银杏叶和蛇菰提取物可改善小鼠胰岛素抵抗及糖脂代谢
中国医学科学院中国协和医科大学 药物研究所
第一作者叶菲，1964年出生。副研究员，硕士生导师，毕业于北京大学医学部基础医学专业。从事抗糖尿病药理学研究十余年，从分子、细胞、整体动物等不同层次，探讨胰岛素抵抗及其相关代谢综合征的发生发展机制及其新药的研发。负责国家自然科学基金等多项科研课题的研究。发表研究论文数篇。获专利证书2项，申请专利1项。
糖尿病已发展成为世界第三大疾病，我国现有糖尿病患者约4000万人，且人数逐年增加，其中2型糖尿病约占糖尿病患者的90%以上。非酒精性脂肪肝性肝病(NAFLD)是一种无过量饮酒史的以肝实质细胞脂肪性变和脂肪贮积为特征的临床病理综合征，包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化、肝硬化和肝癌。胰岛素抵抗(IR)是指机体对胰岛素的敏感性及反应性降低，是肥胖、2型糖尿病、高脂血症和NAFLD等代谢综合征共同的主要的病理生理基础。现代研究提出的有关NAFLD发病机制的“多重打击”理论认为，IR是首次打击的核心因素，可造成肝脏的脂肪变性；二次打击的核心因素是氧化应激和脂质过氧化损伤及其相关事件，从而导致肝脏的炎症；再加上其他致病因的打击，造成肝脏细胞形成进展性纤维化，最后演变成肝硬化和肝癌。中医药具有多器官、多靶点的整体调节效应的特点，从中药和民族民间药中研究和开发防治糖尿病和NAFLD等慢性代谢性疾病的药物，具有十分重要的意义。
, 百拇医药
IRF小鼠是一种具有明显胰岛素抵抗特征的动物模型。雄性C57BL/6J小鼠经高脂高糖饮食诱导后，形成IRF模型小鼠。与同批出生的、以正常饲料喂养的雄性C57BL/6J对照组小鼠相比较，IRF模型组小鼠血糖升高61%；葡萄糖耐量减低，即口服葡萄糖负荷后血糖的上升速度和幅度均明显增高；血清胰岛素水平提高上升85%；胰岛素抵抗指数提高94.1%；胰岛素耐量减低，即皮下注射胰岛素诱导的血糖下降幅度明显降低；国际上公认的评价胰岛素抵抗的金指标，即正常葡萄糖水平高胰岛素钳夹试验(血糖钳)中的稳态时的葡萄糖输注率GIR值降低了30%。分别给胰岛素抵抗的IRF小鼠口服中药银杏叶提取物和草药蛇菰提取物后，可在不同程度上提高动物的口服葡萄糖耐量；增加机体对胰岛素的敏感性，降低血清胰岛素水平和胰岛素抵抗指数、提高胰岛素耐量和血糖钳稳态时的葡萄糖输注率GIR值。这些作用与胰岛素增敏剂罗格列酮类似，说明银杏叶和蛇菰均有增加机体对胰岛素敏感性的作用。应用基因重组的蛋白酪氨酸磷酸酶1b (PTP1b)蛋白，体外实验证明蛇菰可明显抑制PTP1b的活性，其对PTP1b 酶活性50%抑制率的浓度(IC50)达到1.23×10-6 mg/ml。
, 百拇医药
说明蛇菰的胰岛素增敏作用的主要机制是抑制PTP1b这一新的药物作用靶点。此作用机制与传统的胰岛素增敏剂罗格列酮不同，后者是激动PPARγ靶点。
IRF小鼠还是一种具有明显肥胖和NAFLD等代谢综合征特点的动物模型。与同批正常对照组小鼠相比较，IRF模型组小鼠体重上升69%；血总胆固醇上升127%；肝脏病理检查显示明显的脂肪空泡，即脂肪肝。口服银杏叶提取物后，与相应模型对照组比较，动物的血清总胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸等血脂水平均明显降低；在脂代谢中起积极作用的高密度脂蛋白HDL-C在总胆固醇中所占的比例明显升高；病理检查显示，肝脏的脂肪变性状态也在一定程度上得到改善，肝实质细胞中的脂肪空泡体积明显减小。说明银杏叶提取物具有明显的调节脂质代谢，治疗脂肪肝的作用。这些作用与传统调脂药物非诺贝特类似。
