中药多糖及运动抗氧化作用对糖尿病防治的研究进度论文
糖尿病是常见病、多发病，严重危害着人们的身心健康。近年来，已有越来越多的研究人员发现，氧化应激和糖尿病密切相关。高血糖、高血脂等可诱发机体产生氧化应激，而活性氧( ROS) 则可导致胰岛β 细胞损伤，并影响相关信号通路等。氧化应激和糖尿病之间相互影响，造成糖尿病患者的病情不断加重，出现一系列并发症等( 糖尿病心血管病变、糖尿病肾病变) 。基于氧化应激对糖尿病患者造成的危害，现已有很多研究利用抗氧化作用来治疗或缓解糖尿病，取得了不错的效果。
本文查阅大量文献，总结分析糖尿病与氧化应激相互影响的相关机制，归纳用来检测糖尿病及其合并症中常用的氧化应激标志物，为判断糖尿病及其合并症发生发展程度提供参考依据。此外，归纳不同中药对糖尿病及其合并症抗氧化的作用，总结运动对糖尿病及其合并症抗氧化作用，为糖尿病及其合并症的防治提供参考依据。
1 氧化应激
1956 年，Harman 提出了自由基学说( free radical，FR) ，FR可与体内多种生物分子发生损伤反应，这些FR 统称为活性氧( ROS) 。正常情况下，机体内的氧化系统与抗氧化系统处于平衡状态，体内不会有过多的ROS 剩余。当机体在遭受各种有害刺激，如运动时强度过大、时间过长、面对突发事件、疾病等刺激，体内的氧化系统迅速释放信号，使高活性的ROS 大量产生，确保能提供机体充足的氧气。此时，氧化系统与抗氧化系统失衡，抗氧化系统的清除ROS 的能力远不及氧化系统释放ROS 的能力，此状态被称为氧化应激，氧化应激会造成细胞的损伤。抗氧化系统中，多种抗氧化酶和非酶系统能促进ROS 清除，主要包括超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化氢酶( CAT) 、谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px) 等。
2 氧化应激与糖尿病
2. 1 糖尿病中存在氧化应激高血糖诱导产生氧化应激，其原因可能是通过线粒体电子传递链、葡萄糖氧化和多元醇通路等，长期高血糖加重氧化应激。线粒体电子传递链是产生ROS 的主要途径，葡萄糖不经过酶促反应就会形成糖基化终产物( advanced glycation end products，AEGs) ，多元醇通路主要通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( triphosphopyridinenucleotide，NAD-PH) 诱导产生氧化应激。慢性高血糖导致了线粒体电子传递链、多元醇通路紊乱，引起AEGs 含量增高，产生过多的ROS，增加了氧化应激。在陈文华等研究中，将受试者分为糖尿病组( DM) 、糖尿病合并视网膜病变组( DR) 和健康对照组，观察糖尿病及其视网膜病变患者血清抗氧化酶活性及非酶类抗氧化物、氧化应激代谢产物的水平。研究发现，糖尿病及其视网膜病变患者存在严重的氧化应激，并且糖尿病患者氧化应激代谢产物[丙二醛( MDA) 、共轭二烯( CD) 、晚期蛋白质氧化产物( AOPP) ]显著高于对照组( P < 0. 05) 。糖尿病肾病变( DN)中也存在氧化应激，何兰杰等动物实验研究中发现，高脂高糖+ 小剂量链脲佐菌素诱导的2 型糖尿病大鼠模型中，其肾脏SOD 含量下降，MDA 含量上升，出现氧化应激。