胰岛素抵抗(IR)通常定义为胰岛素靶组织(肝脏、骨骼肌、脑和脂肪组织)无法充分处置血糖,抑制内源性葡萄糖产生和脂肪分解,以及在血浆胰岛素浓度升高时刺激糖原合成[1]。这种情况下,人体会产生高血糖和高胰岛素水平。长期存在的IR会导致一系列健康问题,包括2型糖尿病(T2DM)、心血管疾病、代谢综合征等。此外,还有可能引起肥胖、多囊卵巢综合征及某些癌症等。据2021国际糖尿病联盟发布的《全球糖尿病(DM)地图(第10版)》显示[2],糖尿病患病率为5.37亿(10.5%),过去的10年间(2011年——2021年),我国糖尿病患者人数由9 000万增加至1.4亿,增幅达56%,中国是目前DM患者人数最多的国家。腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)是调节细胞代谢的“能量传感器”,作为高度保守的丝氨酸(Ser)/苏氨酸(Thr)蛋白激酶广泛存在于真核生物体内,在体内的多个脏器中均有表达,能感受到机体细胞内腺苷酸(AMP)/腺苷三磷酸(ATP)值的变化,参与调节多种代谢途径,维持细胞内细胞ATP的稳定是机体的“代谢主控开关”[3]。近年来中药在T2DM的防治中的作用越来越突出,基于AMPK信号探寻中药干预T2DM-IR靶点及其作用机制的研究也日益增多。诸多药理研究表明,中药在防治T2DM方面具备安全性好、疗效确切等优势,AMPK信号通路是中药有效成分、中药提取物发挥改善IR作用的关键通路之一。该篇将对近年中医药干预AMPK信号通路改善IR现有的药理和实验研究成果进行综述。1 AMPK信号通路1.1 AMPK信号通路的构成AMPK是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,作为细胞能量的感受器出现。AMPK为异源三聚体复合物,由1个催化亚基α、2个调节亚基β和γ亚基组成,允许表达12种不同的AMPK复合物(α1β1γ1、α2β1γ1等)。α亚基编码与C端调控结构域相连的N端蛋白激酶结构域。β亚基的C端区域充当支架,与α亚基的C端区域和γ亚基相互作用。β亚基还包含1个称为碳水化合物结合模块的区域,有时称为糖原结合域。γ亚基包含4个参与核苷酸结合的胱硫硫氨酸-β合酶结构域[4]。1.2 AMPK信号传导AMPK信号的激活发生在压力条件下,当能量低时,α亚基具有催化活性,其在苏氨酸172(T172)处的磷酸化诱导AMPK信号激活。钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)、转化生长因子β激活激酶1和肝激酶B1(LKB1)被认为是AMPK信号传导的上游介质,并在AMPK信号传导刺激中诱导T172磷酸化。代谢应激能够通过提高AMP水平和降低ATP水平来触发AMPK信号传导。AMPK信号传导过程似乎很有趣,因为代谢应激中AMP和二磷酸腺苷水平的升高通过与γ亚基结合并诱导T172磷酸化而导致AMPK活化。AMPK可以独立于AMP水平被激活,因此钙及其在细胞中的积累可以诱导T172磷酸化,导致依赖于CaMKKβ的AMPK上调。AMPK信号传导存在内源性抑制剂,蛋白磷酸酶2A、蛋白质磷酸酶2Cα和镁/锰依赖性蛋白磷酸酶等蛋白磷酸酶能够通过T172去磷酸化抑制AMPK[5]。2 AMPK与IRAMPK在体内与胰岛素敏感性增加和IR降低紧密相关。AMPK在调节糖脂代谢、抑制炎症反应、抗氧化应激、维持线粒体稳态等多方面发挥改善机体IR的作用,被认为是治疗糖尿病的重要靶点。动物实验和人体研究表明,AMPK异常与IR密切相关。AMPK通过胰岛素独立的机制介导了由收缩引起的葡萄糖转运体4(GLUT4)转位和葡萄糖摄取[6]。IR与肝脏和骨骼肌内脂质的积累密切相关,肝脏和骨骼肌作为胰岛素的主要靶标和全身能量稳态的重要调节剂。肝脏和骨骼肌内脂质中间体含量的增加干扰靶器官中的胰岛素信号传导。通过刺激脂肪酸氧化和抑制脂肪生成,肝脏和骨骼肌内的AMPK激活减少细胞内脂质积累,从而改善这些组织中的胰岛素作用。AMPK可以绕过IR状态下有缺陷的胰岛素信号传导,以促进骨骼肌葡萄糖摄取并通过胰岛素非依赖性机制抑制肝葡萄糖产生[7],减轻IR。当机体出现炎症反应时,炎性因子的不适当表达,可能通过影响胰岛素受体信号传导,导致组织器官的IR[8]。核转录因子-κB(NF-κB)作为免疫与炎症的重要调控因子,AMPK激活后通过抑制NF-κB减轻炎症反应,进一步减轻IR[9]。氧化应激是活性氧(ROS)的生产和处置之间不平衡的结果。细胞中正常的信号转导需要ROS,ROS过度生产会诱发氧化应激[10]。ROS可以改变细胞内信号通路;干预长期高水平胰岛素和GLUT4之间正反馈循环;抑制胰岛素分泌,降低胰岛素敏感性进而诱导IR[11]。AMPK可以通过调节线粒体功能和介导细胞存活以抑制氧化应激[12]。线粒体是主要的代谢细胞器,在依赖组织中的胰岛素信号传导中起重要作用。胰岛素对于正常的线粒体功能至关重要,通过抑制叉头框O1(FoxO1)/血红素加氧酶1来巩固线粒体电子传递链的完整性,并维持线粒体中的氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸/还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸比率。