葡萄籽提取物原花青素對(duì)2型糖尿病人群血糖、血脂影響的干預(yù)研究*

劉 靈，余 利，周 敏，秦 玉，糜漫天△

(1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)(第三軍醫(yī)大學(xué))軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)系營(yíng)養(yǎng)與食品安全研究中心/重慶市營(yíng)養(yǎng)與食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/重慶市醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)研究中心，重慶 400038；2.陸軍軍醫(yī)大學(xué)(第三軍醫(yī)大學(xué))第一附屬醫(yī)院預(yù)防保健科,重慶 400038)

糖尿病是一種因胰島素分泌不足、胰島素抵抗或胰島素作用降低導(dǎo)致的慢性代謝性疾病。糖尿病的高血糖水平危害多種組織，使器官發(fā)生功能障礙，導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降、生存時(shí)間縮短、病死率增加。糖尿病以胰島素抵抗為特征，2型糖尿病占糖尿病患者的比例高達(dá)90%以上[1]。目前臨床上治療糖尿病的藥物主要是化學(xué)合成藥及胰島素，通過降低血糖水平進(jìn)而改善患者的癥狀和減輕機(jī)體的病理變化，但長(zhǎng)期服用可能會(huì)出現(xiàn)肝腎功能損傷、胃腸道不適等不良反應(yīng)[2]。因此，研發(fā)安全有效的降糖藥物具有重要意義。

有些植物的天然活性成分對(duì)降血糖及防治糖尿病及其并發(fā)癥有一定輔助效果，可以作為安全有效的天然降糖藥物，為防治2型糖尿病提供了新的途徑[3-4]。原花青素是多酚類植物化學(xué)物，在結(jié)構(gòu)上是由不同數(shù)量的兒茶素、表兒茶素或沒食子酸縮合而成，廣泛存在于各種植物的核、皮或種子中，如葡萄籽、黑枸杞、銀杏葉等植物中，其中葡萄籽中原花青素含量最為豐富[5]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，原花青素具有降血糖、降血脂等多種藥理活性及抗氧化、消炎、抗腫瘤和保護(hù)心血管的功能等[6]。

本研究將通過分析新診斷且尚未采取糖尿病相關(guān)治療措施的2型糖尿病患者在服用葡萄籽提取物原花青素(GSPE)膠囊前后的血糖、血脂水平及相關(guān)指標(biāo)的變化，以確定GSPE對(duì)糖尿病患者血糖、血脂水平及相關(guān)血液生化指標(biāo)的影響。

1 資料與方法

1.1一般資料 在2016年8-11月在陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院體檢中心體檢人員中招募研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)2010年美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)確診的2型糖尿病患者[7];18～65歲的重慶市常住居民，無嚴(yán)重心血管疾病和腫瘤病史;近期新診斷2型糖尿病患者且3個(gè)月內(nèi)未接受注射胰島素及服用降糖藥等糖尿病相關(guān)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：甲亢和惡性腫瘤患者；有嚴(yán)重糖尿病并發(fā)癥的患者；嚴(yán)重慢性疾病的患者；嚴(yán)重低血糖者。本研究已通過陸軍軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。采用隨機(jī)雙盲對(duì)照試驗(yàn)方法，研究對(duì)象隨機(jī)分為GSPE組和對(duì)照組，每組17人，分別給予原花青素干預(yù)劑量為378 mg/d。干預(yù)周期12周，在干預(yù)前和干預(yù)12周分別檢測(cè)患者空腹血糖血脂相關(guān)指標(biāo)。要求納入研究者在干預(yù)期間保持期飲食習(xí)慣和生活方式不變。GSPE組與對(duì)照組分別有15名和16名研究對(duì)象完成了試驗(yàn)，失訪3人，失訪率8.8%，小于20%。膠囊服用依從性良好。GSPE組平均年齡為(56.57±7.69)歲，對(duì)照組平均年齡為(54.06±9.52)歲，兩組年齡差異物無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1干預(yù)方法 受試膠囊為葡萄籽提取物，其中原花青素含量為189 mg/粒，其余成分為玉米淀粉；對(duì)照膠囊成分為玉米淀粉。受試膠囊及對(duì)照膠囊均由湯臣倍健有限公司監(jiān)制并提供。GSPE組研究對(duì)象服用受試膠囊，2粒/天，早晚餐后各服1粒；對(duì)照組服用對(duì)照膠囊，服用方法同受試組。

1.2.2研究指標(biāo) 采集研究對(duì)象空腹靜脈血，監(jiān)測(cè)研究對(duì)象的血糖、血脂水平，并同步監(jiān)測(cè)肝功能、腎功能、血常規(guī)指標(biāo)，并同步計(jì)算評(píng)價(jià)胰島素耐受的體內(nèi)穩(wěn)態(tài)模型(HOMA-IR)指數(shù)，用于評(píng)價(jià)個(gè)體胰島素抵抗水平。血糖相關(guān)指標(biāo)包括：糖化血紅蛋白(HbA1c)、血清空腹胰島素水平(FINS)、空腹血糖(FBG)、餐后2小時(shí)血糖(PBG)。血脂指標(biāo)包括：總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。