蛇菰提取物还具有明显降低血糖的作用。分别给正常和四氧嘧啶诱导形成的高血糖(HG)的ICR小鼠口服蛇菰提取物，结果与相应的正常和HG高血糖对照组比较，正常和HG小鼠的空腹血糖分别下降19%和21%；餐后血糖分别下降23%和36%；
, 百拇医药
葡萄糖耐量明显提高，口服葡萄糖负荷后血糖峰值分别降低28%和38%，血糖-时间曲线下面积(AUC)分别减少27%和30%。食物中的淀粉等碳水化合物必须经肠道中的α-葡萄糖苷酶催化水解成葡萄糖等单糖才能被吸收。与相应的正常和HG高血糖对照组比较，蛇菰提取物可明显延缓口服碳水化合物后糖的吸收，使正常和HG小鼠口服双糖蔗糖负荷后血糖峰值后移30分钟，且分别降低50%和38%，AUC值分别减少38%和28%；使正常小鼠淀粉负荷后血糖峰值降低29%，AUC减少19%。此作用与α-葡萄糖苷酶抑制剂拜唐平类似，说明对肠道α-葡萄糖苷酶的抑制作用为蛇菰降低血糖的作用机制之一。
总之，高脂高糖饮食可诱导C57BL/6J小鼠形成具有肥胖、胰岛素抵抗、高胰岛素血症、高脂血症、非酒精性脂肪肝等代谢综合征特征的IRF动物模型；抑制PTP1b酶活性可提高机体对胰岛素的敏感性。银杏叶和蛇菰均可明显改善机体对葡萄糖的耐受能力、提高对胰岛素的敏感性。蛇菰还有明显的降低血糖的作用，而银杏叶则侧重于调节机体脂质代谢紊乱、改善脂肪肝的作用。, 百拇医药(叶菲 丛维娜 陶荣亚 田金英 叶峰 刘倩)
第一作者叶菲，1964年出生。副研究员，硕士生导师，毕业于北京大学医学部基础医学专业。从事抗糖尿病药理学研究十余年，从分子、细胞、整体动物等不同层次，探讨胰岛素抵抗及其相关代谢综合征的发生发展机制及其新药的研发。负责国家自然科学基金等多项科研课题的研究。发表研究论文数篇。获专利证书2项，申请专利1项。
糖尿病已发展成为世界第三大疾病，我国现有糖尿病患者约4000万人，且人数逐年增加，其中2型糖尿病约占糖尿病患者的90%以上。非酒精性脂肪肝性肝病(NAFLD)是一种无过量饮酒史的以肝实质细胞脂肪性变和脂肪贮积为特征的临床病理综合征，包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化、肝硬化和肝癌。胰岛素抵抗(IR)是指机体对胰岛素的敏感性及反应性降低，是肥胖、2型糖尿病、高脂血症和NAFLD等代谢综合征共同的主要的病理生理基础。现代研究提出的有关NAFLD发病机制的“多重打击”理论认为，IR是首次打击的核心因素，可造成肝脏的脂肪变性；二次打击的核心因素是氧化应激和脂质过氧化损伤及其相关事件，从而导致肝脏的炎症；再加上其他致病因的打击，造成肝脏细胞形成进展性纤维化，最后演变成肝硬化和肝癌。中医药具有多器官、多靶点的整体调节效应的特点，从中药和民族民间药中研究和开发防治糖尿病和NAFLD等慢性代谢性疾病的药物，具有十分重要的意义。
, 百拇医药
