铬、钒、锌离子配合物降血糖活性的研究进展
胡密霞;王美玲;周昊霏;陈朝军;杜艳青;臧慧敏;额尔敦
【摘 要】微量元素铬、锌、钒是人体必须的金属元素,大量研究表明其与糖尿病的预防和治疗密切相关.本文对上述元素配合物的降血糖活性作了简要的综述,旨在为开发和研制有效改善和治疗糖尿病的药物提供理论支持和实验依据.
【期刊名称】《内蒙古中医药》
【年(卷),期】2016(035)012
【总页数】2页(P113-114)
【关键词】糖尿病;配合物;降血糖活性
【作 者】胡密霞;王美玲;周昊霏;陈朝军;杜艳青;臧慧敏;额尔敦
【作者单位】内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010;内蒙古医科大学药学院 呼和浩特 010010
【正文语种】中 文
【中图分类】R2-031
糖尿病是一种因胰岛素分泌或作用的缺陷，或两者同时存在引起的以高血糖为特征的代谢紊乱性疾病，多伴有眼、肾、神经、皮肤、血管和心脏等组织、器官的慢性并发症[1]。近年来，糖尿病的患病率逐渐上升，大量研究表明微量金属元素与糖尿病的预防和治疗密切相关，糖尿病患者体内存在着微量金属元素代谢混乱[2-3]。其中微量元素铬、锌、钒是人体必须的金属元素，是许多蛋白酶的活性中心，在葡萄糖的代谢过程中起着重要的作用[4]，经研究表明这些金属离子的化合物具有抗糖尿病的作用。近年来，有关降血糖活性的铬、锌、钒的配合物研究和报道很多，本文对这类配合物的降血糖活性、药理作用研究进行简要综述。
1 铬配合物降血糖的研究
三价铬是人体必须的微量元素之一，在体内可以形成具有生物活性的有机配合物，以葡萄糖耐量因子的形式存在。葡萄糖耐量因子的作用是增强胰岛素在体内外的作用，促使胰岛素与靶细胞膜上受体结合，发挥作用。铬的添加形式有多种，不同形式的铬在组织中的结合程度不同，导致吸收率也不同。
目前市场上应用最广的有机铬是吡啶甲酸铬、烟酸铬与酵母铬。
2004年，Kim与Shindea等通过吡啶甲酸铬对糖尿病大鼠的研究表明吡啶甲酸铬可以显著的改善糖尿病大鼠的糖、脂代谢，降低糖耐量[5-6]。Anderson等对180例2型糖尿病人分别补充高低剂量吡啶甲酸铬，结果表明患者的血糖、胰岛素、糖化血红蛋白与
胆固醇均显著降低[7]。Chen 等对833例糖尿病患者为期10个月的调查表明，补充吡啶甲酸铬后血糖均显著降低，并且尿频、口渴与疲劳等临床症状均有改善[8]。
烟酸与2-吡啶甲酸是同分异构体，所以烟酸铬与吡啶甲酸铬分子式及铬含量相同，但由于其不溶于水也不溶于乙醇，因此常用于饲料、食品及医药的添加剂。1995年，Kegyle等通过实验研究表明，补充烟酸铬可维持较高的胰岛素水平[9]。金政等通过烟酸铬对四氧嘧啶性糖尿病小鼠的研究发现烟酸铬具有降血糖功能，并且对于受损的胰岛及B细胞形态结构具有明显的改善作用[10-11]。
酵母是人类利用最早、最广泛的纯天然营养型微生物，也是理想的生物载体，因此酵母铬可以提高铬在机体内的吸收利用，降低其毒副作用，可以更好的调节血糖。飞等通过研究发现酵母铬提取液可较好的降低2型糖尿病患者的血糖，提高胰岛素的生物效应和胰岛素受体的敏感性[12]。吴建峰等通过对糖尿病大鼠的实验研究发现富铬酵母具有很好的降血糖作用[13]。
此外，吴向阳等通过天然活性有机化合物修饰铬配合物合成，并研究其对四氧嘧啶所致糖尿病小鼠的降血糖活性，结果表明苹果酸铬不仅降血糖活性好，而且安全性高，有很好的应用前景[14]。
2 钒配合物降血糖的研究
近20年来随着对钒类化合物的深入研究，人们发现钒具有广泛复杂的生物学作用，钒可加速葡萄糖磷酸化，促进葡萄糖氧化，增加糖原的合成，因而能调节糖的代谢。
1980年以色列生物学家Y.Shechter首次报道了矾酸钠能增强鼠脂肪细胞中葡萄糖的运输和氧化，表现出胰岛素的生理功能。1985年Heyliger等人通过对糖尿病鼠的引用水中加入矾酸钠，发现其可以降低血糖浓度和血脂浓度。但由于无机钒的脂溶性小，生物体内吸收能力低，人们开始借助有机分子做配体形成钒的配合物。目前研究较多的为吡啶甲酸类与吡喃酮类。
1995年首次报道了吡啶二甲酸氧钒配合物对糖尿病大鼠的实验研究，结果表明，不论是口服还是注射，均可降低1型糖尿病鼠的血糖指标，停药后还可以维持一段时间[15]。Hiromu Sakurai等研究发现低剂量的吡啶甲酸氧钒就可以使糖尿病鼠的血糖水平正常化[16]。2000年，吡啶二甲酸氧钒铵治疗糖尿病猫，发现其很好的降血糖效果，并且没有出现临床中毒迹象[17]。
双麦芽酚氧钒是为广泛的具抗糖尿病活性的吡喃酮类氧钒配位物，因其良好的水溶性，可以增强药物的生物利用度。McNeill等通过对糖尿病鼠尾部注射吡喃酮类氧钒配位物，降低了糖尿病鼠的血糖、血脂，使其恢复正常饮食[18]。后经实验证明，吡喃酮类氧钒配位物长期服用具有较好的效果和安全性[19]。2005年，McNeill课题组报道了麦芽粉异构体系列的氧钒配合物，在注射24小时后表现出明显的降血糖活性[20]。
3 锌配合物降血糖的研究
锌作为人体内必须的微量元素，在人体正常的生理生化活动中起着重要的作用，是100多种酶的主要成分和激活剂，广泛参与与核酸及蛋白质的合成、糖和能量代谢及氧化还原过程。锌与胰岛素的合成、分泌、贮存、降解、生物活性及抗原性有关，缺锌可诱导
产生胰岛素抵抗，使胰岛素易变性失效[21]。
1980年，Coulston和Dandona首先报告了锌离子的胰岛素样活性[22]，适当的补充锌可以降低糖尿病人的血糖与尿糖。通过二甲双胍与锌合成单齿配合物，并对糖尿病小鼠进行实验研究，表明锌配合物具有降低血糖的作用[23]。谢林等通过观察锌对实验性糖尿病小鼠的降血糖和抗氧化作用，结果表明经锌干预后，糖尿病小鼠的血糖水平明显下降，锌对糖尿病小鼠糖代谢有一定的调节作用,并且显示锌能明显增强糖尿病小鼠抗氧化酶活力[24-25]。
4 小 结
糖尿病己经成为世纪威胁人类健康的重要疾病，目前国内外的研究人员都在寻求安全有效的口服降糖药物。本文通过对铬、钒、锌配合物的降血糖活性的总结发现，不同的金属离子或有机配体，降血糖活性与安全性有很大的差异，我们旨在为开发和研制有效改善和治疗糖尿病的药物提供理论支持和实验依据。
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