此外，临床上主要通过检测DN 患者尿中DNA 氧化损伤的主要标记物8-羟基脱氧鸟苷( 8-OHdG) 来评价2 型糖尿病患者早期肾脏病变与氧化应激的关系及严重程度。硝基络氨酸( NT) 是氧化应激对蛋白质造成损伤的一个重要标志物，在1 型糖尿病患者中，往往发现NT 生成增多。李湘等研究发现糖尿病足也存在氧化应激，其氧化应激标志包括脂质过氧化物MDA、一氧化氮合酶( 总NOS 和iNOS) 活性等。除慢性高血糖外，急性的高血糖和糖尿病酮症酸中毒也可以引起明显的氧化应激。研究发现，糖尿病及糖尿病合并病发症中都存在氧化应激，引起不同的ROS 含量增高。
2. 2 氧化应激对糖尿病的影响糖尿病中存在氧化应激，而氧化应激又会对糖尿病造成更加严重的影响。ROS可以直接损伤胰岛β 细胞，胰岛β 细胞可合成线粒体锰超氧化物歧化酶( MnSOD) ，而胰岛β 细胞只合成少量的过氧化物解毒酶，ROS 含量只要稍高，就容易导致胰岛β 细胞的损伤。ROS 可作为信号分子激活一些应激敏感通路，调节相关因子的表达，引起β 细胞凋亡或坏死，抑制胰岛素分泌，诱发胰岛素抵抗，最终加重糖尿病。胰十二指肠同源盒-1( PDX-1) 是胰腺特异性表达的转录因子，主要功能调控和启动与胰岛β 细胞分化成熟及胰岛素分泌相关基因的表达。ROS可使PDX-1 含量减少，影响胰岛β 细胞的再生和分化，ROS 还可通过JNK 调控PDX-1 的表达， JNK 信号通路在转导胞外信号至核转录因子时起着重要的作用，可以提高转录的能力。ROS 激活JNK 信号通路，造成转录因子叉头框蛋白-O1( FOXO-1) 进入细胞核，而将PDX-1 挤出，最终影响了胰岛β 细胞。此外，ROS 过多可诱发炎症反应，一些炎症因子，如IL-6，CPR，TNF-α 等进一步加重胰岛素抵抗。脂肪细胞是这些炎症因子分泌并调节功能的重要场所，ROS 一方面诱发炎症因子的分泌，脂肪细胞同时加速了炎症因子的分泌，造成双重促进作用。对于肥胖型的糖尿病患者，一旦引起ROS 增多，由于其自身的肥胖造成炎症反应的加剧，导致对其糖尿病的加剧。
2. 3 糖尿病中氧化应激标志物氧化应激标志物是指能反映机体内氧化应激水平的一系列生物化学物质，本文列举了糖尿病及其合并症中主要用来检测的氧化应激标志物，见表1。本文总结了大量关于糖尿病及其合并症中的氧化应激标志物，给糖尿病临床治疗提供一定的生化指标参考依据，但是不足之处在于，目前对于以上氧化应激标志物还没有可靠的参考值。
3 中药多糖对糖尿病的抗氧化作用
中医学中虽没有“抗氧化”的说法，但是大量临床研究证明了，中药的抗氧化作用对于糖尿病的治疗也是具有较好地效果。研究发现，中药中的主要成分多糖发挥重要作用，多糖是由10 个以上单糖缩合去水，以糖苷键形式结合形成的多聚糖，与单糖、寡糖的性质不同，不但不会使血糖升高，而且能降低血糖。本文列举近几年中药多糖在糖尿病中的抗氧化作用，见表2。中药研究中，目前发现很多中药多糖对糖尿病具有抗氧化作用，主要为抗脂质过氧化，提高肝、肾、胰腺、心肌等抗氧化能力，改善糖尿病血管、视网膜病变及骨质疏松，对糖尿病溃疡、足等也有抗炎、淡化疤痕的'作用。此外，中药多糖可以清除过剩自由基，修复胰岛β 细胞，抑制糖苷酶活性，延缓多糖转化为单糖等。
4 运动对糖尿病抗氧化作用