2 結(jié) 果

2.1GSPE對(duì)血糖水平的影響 兩組患者FBG、FINS、HOMA-IR、PBG、HbA1c干預(yù)前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)照組血糖水平指標(biāo)干預(yù)前后比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。GSPE組干預(yù)后空腹血糖(FBG)平均降低0.64 mmol/L，水平的變化與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.048<0.05)；HbA1c平均降低0.63%，水平的變化與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.044<0.05)；GSPE組FINS、HOMA-IR呈下降趨勢(shì)，水平的變化與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見圖1～4。其余指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖1 GSPE干預(yù)前后FBG水平變化的比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖2 GSPE干預(yù)前后HbA1c水平變化的比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖3 GSPE干預(yù)前后FINS水平變化的比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖4 GSPE干預(yù)前后HOMA-IR指數(shù)水平變化的比較

2.2GSPE對(duì)血脂水平的影響 兩組患者血脂水平指標(biāo)TC、TG、LDL-C、HDL-C干預(yù)前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。對(duì)照組血脂水平指標(biāo)干預(yù)前后比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。GSPE組研究對(duì)象干預(yù)后的總膽固醇(TC)降低0.42 mmol/L，水平變化與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.046<0.05)；低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)較干預(yù)前降低0.35 mmol/L，水平變化與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.047<0.05)，見圖5～6。其余指標(biāo)變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖5 GSPE干預(yù)前后TC水平變化的比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；EXP表示GSPE組；CTL表示對(duì)照組圖6 GSPE干預(yù)前后LDL-C水平變化的比較

2.3GSPE對(duì)肝功能、腎功能的影響 GSPE組與對(duì)照組干預(yù)前后、GSPE組與對(duì)照組之間，各項(xiàng)肝功能、腎功能相關(guān)指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.4GSPE對(duì)血常規(guī)檢查結(jié)果的影響 GSPE組與對(duì)照組干預(yù)前后、GSPE組與對(duì)照組之間，各項(xiàng)血常規(guī)指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表1 GSPE干預(yù)前后肝功能、腎功能指標(biāo)的影響

注：GGT為谷酰轉(zhuǎn)肽酶；ALT為谷丙轉(zhuǎn)氨酶；AST為谷草轉(zhuǎn)氨酶；ALP為堿性磷酸酶；TP為總蛋白；G為球蛋白；Alb為清蛋白；A/G為白球比值；Cr為肌酐；UN為尿素；UA為尿酸

表2 GSPE干預(yù)前后血常規(guī)指標(biāo)的影響

注：WBC為白細(xì)胞；MON#為單核細(xì)胞數(shù)；RBC為紅細(xì)胞；HCT為血細(xì)胞比容；LYMPH為淋巴細(xì)胞；BAS為嗜堿性細(xì)胞；EOS為嗜酸性細(xì)胞；HGB為血紅蛋白；PLT為血小板； NEU為中性粒細(xì)胞

3 討 論

糖尿病是一種以高血糖為特征，由胰島素分泌不足和/或其生物作用受損引起的而引發(fā)的糖、脂肪等一系列的代謝紊亂綜合征。目前臨床上用于治療糖尿病的藥物主要為化學(xué)合成或胰島素，但往往存在肝腎功能損傷、胃腸道不適、低血糖反應(yīng)等藥物不良反應(yīng)。近年來研究發(fā)現(xiàn)，提示植物化學(xué)物原花青素因其具有抗氧化、降血糖等生理學(xué)活性，以作為安全有效的天然降糖藥物，為2型糖尿病的防治提供新途徑，近年來成為研究的熱點(diǎn)[8]。

本研究通過人群干預(yù)試驗(yàn)，選取新診斷且3個(gè)月內(nèi)未接受糖尿病相關(guān)治療的2型糖尿病患者給予GSPE進(jìn)行干預(yù)12周后，發(fā)現(xiàn)GSPE干預(yù)組的患者FBG、HbA1c、FINS、HOMA-IR指數(shù)、TC和LDL-C水平均下降，表明GSPE可改善2型糖尿病患者血糖、血脂水平，有助于降低糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

高血糖水平誘導(dǎo)的線粒體功能障礙是導(dǎo)致糖尿病血管病變的病理基礎(chǔ)，血管病變導(dǎo)致的多種器官損傷并發(fā)癥(腎臟、心臟、眼、皮膚等)是糖尿病患者致殘致死的主要原因[9]。因此控制或降低糖尿病患者血糖水平對(duì)其并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展有重要意義。本研究結(jié)果顯示GSPE可降低糖尿病患者空腹血糖(FBG)和糖化血紅蛋白(HbA1c)水平，糖化血紅蛋白是人體血液中紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白與血糖結(jié)合的產(chǎn)物，主要反映患者近8～12周的血糖控制情況，HbA1c的下降表明GSPE干預(yù)期間受試者血糖總體控制情況較好。原花青素改善血糖水平的效應(yīng)可能與其抗氧化應(yīng)激能力有關(guān)。研究表明氧化應(yīng)激與炎癥因子、脂肪內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)等相互作用而引起β細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能障礙和胰島素抵抗[10-11]，對(duì)糖尿病病程有重要作用。原花青素能有效對(duì)抗活性氧自由基引起的β 細(xì)胞毒性、修復(fù)胰腺組織氧化損傷以及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力[12]，但有關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步探討。也有研究表明，原花青素能夠降低血清中炎癥因子的水平，改善胰島細(xì)胞受損β細(xì)胞的功能，從而調(diào)控糖代謝[13]。

