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糖尿病（DM）全球形势严峻，α- 葡萄糖苷酶（α-glucosidase）是控糖关键靶点。研究人员以 4 种含不同没食子酰基的原花青素二聚体为对象，探究其与 α-glucosidase 的作用机制。结果显示，含没食子酰基越多抑制活性越强。该研究为设计天然 α-glucosidase 抑制剂提供思路。
在当今社会，糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）就像一颗随时可能引爆的 “健康炸弹”，严重威胁着人们的身体健康。据统计，2021 年全球成年糖尿病患者人数高达 5.37 亿，预计到 2030 年这个数字将攀升至 6.43 亿。糖尿病患者常常面临血糖居高不下的困扰，而 α- 葡萄糖苷酶（α-glucosidase）在其中扮演着重要角色，它能催化淀粉水解为可吸收的葡萄糖，是控制血糖的关键靶点。因此，开发针对 α-glucosidase 的抑制剂，成为了延缓碳水化合物在小肠降解、降低餐后血糖的重要途径。
众多研究表明，天然多酚尤其是原花青素，具有强大的 α-glucosidase 抑制能力。然而，不同来源的多酚化学结构和组成差异很大，这使得它们对 α-glucosidase 的抑制机制和效果各不相同。尽管已经知道原花青素的结构特征，如聚合度、连接类型、酚羟基数量和位置等会影响其抑制活性，但具体的构效关系机制仍不明确。为了解开这个谜团，来自国内的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《Bioorganic Chemistry》上。
研究人员选取了 4 种原花青素二聚体，分别是原花青素 B2（Procyanidin B2，PCB）、原花青素 B2-3-O - 没食子酸酯（Procyanidin B2–3-O-gallate，PCB3G）、原花青素 B2-3'-O - 没食子酸酯（Procyanidin B2–3’-O-gallate，PCB3’G）和原花青素 B2-3,3′- 二 - O - 没食子酸酯（Procyanidin B2–3,3′-di-O-gallate，PCBDG）。研究过程中，主要运用了体外抑制试验、多光谱分析（包括紫外 - 可见吸收光谱（UV-vis）、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、圆二色谱（CD））、差示扫描量热法（DSC）、等温滴定量热法（ITC）、分子对接以及分子动力学模拟（MD）等技术方法。
在抑制 α-glucosidase 活性的研究中，体外抑制试验表明，这 4 种原花青素二聚体对 α-glucosidase 均有抑制作用，且呈剂量依赖性，其 IC50值从 0.29 mg/mL（PCBDG）到 80.24 mg/mL（PCB）不等，这充分凸显了没食子酰基在抑制过程中的关键作用。多光谱分析结果显示，含没食子酰基的原花青素二聚体能够诱导 α-glucosidase 发生构象变化，改变其二级结构和疏水微环境。DSC 和 ITC 研究发现，PCBDG 会降低酶的热稳定性，同时它与 α-glucosidase 的结合亲和力最高。分子对接研究揭示，PCBDG 通过与关键氨基酸残基形成广泛的氢键、疏水相互作用和 π- 堆积作用，与 α-glucosidase 形成了最稳定的复合物。MD 模拟进一步证实了这种复合物的结构稳定性。
综合以上研究结果，该研究清晰地阐明了没食子酰基在增强原花青素二聚体对 α-glucosidase 抑制作用中的关键角色。PCBDG 由于含有两个没食子酰基，与单没食子酰化二聚体（PCB3’G、PCB3G）和非没食子酰化二聚体（PCB）相比，具有更强的抑制活性，这主要得益于其与 α-glucosidase 更强的结合相互作用，包括氢键、疏水力以及结构稳定作用。
这项研究具有重要的意义。它系统地揭示了含没食子酰基原花青素抑制 α-glucosidase 的作用模式和相关机制，为设计天然的 α-glucosidase 抑制剂提供了全新的思路和理论基础，有望为糖尿病的预防和治疗开辟新的方向。未来，基于这些研究成果，或许能够开发出更有效的天然药物，帮助糖尿病患者更好地控制血糖，提高生活质量，让人们在对抗糖尿病这场 “战役” 中掌握更多的主动权。
