芹菜和鳄梨种子提取物通过调控细胞靶点治疗糖尿病视网膜病变的潜力研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Research - Natural Products

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  本研究针对糖尿病视网膜病变(DR)这一糖尿病严重并发症,探索了芹菜(Apium graveolens, AG)和鳄梨(Persea americana, PA)种子提取物的治疗潜力。研究人员通过动物实验证实,AG和PA提取物单独使用可适度改善血糖参数,与胰岛素或二甲双胍联用则显著增强疗效,其中PA(250 mg/kg)+胰岛素使血糖降低83.7%。研究还发现提取物能显著改善VEGF(降低62.6%)、IL-1β(降低79.4%)等关键指标,并通过GC-MS鉴定出2,3-丁二醇等活性成分。该研究为天然药物辅助治疗DR提供了新思路。

  

糖尿病视网膜病变(DR)作为糖尿病最严重的微血管并发症之一,已成为工作年龄人群致盲的首要原因。随着全球糖尿病患病率持续攀升,DR患者数量呈爆发式增长,但现有治疗手段如激光光凝和抗VEGF药物存在费用高昂、需反复注射等局限性。在这一背景下,传统药用植物展现出独特优势——芹菜(Apium graveolens Linn., AG)在印度阿育吠陀医学中用于治疗代谢性疾病,鳄梨(Persea americana Mill., PA)种子在拉丁美洲民间疗法中具有抗糖尿病应用历史。这两种植物富含的活性成分可能通过多靶点作用干预DR复杂病理过程,但科学验证严重不足。

为系统评估这两种植物提取物的治疗潜力,来自达亚南达萨加尔大学药物科学学院的研究团队开展了一项创新研究。研究采用链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病SD大鼠模型,通过16周干预实验,综合评估了AG和PA水提取物对DR关键病理环节的影响。研究论文发表在《Pharmacological Research - Natural Products》期刊。

研究主要采用四大关键技术:1) 建立STZ诱导的糖尿病动物模型;2) 多维度评估体系包括血糖参数、碱性磷酸酶(ALP)、促凋亡蛋白BAX、血管内皮生长因子(VEGF)等生化指标检测;3) 视网膜血管直径测量和眼底镜检查等眼科专项评估;4) 采用岛津GC-MS系统进行植物化学成分分析。

【研究结果】

  1. 血糖调控方面:单独使用AG或PA提取物显示中度降糖效果,但与胰岛素或二甲双胍联用产生显著协同效应。最突出的是PA(250 mg/kg)+胰岛素组,血糖降低达83.7%,接近正常水平。

  2. 视网膜保护机制:

    • 氧化应激改善:AG(500 mg/kg)使过氧化氢酶(CAT)活性提升103.6%(P<0.001),抗坏血酸水平恢复超过100%
    • 炎症调控:AG(500 mg/kg)使炎症标志物IL-1β降低79.4%,PA同等剂量组降低63.3%
    • 血管病理改善:PA(250 mg/kg)+二甲双胍使促血管生成因子VEGF降低62.6%(P<0.001)
  3. 组织学证据:病理检查显示治疗组视网膜结构完整性显著改善,细胞凋亡减少。血管直径测量证实血管修复,眼底镜观察到视网膜病理改变减轻。

  4. 活性成分鉴定:GC-MS分析发现AG提取物含17种成分,包括2,3-丁二醇(18.29%)、泰格酸(7.61%)等;PA提取物含15种成分,以2,3-丁二醇(13.05%)为主。

【结论与意义】
该研究首次系统证实AG和PA种子提取物通过多靶点作用缓解DR病理进程:1) 协同常规降糖药物增强血糖控制;2) 通过抗氧化(提升CAT活性)、抗炎(降低IL-1β)和抗血管增生(抑制VEGF)三重机制保护视网膜;3) 关键成分2,3-丁二醇可能通过调控代谢-炎症-凋亡网络发挥作用。

这项研究的突破性在于:传统降糖治疗主要关注血糖控制,而AG和PA提取物展现出对DR特有病理环节的直接干预能力。特别是PA与胰岛素联用方案,不仅实现近正常化血糖,还显著改善视网膜微环境,为开发"降糖-器官保护"一体化疗法提供了新范式。研究者建议未来应重点解析2,3-丁二醇等关键成分的作用机制,并探索标准化提取工艺,推动天然药物向临床转化。该成果为糖尿病并发症的整合治疗策略开辟了新途径。

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