓜组含有较多的胰岛素颗粒，显著改善了糖尿病大鼠的空腹血糖、血清胰岛素和β细胞功能。ABDEL-RAHMAN等证实苦瓜乙醇提取物可以提高胰岛β细胞中的胰岛素含量，降低胰岛α，δ细胞中的胰高血糖素和生长抑素含量。
MALEKSHAHI等用苦瓜粉饲喂糖尿病大鼠6周，使用组提高了胰岛素和胰十二指肠同源盒1基因（PDX1）的表达，并且胰岛数量和大小明显增加。ABDOLLAHI等证实苦瓜水提物减轻了糖尿病大鼠的胰腺损伤，增加了β细胞的数量并升高其血清胰岛素水平。
KELLER等通过乙醇提取苦瓜中富含皂苷的组分，首次在体外静态孵育实验中证实苦瓜皂苷可以刺激胰岛素分泌。RU等证实硒化的苦瓜多糖可以提高胰岛素水平和抗氧化酶活性。BHAT等研究显示苦瓜水提物中的极性分子通过提高细胞内Ca2+浓度使L-细胞去极化进而释放胰高血糖素样肽1（GLP-1），GLP-1可以促进β细胞增殖和胰岛素分泌，并抑制胰高血糖素从而降低血糖。
改善胰岛素抵抗
胰岛素在葡萄糖稳态中主要通过胰岛素信号转导通路对外周靶器官直接作用，虽然在不同的靶组织中有不同的功能分支，但仅是远端效应器不同，其近端成分相似。所以调节胰岛素信号通路可以增强外周靶组织对胰岛素的敏感性并增加对葡萄糖的摄取。
WANG等证实苦瓜多糖提取物可以增加2型糖尿病小鼠骨骼肌中葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）和肝脏中胰岛素受体底物1（IRS1）的表达，降低胰岛素水平。并在体外实验中对β细胞用高糖诱导产生细胞毒作用，用苦瓜多糖孵育72h后显示保护作用不明显，提示苦瓜多糖的降糖作用可能是通过增强胰岛素敏感性而不是减轻β细胞功能障碍。多项实验均证实苦瓜可以通过增强胰岛素信号通路中胰岛素受体（IR），胰岛素受体底物（IRS）及下游蛋白的表达，促进GLUT4的转位从而增加对葡萄糖的摄取来改善高血糖。
LO等证实苦瓜种子提取物主要调节肌肉和脂肪组织中的胰岛素信号通路，并从中分析鉴定得到降血糖的蛋白质成分胰蛋白酶抑制剂（TI），TI与IR结合增强IR的激酶活性，刺激IR下游通路。接着从TI中分离得到苦瓜胰岛素受体结合蛋白（McIRBP），证实与IR结合后促进IR蛋白磷酸化，调节磷酸肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）通路，促进细胞摄取葡萄糖，并用基因芯片分析验证McIRBP影响胰岛素信号通路的相关基因。该团队进一步分离纯化得到多肽McIRBP-9，McIRBP-9促进IR蛋白磷酸化及GLUT4转位。动物实验验证McIRBP-9通过靶向IR信号通路改善糖尿病小鼠的糖耐量和HbA1c水平。
YANG等证实苦瓜粉饲喂可以抑制糖尿病大鼠肝脏、肌肉和附睾脂肪中的核转录因子-κB（NF-κB）和c-Jun氨基末端激酶（JNK）磷酸化，促进IRS1，Akt磷酸化，显示苦瓜可以抑制胰岛素信号通路上游的负调控蛋白来改善胰岛素抵抗。MA等同样证实苦瓜乙醇提取物可以抑制2型糖尿病大鼠骨骼肌中胰岛素信号通路上游的负调控蛋白：细胞因子信号传导抑制蛋白-3（SOCS-3）和JNK，增强GLUT4的表达。
TAKAHASHI等发现苦瓜中的化合物13-oxo-OTA能诱导脂肪细胞分泌脂联素从而增加葡萄糖的摄取。
抑制肠道的葡萄糖吸收
