花色苷(anthocyanins,AC)是一种特殊的黄酮类化合物,具有良好的降血糖[1]、抗氧化[2]等活性。一定的流行病学证据支持,增加孕期AC摄入可能对GDM产生保护作用。研究表明花色苷可能通过增加胰岛素的敏感性和分泌水平来改善葡萄糖代谢。在Esposito等[3] 的研究中,高脂肪饮食诱发小鼠产生胰岛素抵抗,高脂饮食补充黑加仑的小鼠在注射胰岛素30、60、 120min后,它们的胰岛素敏感性有所改善,体重增加减少,葡萄糖代谢得到改善。Luna⁃Vital等[4] 发现,紫玉米中的花色苷激活游离脂肪酸受体1(free fatty acid receptor 1,FFAR1)依赖蛋白和葡萄糖激酶,增加了胰腺β细胞的胰岛素分泌,导致肝脏葡萄糖摄取增多。
花色苷可以上调葡萄糖转运蛋白(glucose transporters,GLUTs)的表达来促进各种细胞类型中的葡萄糖吸收。Sasaki等[5] 使用0.2%矢车菊素⁃3⁃葡萄糖苷(cyanidin 3⁃glucoside,C3G)对糖尿病模型小鼠喂养5周后,小鼠白色脂肪组织中GLUT4表达明显上调,视黄醇结合蛋白4(retinol binding pro⁃ tein 4,RBP4)表达下调,并伴有白色脂肪组织中炎性脂肪细胞因子(单核细胞趋化蛋白⁃1、肿瘤坏死因子⁃α)表达下调,表明花色苷可以下调糖尿病小鼠RBP4的表达和相关炎症脂肪细胞因子来改善高血糖和胰岛素敏感性。除了GLUT4,GLUT2也是一种胰岛素敏感的葡萄糖转运蛋白,在肝脏的代谢和葡萄糖摄取中起着重要作用。Jiang等[6]对糖尿病小鼠分别给予游离的或与蛋白结合的紫薯花色苷化合物处理,发现小鼠肝脏组织中GLUT2、葡萄糖激酶(glucokinase,GK)和胰岛素受体α(insulin receptor α,INSRα)的蛋白表达水平上升。同时,磷酸果糖激酶(phosphofructokinase, PFK)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)在两个处理组中上调。
在糖异生过程中,葡萄糖⁃6⁃磷酸酶(glucose6⁃ phosphatase,G6Pase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 (phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)是两种重要的限速酶,促进肝细胞内糖原、蛋白质和脂肪向葡萄糖转化,抑制G6Pase和PEPCK的表达可有效抑制血糖的升高。体外数据表明,花色苷和其他多酚可能通过抑制肝细胞的葡萄糖生成来改善葡萄糖代谢[7]。Yan等[8] 用桑葚花色苷提取物处理HepG2细胞,下调过氧化物酶体增殖物激活受体γ 共激活因子⁃1α(peroxisome proliferator⁃activated re⁃ ceptor gamma coactivator 1⁃alpha,PGC⁃1α)和叉头框蛋白O1(forkhead box protein O1,FOXO1),从而使PEPCK和G6Pase的酶活性降低。而且,桑葚花色苷提取物增加了AKT和糖原合酶3β(glycogen synthase kinase,GSK⁃3β)的磷酸化,导致糖原合酶2的表达水平上升,促进了糖原合成,抑制了葡萄糖产生。
另外,许多研究表明在花色苷改善糖尿病的机制中涉及腺苷酸活化蛋白激酶(AMP⁃activated protein kinase,AMPK)信号通路。AMPK通路也被认为是糖尿病和相关疾病的主要药物靶点,它是一种细胞内能量传感器,参与细胞代谢的维持,其激活被认为可以抑制肝脏中的糖异生作用。Belwal等[9]研究发现,紫玉米提取物增加了AMPK的磷酸化,降低了肝脏中PEPCK、G6Pase的表达,下调乙酰辅酶A羧化酶(acetyl⁃CoA carboxylase,ACC)和雷帕霉素靶点(mechanistic target of rapamycin,mTOR),增加骨骼肌中GLUT4的表达,来调节胰岛素抵抗,改善糖尿病。
妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是一种妊娠前糖代谢正常、妊娠后才出现的母体糖代谢异常而首次发生的葡萄糖耐量异常,可导致母体和胎儿近期和远期的多种并发症[10],GDM不仅会增加早产、感染、高血压和心血管疾病等母体并发症的风险,还可能导致难产、胎儿宫内生长受限和新生儿低血糖等不良妊娠结局。此外,越来越多的研究显示GDM是导致子代在成年后患上Ⅱ型糖尿病或肥胖的重要危险因素,并且增加这些孕妇在未来患上Ⅱ型糖尿病或代谢综合征的风险。由于新的诊断标准的引入、二胎及多胎政策的实施以及饮食结构的改变等多种因素, GDM的发病率呈现逐年增加的趋势。据国际糖尿病联盟评估,2021年全球约有2110万(16.7%)活产儿母亲患有妊娠期高血糖症,GDM占其中的80.3%[11]。当前临床方面对于GDM 的治疗方式主要为运动,饮食控制和胰岛素等,缺乏有效的防治措施。可见,明确识别GDM的危险因素,并在早期进行干预,对于改善孕期结果、保障母婴健康具有重要而紧迫的现实意义。GDM的发病机制尚未完全研究透彻,目前普遍认为其与Ⅱ型糖尿病类似,是由外周组织胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的增加而导致胰岛细胞功能失代偿而引发[12]。
肠道屏障可分为生物屏障、化学屏障、物理屏障和免疫屏障 4 个部分,肠道物理屏障由肠道上皮细胞和细胞间的紧密连接共同组成,肠 黏 液 层 发 挥 化 学 屏 障 作 用,肠道上 皮 细 胞 中 分 布 着 丰 富 的 免 疫 细 胞。肠道中有益微生物主要通过竞争抑制有害微生物、发酵 产 生 有 益 代 谢 产 物 等 途 径 发 挥 其 屏障功能[13-14]研究发现,肠道屏障功能损伤会引发一系列代谢紊乱,进而诱导代谢性疾病的发生[15]。代谢紊乱是肥胖症、痛风、高脂血症、高尿酸血症、糖尿病等疾病的高危风险因素,目前的治疗方式有限,临床上更强调早期发现,并及时调整饮食结构和生活习惯,有效阻止疾病进展。
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