钒配合物联合橄榄叶提取物治疗糖尿病:减毒增效的新策略

《BioMetals》:Antidiabetic potential of vanadium complexes combined with olive leaf extracts: a viable approach to reduce metal toxicity

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:BioMetals 4.1

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  为降低钒化合物毒性并增强降糖效果,研究人员将其与橄榄叶提取物组合,发现能协同降糖,或成糖尿病新疗法。

Research
  糖尿病,这一全球性的健康难题,正以惊人的速度蔓延。据统计,2021 年全球成年糖尿病患者约达 5.37 亿,预计到 2045 年,这一数字将飙升至 7.83 亿。目前,1 型糖尿病主要依赖胰岛素治疗,但皮下注射带来的不便以及可能出现的胰岛素抵抗现象,让患者苦不堪言;2 型糖尿病的药物治疗虽有多种口服药,但长期使用会引发胃肠道问题、体重变化、感染风险增加等副作用,且常需联合用药以适应不同患者的需求。
在糖尿病治疗的探索中,钒化合物因其具有降低血糖的能力而备受关注。它能通过刺激葡萄糖摄取和代谢、抑制糖异生和脂肪分解等多种机制,有效降低血糖水平,并且适合口服。其中,像双(麦芽酚)氧钒(IV)(BMOV)和双(吡啶甲酸)氧钒(IV)(BPOV)等钒配合物,在动物实验中表现出良好的降糖效果。然而,由于治疗所需的钒化合物剂量较高,长期使用会导致胃肠道和肾脏问题,这使得它们至今未能成为临床可用的抗糖尿病药物。

在此背景下,来自意大利国家研究委员会等机构的研究人员 Daniele Sanna、Angela Fadda、Milena Casula 等人展开了一项研究,旨在寻找一种既能降低钒化合物毒性,又能增强其降糖效果的新策略。该研究成果发表在《BioMetals》上。

研究人员采用了多种技术方法。首先,运用色谱(HPLC/Uv-vis-DAD 和 HPLC/ESI-MS)和光谱等分析方法,对橄榄叶提取物的化学成分、抗氧化和自由基清除活性进行了全面表征。接着,通过细胞实验,利用磺基罗丹明 B(SRB)法检测细胞毒性,观察钒化合物、橄榄叶提取物及其组合对人结肠成纤维细胞的毒性作用;采用油红 O 染色评估前脂肪细胞的分化情况;运用葡萄糖摄取实验,测定分化的脂肪细胞在不同处理下对葡萄糖的摄取能力;借助免疫细胞化学染色(ABC 免疫细胞化学技术),检测葡萄糖转运蛋白 4(GLUT4)的表达,探究降糖作用的潜在机制。

研究结果如下:

  • 提取物的特性:使用乙醇(EtOH)、乳酸乙酯(EL)和乙酸乙酯(EA)三种绿色溶剂提取橄榄叶中的酚类化合物。结果显示,乙醇和乳酸乙酯的提取效率相似,但乙醇提取物的总酚含量是乳酸乙酯提取物的两倍,乙酸乙酯的提取效率较低,但提取的总酚化合物量处于中间水平。在抗氧化活性方面,乙醇提取物表现出更高的自由基清除能力,其值约为乳酸乙酯提取物的一半,且只有乙醇提取物可检测到羟自由基清除活性。
  • 细胞毒性实验:BMOV 和 BPOV 对人结肠成纤维细胞系(CCD - 33Co)的细胞毒性较低,值高于 0.5 mM。植物提取物在测试浓度范围内基本无毒,其中 EtOH 和 EL 提取物能显著降低两种钒化合物的毒性,而 EA 提取物与钒化合物组合时无明显益处。
  • 体外抗糖尿病活性:在脂肪细胞上进行的实验表明,BPOV 本身就能有效促进葡萄糖吸收,效果甚至优于胰岛素。EtOH 和 EL 提取物单独使用时具有一定的浓度依赖性降糖作用,与 BPOV 联合使用时,葡萄糖吸收显著增加,尤其是 BPOV 与高浓度 EL 的组合效果最为明显。免疫细胞化学实验证实,这些有前景的配方的降糖作用可能与 GLUT4 转运体向细胞膜的转位有关,这一过程与增强的葡萄糖摄取相关,意味着它们可能模拟了胰岛素信号通路。

研究结论和讨论部分指出,该研究成功证明了钒化合物与橄榄叶提取物联合使用,有望开发出新型安全的抗糖尿病治疗配方。通过可持续方法提取的橄榄叶提取物,含有多种生物活性化合物,如羟基酪醇和橄榄苦苷等,这些成分不仅具有抗氧化作用,还能降低钒化合物的毒性。同时,两者联合使用在体外实验中展现出协同或相加的降糖效果,为糖尿病治疗提供了新的方向。这一研究成果为进一步开发和优化临床用抗糖尿病药物奠定了基础,未来有望在糖尿病治疗领域发挥重要作用,帮助更多患者控制血糖水平,改善生活质量。

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