IRF小鼠是一种具有明显胰岛素抵抗特征的动物模型。雄性C57BL/6J小鼠经高脂高糖饮食诱导后，形成IRF模型小鼠。与同批出生的、以正常饲料喂养的雄性C57BL/6J对照组小鼠相比较，IRF模型组小鼠血糖升高61%；葡萄糖耐量减低，即口服葡萄糖负荷后血糖的上升速度和幅度均明显增高；血清胰岛素水平提高上升85%；胰岛素抵抗指数提高94.1%；胰岛素耐量减低，即皮下注射胰岛素诱导的血糖下降幅度明显降低；国际上公认的评价胰岛素抵抗的金指标，即正常葡萄糖水平高胰岛素钳夹试验(血糖钳)中的稳态时的葡萄糖输注率GIR值降低了30%。分别给胰岛素抵抗的IRF小鼠口服中药银杏叶提取物和草药蛇菰提取物后，可在不同程度上提高动物的口服葡萄糖耐量；增加机体对胰岛素的敏感性，降低血清胰岛素水平和胰岛素抵抗指数、提高胰岛素耐量和血糖钳稳态时的葡萄糖输注率GIR值。这些作用与胰岛素增敏剂罗格列酮类似，说明银杏叶和蛇菰均有增加机体对胰岛素敏感性的作用。应用基因重组的蛋白酪氨酸磷酸酶1b (PTP1b)蛋白，体外实验证明蛇菰可明显抑制PTP1b的活性，其对PTP1b 酶活性50%抑制率的浓度(IC50)达到1.23×10-6 mg/ml。
, 百拇医药
说明蛇菰的胰岛素增敏作用的主要机制是抑制PTP1b这一新的药物作用靶点。此作用机制与传统的胰岛素增敏剂罗格列酮不同，后者是激动PPARγ靶点。
IRF小鼠还是一种具有明显肥胖和NAFLD等代谢综合征特点的动物模型。与同批正常对照组小鼠相比较，IRF模型组小鼠体重上升69%；血总胆固醇上升127%；肝脏病理检查显示明显的脂肪空泡，即脂肪肝。口服银杏叶提取物后，与相应模型对照组比较，动物的血清总胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸等血脂水平均明显降低；在脂代谢中起积极作用的高密度脂蛋白HDL-C在总胆固醇中所占的比例明显升高；病理检查显示，肝脏的脂肪变性状态也在一定程度上得到改善，肝实质细胞中的脂肪空泡体积明显减小。说明银杏叶提取物具有明显的调节脂质代谢，治疗脂肪肝的作用。这些作用与传统调脂药物非诺贝特类似。
蛇菰提取物还具有明显降低血糖的作用。分别给正常和四氧嘧啶诱导形成的高血糖(HG)的ICR小鼠口服蛇菰提取物，结果与相应的正常和HG高血糖对照组比较，正常和HG小鼠的空腹血糖分别下降19%和21%；餐后血糖分别下降23%和36%；
, 百拇医药
葡萄糖耐量明显提高，口服葡萄糖负荷后血糖峰值分别降低28%和38%，血糖-时间曲线下面积(AUC)分别减少27%和30%。食物中的淀粉等碳水化合物必须经肠道中的α-葡萄糖苷酶催化水解成葡萄糖等单糖才能被吸收。与相应的正常和HG高血糖对照组比较，蛇菰提取物可明显延缓口服碳水化合物后糖的吸收，使正常和HG小鼠口服双糖蔗糖负荷后血糖峰值后移30分钟，且分别降低50%和38%，AUC值分别减少38%和28%；使正常小鼠淀粉负荷后血糖峰值降低29%，AUC减少19%。此作用与α-葡萄糖苷酶抑制剂拜唐平类似，说明对肠道α-葡萄糖苷酶的抑制作用为蛇菰降低血糖的作用机制之一。
总之，高脂高糖饮食可诱导C57BL/6J小鼠形成具有肥胖、胰岛素抵抗、高胰岛素血症、高脂血症、非酒精性脂肪肝等代谢综合征特征的IRF动物模型；抑制PTP1b酶活性可提高机体对胰岛素的敏感性。银杏叶和蛇菰均可明显改善机体对葡萄糖的耐受能力、提高对胰岛素的敏感性。蛇菰还有明显的降低血糖的作用，而银杏叶则侧重于调节机体脂质代谢紊乱、改善脂肪肝的作用。, 百拇医药(叶菲 丛维娜 陶荣亚 田金英 叶峰 刘倩)