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糖尿病是由遗传、免疫功能紊乱、自由基毒素等等各种因素引起,导致胰岛功能减退、胰岛素分泌不足或抵抗而引发的糖、蛋白质、脂肪等一系列代谢紊乱综合征,临床上以高血糖为主要特点。与癌症、心血管疾病并称为世界性三大疾病。据世界卫生组织估计,到2025年,患糖尿病的人数将比现在翻一番,将突破4亿,成为危害人类健康的重大疾病。中国糖尿病发病率位居世界第二。目前治疗糖尿病的药物,除了胰岛素外,还有双胍类、磺脲类、α-葡萄糖苷酶抑制剂以及噻唑烷二酮(胰岛素增敏剂)、氯茴苯酸(胰岛素促泌剂)等口服降糖药,但是各种西药都有一定的局限性和不良反应。相对而言,中国传统中药具有毒副作用小等优点,所以更适用于糖尿病的长期控制。据我国古籍记载,桑叶“汁煎代茗,能止消渴”,现代研究也证明桑叶具有降血糖、降血脂、清除氧自由基、抗炎及抗病毒等作用。目前治疗糖尿病的主要方法是控制血糖。食用含碳水化合物的食物后,糖类物质在肠道中(主要在小肠部位)的消化吸收是血糖的主要来源之一。多糖经α-葡萄糖苷酶分解成可被吸收的单糖,再在肠转运载体的作用下进入血液循环。因此肠道葡萄糖吸收主要涉及α-葡萄糖苷酶、钠葡萄糖共转运载体系统(sodium/glucose cotransporters , SGLTs )SGLT-1、葡萄糖协助扩散转运载体系统(facilitative glucose transporters, GLUTs) GLUT-2和NA~+-K~+-ATP酶几个靶点。桑叶生物碱、黄酮、多糖等都具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。因此,提取桑叶中这些降糖活性部位、研究各种有效成分的降糖效果和降糖机制具有重要的现实意义和广阔的应用前景,为将来中药开发治疗糖尿病奠定坚实的理论基础。本文利用中国科学院成都生物研究所从桑叶中提取的生物碱、多糖、黄酮三类部位群的混合物,从葡萄糖生成和葡萄糖转运两个方面,探讨了桑叶提取物降低血糖的体外机制。首先,通过单因素实验和析因设计对底物浓度、酶量和反应时间等进行工艺条件优化,建立了研究体外α-葡萄糖苷酶抑制活性的体系,研究了桑叶提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制效果及酶抑制动力学。同时利用人结肠腺癌细胞Caco-2细胞-抑制模型,进一步研究其对不同来源的α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结果表明:体外研究α-葡萄糖苷酶抑制活性的最佳反应体系为蔗糖底物浓度为40 mg/mL、酶量为0.2 mL、反应时间为25 min;桑叶提取物对酵母来源和Caco-2细胞来源的α-葡萄糖苷酶均有抑制作用,且抑制类型为混合性竞争抑制,不同于阳性对照的非竞争性抑制。其次,采用可以自然分化的Caco-2细胞,研究其对肠葡萄糖转运起关键作用的Na~+-K~+-ATPase、肠葡萄糖转运载体SGLT1和GLUT2 mRNA表达的影响。结果表明:桑叶提取物能有效降低Na~+-K~+-ATP酶的活性,降低了Na~+-K~+-ATPase、肠葡萄糖转运载体SGLT1、GLUT2以及mRNA的基因表达。这些研究结果表明,桑叶提取物能够抑制α-葡萄糖苷酶活性,减少葡萄糖吸收;降低Na~+-K~+-ATPase活性,减少能量供应,降低Na~+-K~+-ATPase和葡萄糖转运载体SGLT1、GLUT2的基因表达,控制葡萄糖自由进出细胞,有效降低葡萄糖转运入血。因此,桑叶提取物降糖作用和α-葡萄糖苷酶活性的抑制及肠葡萄糖转运载体系统有关,通过对葡萄糖生成和转运影响控制血糖水平。