综述：植物源金属纳米颗粒在糖尿病先进医疗应用中的探索

本综述系统阐述了植物源金属纳米颗粒（PMNPs）在糖尿病治疗中的前沿进展，重点突出了其绿色合成（绿色合成）的可持续优势。文章深入探讨了PMNPs（如金、银、氧化锌、硒纳米颗粒）通过调节氧化应激、胰岛素敏感性及β细胞再生等多重机制发挥抗糖尿病作用，并强调了其在靶向递送、控制释放以及整合microRNA（如miR-21, miR-12a）诊断策略方面的巨大潜力，为开发高效、安全的糖尿病整合疗法提供了新视角。

　　

1. 引言

糖尿病（DM）是一种常见的内分泌代谢性疾病，其特征是高血糖，源于机体代谢葡萄糖的能力受损。全球糖尿病患病率持续上升，预计到2045年将有6.93亿人受其影响。糖尿病主要分为1型糖尿病（T1DM）、2型糖尿病（T2DM）、妊娠期糖尿病（GDM）等类型，其中T2DM占绝大多数（90-95%）。长期高血糖会导致多种并发症，如视网膜病变、肾病、心血管疾病等。当前的口服降糖药（如二甲双胍、磺脲类、DPP-4抑制剂等）虽有效，但存在副作用，如低血糖、体重增加、胃肠道反应等，这促使人们寻求更安全有效的替代疗法，特别是源自植物的天然产物。

2. 植物医学中的纳米材料

植物提取物及其生物活性化合物自古以来就被用于疾病防治。近年来，随着对天然药物效力和安全性的重新认识，植物药再度兴起。超过400种植物被报道具有降血糖活性，例如苦瓜（Momordica charantia）、美国西洋参（Panax quinquefolius）等。然而，植物活性成分（如类黄酮、单宁、萜类化合物）普遍存在水溶性差、胃肠道稳定性低、生物利用度不高等问题，限制了其临床应用。纳米技术为克服这些瓶颈提供了强大工具。纳米载体（纳米载体）能够封装植物活性成分，提高其溶解度、保护其免遭降解、实现控释和靶向递送，从而显著增强疗效并减少副作用。

3. 植物基质的大/小分子

众多植物次生代谢物通过多种机制发挥抗糖尿病作用。它们可以抑制肠道α-淀粉酶（α-amylase）和α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase），减少葡萄糖吸收；恢复功能性β细胞质量，促进胰岛素分泌（如白藜芦醇激活SIRT1，槲皮素调节cAMP/PKA通路）；逆转胰岛素抵抗，增强胰岛素信号传导（如姜黄素、槲皮素通过IRS-1/PI3K/Akt/GLUT4/AMPK通路促进骨骼肌葡萄糖摄取）；以及激活过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARs），调节脂质和葡萄糖代谢。此外，这些植物化合物还具有强大的抗氧化活性，能够减轻氧化应激，从而延缓糖尿病并发症的发生发展。

4. 糖尿病的病理生理学

4.1. 1型糖尿病 mellitus

T1DM是一种自身免疫性疾病，约占糖尿病病例的5-10%。其特点是T细胞攻击胰腺β细胞，导致胰岛素绝对缺乏。自身抗体（如ICA, IAA）是其诊断标志。

4.1.1. 特发性糖尿病

此类型与自身免疫无关，病因不明，具有较强遗传倾向。

• •
  a. 2型糖尿病 mellitus
  T2DM的主要病理生理机制是胰岛素抵抗和β细胞功能进行性衰竭。早期β细胞代偿性分泌过多胰岛素（高胰岛素血症），后期失代偿导致高血糖。
• •
  b. 妊娠期糖尿病 mellitus
  GDM指妊娠期间发生或发现的糖尿病或糖耐量异常，通常在分娩后缓解。

5. 纳米颗粒的绿色生产

绿色合成（绿色合成）遵循可持续发展原则，利用植物提取物作为还原剂和稳定剂来制备纳米颗粒（NPs），避免了传统化学合成方法使用有毒试剂的弊端。这种方法制备的NPs具有更好的生物相容性和环境友好性。常见的表征技术包括傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、透射电子显微镜（TEM）、动态光散射（DLS）等。

5.1. 绿色合成在糖尿病中的生物学应用

将具有降糖活性的植物提取物与金属纳米颗粒结合，形成植物-金属纳米制剂（Phyto-nanotherapy），显示出优于传统植物药或单一金属纳米颗粒的协同治疗效果。

5.1.1. 用于植物基抗糖尿病提取物的金属纳米颗粒（NPs）

金属NPs（如金、银、氧化锌、硒纳米颗粒）因其尺寸小、比表面积大、表面易功能化等特性，成为理想的药物递送平台。

• •
  i. 金纳米颗粒
  研究表明，由Eclipta alba、Leucosidea sericea、Psidium guajava等植物提取物合成的金纳米颗粒（Au NPs）在体外能有效抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，保护β细胞免受氧化应激诱导的凋亡（如通过调节Bcl-2/Bax通路），并增强胰岛素刺激的葡萄糖摄取。例如，白藜芦醇-金纳米颗粒在糖尿病大鼠模型中能下调视网膜中VEGF、ICAM-1等促炎因子表达，显示出治疗糖尿病视网膜病变的潜力。
• •
  ii. 银纳米颗粒
  由Eysenhardtia polystachya、Allium cepa、Pouteria sapota等合成的银纳米颗粒（Ag NPs）表现出显著的酶抑制活性和抗氧化能力，能在细胞模型中保护β细胞和心肌细胞免受高糖诱导的损伤。
• •
  iii. 氧化锌纳米颗粒
  从Areca catechu、Morus indica、Moringa oleifera等植物获得的氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）能有效抑制蛋白质糖基化终产物（AGEs）的形成和α-淀粉酶活性，并在动物模型中改善血糖和血脂水平。
• •
  iv. 硒纳米颗粒
  植物源硒纳米颗粒（Se NPs）表现出强大的抗氧化性能，在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠模型中，能减轻氧化应激，保护睾丸组织，并调节SIRT1和HSP70等信号通路。
• •
  v. 其他金属纳米颗粒
  铜、钯、镍等金属的纳米颗粒也被研究用于糖尿病治疗，显示出酶抑制等活性。
• •
  vi. 纳米颗粒的毒性和生物毒性
  尽管植物源金属NPs前景广阔，但其长期安全性和毒理学 profile 仍需深入评估。目前仅有极少数纳米制剂（如纳米姜黄素）进入临床研究阶段。纳米颗粒的小尺寸可能带来意想不到的生物效应，因此需要进行全面的药代动力学和安全性研究。
• •
  vii. MicroRNA整合在糖尿病调控中
  MicroRNAs（miRNAs），特别是miR-21和miR-12a，在调节胰腺功能和胰岛素信号中扮演关键角色。PMNPs系统为这些miRNA的靶向递送和高灵敏度检测提供了平台，有助于实现糖尿病的精准诊疗。
• •
  viii. 未来展望
  植物源金属纳米颗粒为糖尿病治疗提供了可持续且多功能的新策略。未来的研究重点应放在提高制剂稳定性、进行严谨的临床前和临床评估、解决批次间差异以及建立完善的监管框架上。将纳米技术与分子生物学（如miRNA）相结合，有望开创糖尿病个性化、精准医疗的新纪元。