中葡萄糖的消化吸收主要在小肠，小肠上皮中的消化酶将淀粉等碳水化合物催化水解成单糖吸收。越来越多的研究证实肠道菌群失调通过多种机制导致2型糖尿病，包括肠道通透性增加、低度内毒素血症、短链脂肪酸（SCFA）和支链氨基酸（BCAA）的变化以及胆汁酸代谢的紊乱等。苦瓜可以通过抑制肠道麦芽糖酶、蔗糖酶和胰脂酶的活性减少碳水化合物的消化吸收。WU等用人直结肠腺癌（Caco-2）细胞模型模拟小肠上皮细胞，实验证实苦瓜中的的一些葫芦烷三萜类化合物可以在该模型细胞内转运，推测苦瓜可能通过减少肠道的葡萄糖吸收起到降糖作用。
POOVITHA等证实从苦瓜中提取的蛋白在体外实验可以竞争性抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性，并进一步在动物实验中证实苦瓜蛋白提取物能显著降低2型糖尿病大鼠OGTT的血糖峰值和AUC，其降糖水平与阿卡波糖相当。苦瓜的品种、提取部位及提取方法的不同，对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制率也有所不同。
GAO等的2实验先后通过发酵的苦瓜多糖以及发酵的苦瓜汁调理2型糖尿病大鼠，结果显示苦瓜重塑了2型糖尿病大鼠肠道菌群的结构和功能，增加了肠道菌群的多样性和有益菌群的丰富度，提高了SCFA的水平，从而改善糖脂代谢。ZHU等也证实苦瓜显著改善了2型糖尿病大鼠肠道菌群的比例而不干扰正常菌群的多样性，并能抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路来降低空腹血糖和血清胰岛素水平。
抗炎和抗氧化应激
低度炎症和氧化应激可以导致糖尿病及其并发症的发生与发展。NERURKAR等证实冷冻干燥的苦瓜汁通过抑制巨噬细胞在脂肪组织中的募集及向炎症表型的极化，进而抑制结肠和肠道微生物的炎症来改善高血糖。JONES等证实苦瓜中的生物活性肽BG-4通过减少脂多糖（LPS）诱导细胞内活性氧的产生，降低促炎细胞因子白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的水平。FACHINAN等证实苦瓜果汁降低了2型糖尿病大鼠Th1型促炎细胞因子IL-2和γ-干扰素（IFN-γ）的水平，增加了Th2型抗炎细胞因子IL-4和IL-10的水平。BAI等证实苦瓜粉通过抑制NF-κB抑制蛋白α（IκBα）的降解，JNK/p38的磷酸化来抑制NF-κB激活，从而减少TNF-α，IL-6，增加IL-10来减轻肥胖大鼠白色脂肪组织的炎症状态。WANG等证实苦瓜多糖显著提高超氧化物歧化酶（SOD）水平、降低丙二醛（MDA）水平从而提高机体抗氧化能力来降糖；
同样在ZHANG等的实验中，对苦瓜多糖进行化学修饰形成的苦瓜多糖-铬复合物显著提高了抗氧化酶活性和胰岛素水平，并且组织学显示该复合物减轻了链脲佐菌素（STZ）诱导小鼠所导致的氧化损伤。ALJOHI等证实苦瓜果肉在体外实验中呈剂量依赖性的抑制晚期糖基化终末产物（AGEs）和羧甲基赖氨酸（CML）的形成，从而起到抗糖基化和抗氧化作用。CHONG等论述了苦瓜有助于调理内质网应激从而改善氧化应激。ABAS等证实苦瓜提取物增加内皮细胞一氧化氮合成酶（eNOS）的表达来升高主动脉组织中的一氧化氮（NO）水平，改善糖尿病血管内皮的氧化应激。
本文原文来自搜狐