胰島素抵抗在糖尿病的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。機(jī)體產(chǎn)生的正常量的胰島素不足以使肌肉細(xì)胞、脂肪細(xì)胞及肝細(xì)胞產(chǎn)生正常的胰島素應(yīng)答，導(dǎo)致葡萄糖攝取和利用的效率下降，機(jī)體代償性的分泌過多胰島素產(chǎn)生高胰島素血癥，以維持血糖的穩(wěn)定，然后發(fā)展為胰島素分泌不足，最終導(dǎo)致糖尿病，期間伴有糖代謝紊亂、脂代謝紊亂、炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激等現(xiàn)象。研究表明，胰島素抵抗與氧化應(yīng)激有關(guān)，抗氧化療法可以改善胰島素敏感性[14]。在高脂聯(lián)用鏈脲佐菌素(STZ)誘導(dǎo)的糖尿病小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，松樹皮原花青素提取物能夠增加血清中骨骼肌中超氧化物歧化酶(SOD)含量，降低丙二醛(MDA)的含量，從而改善機(jī)體胰島素抵抗[15]。在高糖/高脂聯(lián)用STZ 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠模型中，連續(xù)給250 mg/kg GSPE 16周后糖尿病小鼠血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和骨骼肌中SOD和GPx水平明顯降低，從而抑制氧化應(yīng)激，改善了胰島素抵抗[16]。本研究結(jié)果顯示GSPE干預(yù)后血受試者血清空腹胰島素水平及HOMA-IR指數(shù)均下降，和研究報(bào)道一致，表明GSPE可改善用胰島素抵抗水平，能有效地防止活性氧對(duì)機(jī)體的損傷，緩解糖尿病的發(fā)生發(fā)展。

糖尿病患者大多存在脂代謝紊亂，以2型肥胖糖尿病患者最為常見。高血脂可明顯加速糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展[17]，因此糾正糖尿病患者脂代謝紊亂，對(duì)于減少糖尿病的并發(fā)癥及其進(jìn)展具有重要意義[18]。原花青素在脂肪合成、載脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪酸的氧化過程都發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)功能，可改善糖脂代謝功能。有研究顯示，原花青素能抑制動(dòng)物體內(nèi)LDL-C的氧化修飾作用，阻斷ox-LDL的形成，對(duì)2型糖尿病的防治有重要意義[19]。研究發(fā)現(xiàn)，葡萄籽分離出的原花青素成分Gravinol能劑量依賴性的通過下調(diào)肝臟的固醇調(diào)節(jié)因子結(jié)合蛋白-1 (sSREBP-1)，降低肝臟TG和TC水平，并且降低高果糖飲食誘導(dǎo)的大鼠血漿中的TG、極低密度脂蛋白(VLDL)、中等密度脂蛋白(IDL)和低密度脂蛋白(LDL)[20]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示葡萄籽原花青素能降低大鼠肝臟脂質(zhì)合成，顯著降低大鼠血清TC、TG和LDL水平，對(duì)飲食誘導(dǎo)的高脂血癥有緩解作用[21-22]。有研究表明，葡萄籽原花青素上調(diào)自助飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗大鼠胰腺中的CPT1α，下調(diào)胰腺FAS和SREBP-1基因的表達(dá)，從而降低脂質(zhì)在β 細(xì)胞的累積[23]。本研究顯示，GSPE可降低糖尿病受試者血清的TC和LDL-C水平，和研究報(bào)道一致，表明原花青素能夠改善糖尿病患者的血脂水平。但可能由于干預(yù)物劑量、受試者和干預(yù)時(shí)間等差異的因素，本研究未發(fā)現(xiàn)GSPE干預(yù)對(duì)TG、 HDL-C水平有明顯的調(diào)節(jié)作用。

此外，本研究顯示，研究對(duì)象的血常規(guī)、肝功能、腎功能等各項(xiàng)血液生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)[24]，且與對(duì)照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此可初步認(rèn)為，2型糖尿病患者連續(xù)3個(gè)月服用葡萄籽原花青素對(duì)機(jī)體無明顯相關(guān)不良反應(yīng)，對(duì)人體是安全的。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，3個(gè)月的葡萄籽原花青素干預(yù)可以明顯改善2型糖尿病患者血糖和血脂水平。且GSPE完全取自天然植物，具有低毒、高生物利用率的特點(diǎn)，有望成為安全的糖尿病預(yù)防和臨床治療藥物。其作用機(jī)制可能與其能抗氧化應(yīng)激能力、緩解血清胰島素抵抗水平、修復(fù)β 細(xì)胞、調(diào)節(jié)β胞的增殖和凋亡、抑制LDL-C氧化修飾、調(diào)節(jié)糖脂代謝作用有關(guān)。