蜂胶调节糖尿病患者血糖机理

糖尿病和肥胖的患病率迅速增加,中国是世界上糖尿病人口最多的国家。2型糖尿病(2型糖尿病)主要归因于胰岛素抵抗(IR)和胰岛素不足,可导致多器官损伤和多种并发症。随着患者数量和医疗支出的增加,公共卫生系统对政府的压力逐渐增加,需要寻找合适的副作用轻微的抗糖尿病候选药物进行治疗。越来越多的证据表明,草药及其有效成分具有抗糖尿病活性,且毒副作用较小。

蜂胶作为一种传统的天然药物,是由意大利蜜蜂等蜜蜂科昆虫采集的植物树脂与上颌腺和蜡腺的分泌物混合而成的固体粘稠物质。2005年正式收载中国药典。蜂胶具有多种生理活性成分,广泛应用于医药、日化、农业、食品等领域。许多研究证明蜂胶具有以下药理特性:抗菌、免疫调节、抗肿瘤、抗炎、抗氧化,抗病毒,抗真菌,并具有保肝、保肾和保胰作用。此外,最近的研究表明蜂胶具有降低血糖活性,这可能对糖尿病并发症产生积极影响。因此,它是一种有价值的蜂产品。由于中国幅员辽阔,植物种类丰富,中国蜂胶成分复杂,植物来源多样。

临床研究表明,补充蜂胶可以有效控制2型糖尿病患者的血糖水平和抗氧化状态。例如,服用蜂胶的患者血清谷胱甘肽水平大幅升高,乳酸脱氢酶活性显著降低,血清羰基化合物水平降低,血清IL-1β和IL-6水平显著增加;然而,TNF-α的血清水平显著下降。不同的蜂胶在炎症细胞因子的影响下表现出不同的趋势,对空腹血糖(FBG)和胰岛素等糖尿病标志物水平的影响也各不相同。已经证明灵芝复方片和台湾绿蜂胶都大大改善了2型糖尿病小鼠的体重、空腹血糖和糖耐量。

口服蜂胶胶囊可显著抑制FBG和甘油三酯的升高,调节脂质代谢,改善2型糖尿病小鼠的胰岛素敏感性。台湾绿蜂胶乙醇提取物(TGPE)延缓2型糖尿病的发展,降低β细胞衰竭程度,减轻炎症,降低活性氧(ROS)水平,提高瘦素和脂联素水平,增强小鼠肝脏中的PPAR-α和CYP7A1,与脂质的分解代谢和消除有关。此外,蜂胶减少了与糖尿病相关的并发症。

最近,已经使用核磁共振(NMR)和超高效液相色谱等代谢组学技术彻底研究了2型糖尿病患者代谢物的变化-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-QTOF-MS)。马等定量分析了2型糖尿病患者血液和尿液中与氨基酸代谢、脂质代谢和碳水化合物代谢相关的生物标志物。

菲克里等人使用靶向代谢组学来鉴定阿联酋肥胖人群中2型糖尿病的预测生物标志物。通过早期检测生物标志物和代谢物模式的变化,可以在糖尿病前期和全面爆发之前预防和治疗糖尿病。

此外,使用1H-NMR鉴定了db/db小鼠模型中与2型糖尿病相关的61种代谢物。然而,由于某些潜在重要代谢物(例如胆汁酸和脂质)的研究覆盖面有限,因此需要进一步研究来揭示这些调节作用。

已经证明肠道微生物群可以通过不同途径调节宿主葡萄糖稳态以减轻2型糖尿病。例如,拉森等人报道2型糖尿病患者的厚壁菌门丰度低于健康成人,而拟杆菌门和变形杆菌门的丰度高于健康成人。事实上,2型糖尿病小鼠肠道菌群的OTU数量明显高于健康小鼠;2型糖尿病小鼠的拟杆菌属比例较高,而健康小鼠的乳酸杆菌比例较高。

益生菌能显著提高红细胞超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性,提高总抗氧化能力,降低血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)水平、胰岛素、稳态模型评估-胰岛素抵抗(HOMA-IR)和炎症。此外,蜂胶可以增加糖尿病大鼠的短链脂肪酸(SCFAs)水平。因此,调节肠道菌群可能是改善2型糖尿病的有效策略。

乙醇提取蜂胶是获得高水平抗氧化剂的最有效方法。此外,蜂胶乙醇提取物(蜂胶乙醇提取物)含有天然化合物,如类黄酮和多酚,可以调节2型糖尿病,是潜在的抗糖尿病候选药物,副作用较小。

为了探讨蜂胶乙醇提取物(EEP)调节T2DM小鼠血糖的作用机制,使用由高脂肪饮食和腹膜内注射链脲佐菌素(STZ)联合诱导的2型糖尿病动物模型研究了蜂胶乙醇提取物对2型糖尿病的可能机制。实验分为四组,即正常组(HC)、模型组(2型糖尿病)、蜂胶乙醇提取物和二甲双胍组(MET)。测定生化指标和细胞因子,并通过1H-NMR比较血清中代谢物的差异。此外,通过16SrDNA扩增子测序研究了粪便中肠道菌群的多样性。

结果表明:经蜂胶乙醇提取物和二甲双胍处理后,小鼠体重减轻趋势得到缓解,空腹血糖、胰岛素分泌水平、胰岛素抵抗指数、C肽水平和口服葡萄糖耐量水平下降,而胰岛素敏感性指数下降增加,从而有效缓解2型糖尿病和胰岛素抵抗的发生。与2型糖尿病组相比,蜂胶乙醇提取物组和二甲双胍组促炎细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度显著降低,而抗炎细胞因子白介素10(IL-10)的浓度显著增加。

代谢组学结果表明,蜂胶乙醇提取物和二甲双胍调节碳水化合物代谢并恢复氨基酸和脂质代谢。一些菌类在2型糖尿病组中被发现,而有益菌如乳酸杆菌的丰度显著降低。蜂胶乙醇提取物组大量存在Parabacteroides、Akkermansia、Leuconostoc和Alloprevotella;然而,二甲双胍组显示出Parasutterella属的增加,它可以调节能量代谢和胰岛素敏感性。

结论:结果表明,蜂胶乙醇提取物和二甲双胍都可以降低2型糖尿病小鼠空腹血糖,进而减轻胰岛素抵抗,改善小鼠炎症反应,调节小鼠代谢,影响肠道菌群的稳态,但蜂胶乙醇提取物的整体调理效果优于二甲双胍。

(参考来源:Journal of Ethnopharmacology,Volume 310, 28 June 2023, 116385,Journal of Ethnopharmacology,Ethanol extract of propolis regulates type 2 diabetes in mice via metabolism and gut microbiota )

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