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α-葡萄糖苷酶抑制剂研究进展

   日期:2011-01-27     来源:www.cnenzyme.com    作者:酶网    
核心提示:糖尿病是一组常见的有遗传倾向的内分泌系统疾病,是由多种原因引起糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱,以血糖增高和尿糖为特征,进而导致

糖尿病是一组常见的有遗传倾向的内分泌系统疾病,是由多种原因引起糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱,以血糖增高和尿糖为特征,进而导致多个系统、多个脏器损害的综合症。临床上将糖尿病分为两种类型:1型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病)和2型糖尿病(非胰岛素依赖型糖尿病),超过90%的病人属于2型糖尿病,一般情况下,这类糖尿病病人不需要用胰岛素治疗,仅用饮食调节即可控制血糖,但在饮食调节无效的情况下就需增加药物的辅助治疗。

长期以来,糖尿病治疗过程中的血糖监控往往只重视空腹血糖,而忽略了餐后血糖,但近来研究发现,其病发过程中往往先出现餐后高血糖,而后发展成糖尿病。对于糖尿病患者,其中特别是2型糖尿病病人,餐后高血糖对机体的危害远远超过空腹高血糖,餐后高血糖不仅极易诱发并发症,如易伴发心血管、脑、肾、眼及神经系统病变,严重者可发生酮症酸中毒昏迷,甚至威胁生命,所以降低餐后血糖是预防糖尿病,减少并发症和降低死亡率的重要措施之一。

目前,α-葡萄糖苷酶抑制剂已经被广泛用来降低餐后高血糖,现已上市的有阿卡波糖(Acarbose,拜糖平),伏格列波糖(Voglibose,倍欣),米格列醇(Miglitol),经临床应用,均取得了较好的疗效,被认为是2 型糖尿病的首选药和1 型糖尿病的胰岛素治疗的辅助药物,具有广阔的应用前景。本文综述α-葡萄糖苷酶抑制剂的作用原理、药品类别、研究现状等方面,同时为寻找新的降糖药物提供理论依据。

1 α-葡萄糖苷酶抑制剂的作用原理

α-葡萄糖苷酶主要包括麦芽糖酶、蔗糖酶、异构麦芽糖酶、乳糖酶等酶类,其主要分布在小肠上皮绒毛膜刷状沿上,对糖的分解代谢具有重要作用。具体过程为:食物中的多糖,如淀粉经口腔唾液、胰淀粉酶消化成含少数葡萄糖分子的低聚糖,α-葡萄糖苷酶便在这些低聚糖的非还原末端切开α-1,4糖苷键,释放出葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮吸收后进入血液,就成为血糖。在生理状态下,小肠上、中、下三段均存在α- 葡萄糖苷酶,但以小肠上段为吸收的主要部位,因此人体对糖的吸收迅速而完善。

α-葡萄糖苷酶抑制剂通过可逆性抑制或竞争性抑制小肠刷状缘的α-葡萄糖苷酶的活性,从而延迟多糖、双糖转化为可吸收的葡萄糖,减缓餐后血糖的升高。此外,正常情况下低位小肠已无食物成分,服用α-葡萄糖苷酶抑制剂类药物后,肠内碳水化合物、脂肪、蛋白质等食糜进入回肠远端;该部位是小肠胰升糖素样肽-1(GLP-1)储量最丰富的位置,可以刺激GLP-1分泌的增加,刺激胰岛素的释放,从而降低餐后血糖浓度。

2 α-葡萄糖苷酶抑制剂的种类

临床上应用的α-葡萄糖苷酶抑制剂类药物主要是:阿卡波糖、伏格列波糖和米格列醇。这三种药物发挥作用时,各有不同的特点。米格列醇对各种α-葡萄糖苷酶均有强烈的抑制作用,其中对蔗糖酶和葡萄糖淀粉酶的抑制效率最高,原因可能是米格列醇与葡萄糖的结构更为相似,更接近酶的活性中心;阿卡波糖主要竞争抑制小肠上皮刷状缘葡萄糖淀粉酶、蔗糖酶及胰腺α-淀粉酶,阻止α-1,4糖苷键的水解,延缓淀粉和蔗糖的消耗吸收;伏格列波糖主要抑制麦芽糖酶和蔗糖酶,抑制双糖降解为单糖,对淀粉的抑制作用较小[1]。

糖尿病患者服用这三种药后,绝大多数2型糖尿病人均可出现餐后血糖水平降低,糖基化血红蛋白含量降低,空腹血糖及脂肪水平和所需胰岛素有时也会降低的效果,但各类数值的降低程度因药的种类、服用剂量和个体差异而有所不同。此外,服用这三类药后,由于不分解糖类物质,使糖类物质到达大肠,会出现腹部不适、胀气、排气等不良反应。

3 α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选

目前α-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选主要有三种途径:天然动植物、微生物的提取物、微生物代谢物和人工合成的抑制剂。

3.1 动植微生物提取物

3.1.1 动物

韩国学者Kang Sun Ryu和我国的桂仲争等[2]对全蚕粉的降糖效果都有报道,同时提示其作用机理与抑制α-麦芽糖苷酶的活性有关。

3.1.2 植物

许多学者在筛选植物提取物中的α-葡萄糖苷酶抑制剂方面进行了大量的研究,发现了许多天然的α-葡萄糖苷酶抑制剂,按结构大致可分为:黄酮类,生物碱类,皂苷类、多糖及糖苷类,酚类等类化合物。

3.1.2.1 黄酮类

Ito等[3]研究表明槲皮素、杨梅酮、非瑟酮和栎素在0.1mmol/l时,对α-葡萄糖苷酶具有很强的抑制作用,IC50分别为8,4,8,20umol/l。另外,Jun等[4]从杜仲茶中得到的槲皮素对酵母α-葡萄糖苷酶和小鼠小肠蔗糖酶也具有抑制作用。

全吉淑等[5]发现大豆异黄酮对α-葡萄糖苷酶具有很强的抑制作用,且呈剂量依赖性。同时进一步研究染料木素、大豆黄素、黄豆黄素、染料苷、大豆苷、黄豆苷的抑制活性时,发现异黄酮环状结构的羟基和双键对α-葡萄糖苷酶的抑制起重要作用。另外,从中药豆科植物苦骨中的异黄酮苷F是一类优于拜糖平的α-葡萄糖苷酶抑制剂。黄芳等[6]研究发现知母中的芒果苷在体外也有较好的α-葡萄糖苷酶抑制作用。

Kim等[7]发现木犀草素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用要强于阿卡波糖。而俞灵莺等[8]研究结果表明桑叶总黄酮对四氧嘧啶糖尿病大鼠的降糖作用与阿卡波糖的效果相当。
 

 
标签: 葡萄糖苷酶
 
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