志神丸通过作用于胰腺β细胞和脂肪细胞通路,改善糖耐量受损的情况

《Journal of Ethnopharmacology》:Zhi-Shen Pill ameliorates impaired glucose tolerance by targeting pancreatic β-Cell and adipocyte pathways

【字体: 时间:2025年11月24日 来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4

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  糖耐量异常(IGT)治疗研究:Zhi-Shen Pill通过调控STRs轴和APN-AdipoR1轴改善胰岛素分泌与敏感性,涉及AMPK激活及SIRT1/SIRT6信号。

  Zhi-Shen Pill(ZSP)是一种源自中国传统医学的药方,长期以来被用于治疗与“肾气不足”和“湿热停滞”相关的症状,例如尿潴留、腹胀以及泌尿系统疾病如肾盂肾炎、良性前列腺增生等。随着现代医学对糖尿病及其前驱状态的研究不断深入,ZSP因其在调节血糖代谢方面的潜在作用而受到关注。特别是,研究发现ZSP可能对糖耐量受损(IGT)具有治疗价值,这种状态被认为是糖尿病的重要前兆,其特征是餐后血糖水平升高,同时胰岛素分泌功能受损,导致机体对葡萄糖的利用效率下降。因此,本研究旨在通过探讨ZSP对胰岛β细胞和脂肪细胞功能的影响,揭示其在治疗IGT中的潜在机制。

糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其核心特征是血糖水平异常升高,同时伴随着葡萄糖利用组织中的胰岛素抵抗。根据国际糖尿病联盟(IDF)的最新统计数据,全球约有5.9亿人被诊断为糖尿病,其中超过90%属于2型糖尿病(T2DM)。而IGT作为一种介于正常血糖和糖尿病之间的中间状态,被认为是一个可逆的阶段,其特点是空腹血糖水平接近正常,但餐后血糖升高。如果不加以干预,IGT患者在20年内有超过90%的概率发展为T2DM。因此,寻找有效的干预手段对于预防糖尿病的发生具有重要意义。

在现代医学研究中,IGT被归因于胰岛β细胞功能障碍以及脂肪细胞对胰岛素反应的减弱。胰岛β细胞是胰岛素分泌的主要来源,其功能受损会导致胰岛素分泌不足,从而引发高血糖。同时,脂肪细胞在调节胰岛素敏感性方面也起着关键作用,其功能异常会导致胰岛素抵抗。因此,恢复胰岛β细胞和脂肪细胞的正常功能,是治疗IGT的重要目标。

ZSP主要由三味药材组成:黄柏(Phellodendron amurense)、知母(Rhizoma Anemarrhee)和肉桂(Cortex Cinnamomi)。这些药材在中国传统医学中被认为具有“清热解毒”、“滋阴润燥”以及“行气通络”、“温阳利水”等功效。现代研究进一步发现,ZSP中含有多种生物活性成分,如黄连素(berberine)、皂苷(timo-saponin B-II)和毛蕊花糖苷(catalpol)。这些成分通过调节不同的信号通路,如NF-κB、Nrf2以及AMPK,表现出抗炎、抗氧化和改善代谢等作用。

在研究中,ZSP被用于建立IGT细胞模型,以评估其对胰岛β细胞和脂肪细胞的影响。研究人员通过使用3-脱氧葡萄糖(3-DG)诱导细胞模型,模拟IGT的病理特征。实验结果显示,ZSP能够有效改善胰岛β细胞的胰岛素分泌能力,同时增强脂肪细胞对胰岛素的敏感性。在高剂量组中,ZSP显著提升了胰岛素的产量和释放量,并且在脂肪细胞中上调了Sirtuin家族成员SIRT1和SIRT6的表达水平。这些结果表明,ZSP可能通过调节Sirtuin信号通路,改善胰岛β细胞和脂肪细胞的功能,从而对抗IGT的病理发展。

此外,ZSP的治疗效果还与AMPK信号通路密切相关。AMPK是一种重要的能量感应蛋白,其激活能够促进细胞能量的利用,并抑制炎症因子的转录激活。研究发现,ZSP通过协同作用激活AMPK,从而降低NF-κB信号通路的活性,抑制炎症反应。这种抗炎作用可能是ZSP在治疗IGT中的重要机制之一,因为IGT本身与低水平的慢性炎症有关,这种炎症会进一步导致胰岛素抵抗和β细胞凋亡。

从更广泛的视角来看,ZSP的药理作用不仅限于直接调节血糖水平,还涉及对全身代谢系统的协调作用。例如,ZSP能够通过促进肝脏中的PI3K/AKT信号通路,提高糖原合成和糖酵解效率,同时抑制糖异生过程,从而改善整体的血糖控制。同时,ZSP还显示出对肾脏的保护作用,其机制可能与抑制TGF-β信号通路有关,这有助于预防IGT发展为更严重的代谢性疾病。

值得注意的是,ZSP的药理作用不仅限于单一的分子机制,而是通过多种途径共同作用。这种多靶点、多通路的调节方式,使其在治疗复杂疾病如IGT时具有独特的优势。相比于单一药物,中药复方往往能够提供更全面的治疗效果,因为它可以同时影响多个相关病理过程,从而实现更有效的疾病干预。

在临床应用方面,ZSP已被用于治疗IGT,尤其是在伴有肥胖的患者中表现出良好的疗效。临床试验结果表明,ZSP能够显著降低胰岛素抵抗,改善糖耐量,同时减少炎症因子的表达。这些发现为ZSP在IGT治疗中的应用提供了坚实的理论基础和实践支持。然而,尽管ZSP在实验室研究和临床试验中显示出积极的效果,其具体的分子机制仍需进一步研究。此外,ZSP在人体中的药代动力学和安全性也需要更多的验证。

本研究通过细胞实验和分子机制分析,揭示了ZSP在治疗IGT中的作用机制。实验结果显示,ZSP能够通过调节STRs轴和APN-AdipoR1轴,改善胰岛β细胞和脂肪细胞的功能,从而恢复机体的葡萄糖代谢平衡。STRs轴涉及糖受体与G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路的相互作用,而APN-AdipoR1轴则与脂肪细胞对胰岛素的反应密切相关。SIRT1和SIRT6作为这两个信号轴的重要调节因子,其表达水平的提升可能有助于改善胰岛素分泌和敏感性。

尽管ZSP在实验室条件下显示出良好的治疗效果,但其在人体中的应用仍需更多的研究。未来的研究应进一步探索ZSP在动物模型中的效果,以验证其在人体中的潜在疗效。同时,还需要评估ZSP在不同人群中的适用性和安全性,特别是在长期使用过程中可能出现的副作用。此外,ZSP与其他药物或疗法的联合应用,也可能成为治疗IGT的新方向。

总之,ZSP作为一种传统中药复方,具有治疗IGT的潜力。其作用机制涉及多个信号通路和分子靶点,能够通过改善胰岛β细胞和脂肪细胞的功能,恢复机体的代谢平衡。随着对ZSP药理作用的深入了解,未来有望将其开发为一种有效的IGT治疗药物,为糖尿病的预防和治疗提供新的思路和方法。
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