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薑黃素預防及治療糖尿病及糖尿病腎病變的作用機轉

2017-01-22

薑黃素的抗氧化特性(antioxidant properties of curcumin) 薑黃素是一種具有特殊性的抗氧化劑,化學結構中含有多種官能基(functional groups),包括二酮基(diketonic)、碳-碳雙鍵(C-C double bonds)、以及氫氧根(hydroxyl)-/氧甲基根(methoxyl)-苯基(phenyl groups)。薑黃素的抗氧化作用,主要就是來自於二酮上的氫氧根和氧甲基根薑黃素經由抑制PKC活性,減少ROS的生成,改善高血糖引起的內皮細胞功能異常(endothelial dysfunction)。藉由抑制PKC活性,薑 黃素可以抑制脂肪的過氧化作用(lipid peroxidation),強化抗氧化酵素活性,進而緩解DN的惡化。
細胞與生俱來就有抗氧化的防衛系統,保護脂肪和蛋白質不會被ROS破壞核因子類紅血球2-相關因子-2 (nuclear factor erythroid 2-related 2, Nrf2)是一種轉錄蛋白(transcription factors),經由感受細胞氧化還原狀態,調控抗氧化作用有關的基因表現。薑黃素經由活化Nrf2的作用,得以恢復粒線體(rnitochondrja)功能。減輕氧化壓力、控制血糖、減少腎絲球病變和維持腎臟功能等效果。

薑黃素能誘發間質細胞上AGE受器1 (AGE receptor 1, AGER-1)的表現,結合並清除AGE,以減少AGE的細胞毒性。另外,AGER-1又可抑制RAGE活性,減少因AGE和RAGE結合所引起的發炎反應及氧化型壓力。薑黃素在高血糖的環境中,能抑制糖醛還原酶(aldose reductase)及山梨糖醇脫氫醇(sorbitol dehydrogenase)活性,減少葡萄糖進入多元烴基路徑,避免因山梨糖醇堆積而引發的ROS生成薑黃素的抗發炎特性(anti-inflammatory properties of curcumin) 。

薑黃素可抑制趨發炎細胞素(proinflammatory cytokines)的產生,阻斷信號轉導及轉錄激活蛋白(signal transducer and activator of transcription STAT),減少NF-kB·激活蛋白-1(activator protein 1,AP-1)等前發炎(proinflammator)基因轉錄蛋白的表現,緩解腎臟組織的發炎反應。薑黃素經由抑制發炎反應,能改善胰島素抗性、高血糖及高血脂等異常,改善乙型細胞分泌胰島素的功能及防止乙型細胞凋亡。臨床研究顯示,薑黃素具有預防糖尿病前症(prediabetes)發展成糖尿病的效果。慢性發炎在糖尿病病變的發生和惡化中。扮演著重要的角色,其中又以過多的巨噬細胞(macrophages)侵入腎臟組織為主要的變化。薑黃素藉由抑制NP-kB的活化,可以抑制巨噬綑胞浸入和發炎反應。

薑黃素降血糖及降血脂肪的特性(hypoglycemic and hypolipidemic properties of curcumin)
薑黃素藉由抗氧化、抗發炎、以及抗脂肪分解(anti-lipolytic)的作用,降低TNF- a及游離脂肪酸(free fatty acids, FFA)血中濃度,因而發揮改善胰島素抗性和血糖控制的效果。另外,薑黃素藉由刺激AMPK活性,調降過氧化物酶增殖物活化受體γ (peroxisome proliferator-activated receptorγ, PPAR γ)及環氧合酶(cyclooxygenase-2, COX-2)活性,而減少脂肪生成 (adiogenesis)和腎臟組織的脂肪堆積,最後經由減少脂肪生成(adiogenesis)和腎臟組織的脂肪堆積,最後經由減少SREBP-1c活性和活化AMPK的作用,而達到預防的發生或延緩糖尿病病變的進展。

結語
綜合以上的介紹,由於薑黃素具有抑制發炎反應、減輕氧化壓力、調控高血糖、以及調控高血脂等多重生理活性,對於糖尿病和糖尿病病變,可能有預防和治療效果。除此之外,相對於現在用來治療糖尿病和糖尿病病變的藥物而言,具有來原豐富、價錢便宜、且安全性高等特點,對病腎病變的預防與治療,將是重要的環。

出處:[臺灣醫界]2017 VOL 60 No 1 P15-P19
文章:薑黃素(curcumin)對糖尿病腎病的結果


關鍵字:薑黃素 糖尿病 山梨糖醇 趨發炎細胞素 氧化壓力


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