运动是一种很好的促进身体健康及疾病恢复的方式，已经被广泛推荐，当然也适用于糖尿病。运动能降低血糖和血脂，有利于糖尿病人控制血糖。此外，有规律的体育运动可以在糖尿病对抗氧化应激中起到保护作用。运动过程中，本身存在氧化应激。运动时耗氧量增加，当供氧量无法满足机体的需氧量时，机体产生ROS，如果机体无法及时清除过多的ROS，则机体会遭受氧化应激损伤。但是运动过程中，抗氧化酶的活性也会随之适应性增加，经常运动可以提高机体耐受氧化应激、清除过多ROS 的水平，这种提高取决于运动的强度、持续的时间及肌纤维的类型。一般来说，只有在耐力运动中被募集的氧化型肌纤维才能提高抗氧化酶的活性。中小强度运动可以增强抗氧化酶的活性，提高机体抗氧化应激能力。Kiraly 等研究发现，2型糖尿病小鼠经过13周中小强度游泳训练后，其抗氧化酶活性提高，且血糖、血清胰岛素水平接近正常值。在王小娟等研究中，也得出有氧运动可增强机体抗氧化酶SOD 和GPX 活性，改善糖尿病大鼠氧化应激状态，降低其胰岛素抵抗水平。
此外，Kaczor 等研究发现，长期低强度的运动可以增加机体蛋白质相关酶的活性，减缓其氧化应激的损伤，长期运动可增加其适应性应答，从而促进细胞修复，抑制细胞凋亡。赵用强等研究发现，有氧运动可以提高有氧工作能力，促进抗氧化酶辅酶Q 清除自由基，避免DNA 中的dG 被氧化成8-OHdG，减少了DNA 的缺失和突变。Delbin 等研究发现，长期有氧运动可以降低糖尿病机体AGEs 的含量，抑制其生成，改善糖尿病血管病变。
众多研究结果显示，在选择运动方案时，中小强度的有氧运动较适合糖尿病患者，帮助其抵抗糖尿病氧化应激。运动可以降低血糖和消耗脂肪，帮助糖尿病患者抵抗氧化应激。在选择中小强度的有氧运动后( 至少30 min) ，还需注意运动后的疲劳恢复，糖尿病患者由于自身病情等原因可能导致体质下降，如果在运动后疲劳未恢复，仍进行二次运动，则导致其疲劳累积，可能加重了体内的氧化应激。因此，有规律的体育运动应当以合理的运动强度、持续时间和充分的疲劳消除为主要内容。可参考的提高糖尿病患者抗氧化能力的运动处方。
5 总结
糖尿病和氧化应激相互影响，加重糖尿病及其合并症的发展。中药和运动都能对糖尿病及其合并症抗氧化有所帮助，两者相互结合、运用更有利于糖尿病的治疗和减缓。本文中总结出的56 味中药对糖尿病及其合并症的抗氧化作用，通过服用中药对机体进行调理，能够减缓糖尿病患者的氧化应激。而运动作为常用的外治方法，对促进机体健康具有良好的作用。尤其对于糖尿病患者来说，糖尿病是一种以高血糖、高血脂为主要特征的代谢性疾病，初期形成的原因往往是饮食摄入过多，运动消耗过少引起的胰岛素抵抗和内分泌紊乱。运动能消耗过剩的能量，具有非常好的降糖、降脂功效，改善糖尿病患者高血糖、高血脂的机体内环境。因此，中药与运动结合治疗和缓解糖尿病具有一定的必要性，通过中药和运动“内调外练”减缓糖尿病患者的氧化应激，同时降低血糖和血脂等，对于防治糖尿病及其合并症有着重要意义。
中药剂量直接影响防治糖尿病及其合并症的效果，本文虽列举近几年相关的中药研究，但有关其剂量及服药时间问题还有待进一步研究。规律的体育运动对抵抗糖尿病氧化应激的保护作用应当以合理的运动强度及持续时间为主，尤其重要的，还需注意运动后的疲劳消除。
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