虽然线粒体依赖性自由基诱导胰岛素敏感性,但较高水平的自由基会损害胰岛素信号传导并导致IR[13]。AMPK通过促进线粒体发生,调节线粒体动力学、线粒体自噬线粒体钙流入维持线粒体稳态[14]。以上AMPK的生理作用使其成为改善与IR相关的病理靶标。3 中药单体及提取物基于AMPK信号通路改善IR中药具有多靶点、多核心的优势,可以通过不同的途径激活或增强AMPK活性调节糖脂代谢、抑制炎症反应、抗氧化应激、维持线粒体稳态等多方面发挥作用以改善IR。3.1 中药单体基于AMPK改善IR众多的研究表明,部分中药酚类化合物、黄酮类化合物、多糖类化合物、生物碱类化合物、皂苷类化合物及其他中药提取物可以通过调控AMPK信号通路的转导干预IR。3.1.1 酚类化合物白藜芦醇是一种天然多酚类化合物,主要来源于花生、红葡萄、虎杖、桑葚等植物。具有良好的抗炎、抗氧化、抗病毒、降血脂、降血糖和抗癌等药理作用[15]。有学者经由体外实验发现白藜芦醇通过调控AMPK信号通路的转导,抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、核糖体蛋白S6激酶和胰岛素受体底物-1(IRS-1)的磷酸化水平,促进GLUT4蛋白表达,恢复急性胰岛素刺激的葡萄糖摄取,抵消了高胰岛素介导的肌肉细胞IR[16]。丁香酚是从丁香中提取的有效挥发油成分,药理研究显示其有抗氧化,抗炎,解热,镇痛,抗寄生虫和抗菌作用[17]。采用丁香酚干预高脂饮食(HFD)/链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型发现,丁香酚调控GLUT4/AMPK信号通路转导,降低血清葡萄糖、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、丙二醛(MAD)和白细胞介素-6(IL-6)水平,增加胰岛素和血清谷胱甘肽(GSH)的水平,发挥抗氧化和抗炎作用,促进胰岛素敏感性并刺激骨骼肌葡萄糖摄取[18],改善IR。红景天苷是来源于中药红景天中分离出的天然酚类次生代谢产物,具有抗缺氧、保护神经系统、消炎、抗肿瘤、血糖调节、改善心血管系统、提高免疫力的作用[19]。ZHENG等[20]研究发现红景天苷具有抗糖尿病作用,减少异常脂质积累,在体内和体外都能增加AMPK、蛋白激酶B(Akt)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)磷酸化水平,下调葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PEPCK)的蛋白表达,红景天苷通过AMPK/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt/GSK-3β信号级联反应改善IR。和厚朴酚是厚朴的主要活性成分之一,具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗氧化和抗衰老等作用[21]。焦红军等[22]研究发现和厚朴酚调控过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)/AMPK信号通路转导,上调PPARγ和磷酸化(p)-AMPK蛋白水平,降低DM大鼠血糖水平,增加胰岛素敏感性,改善IR。3.1.2 黄酮类白杨素是一种黄酮类化合物,药理研究显示白杨素具有抗病原微生物、抗炎、抗肿瘤、心脏保护、降血糖、调节脂质代谢及免疫抑制等作用[23]。ZHOU等[24]利用IR-人肝癌细胞(HepG2)和HFD/STZ诱导的C57BL/6J小鼠进行实验,白杨素可以调控GSK-3β、G6Pase、PEPCK、固醇调节元件结合蛋白-1(SREBP-1)、脂肪酸化裁酶(FAS)和乙酰辅酶A羧化酶(ACC1)蛋白表达,改善糖脂代谢,可以降低HFD/STZ诱导的小鼠胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、口服葡萄糖耐量实验的药时曲线下面积水平,表明白杨素通过激活AMPK转导PI3K/Akt信号通路从而改善IR。黄芩苷是黄芩提取物中的黄酮类成分,药理研究显示其具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗抑郁、保肝等作用[25]。WANG等[26]通过黄芩苷及其代谢物干预IR-HepG2细胞。结果显示黄芩苷和其代谢产物M1调控AMPK通路,增加葡萄糖消耗,促进p-AMPK蛋白表达,抑制PEPCK、G6Pase和葡萄糖转运体2(GLUT2)蛋白表达,抑制糖异生。葛根素是从葛根中提取的异黄酮成分,具有保护心脑血管、保护神经细胞、降血压、降血糖、抗肿瘤等作用[27]。高俊凤等[28]以葛根素干预T2DM小鼠,结果显示葛根素调控胎球蛋白B (Fetuin B)/AMPK/ACC信号通路,抑制肝脏Fetuin B、ACC表达,促进AMPKα、p-AMPKα、p-ACC表达,改善糖脂代谢,抑制IR。二氢杨梅素(DMY)作为藤茶中的天然黄酮类化合物,药理研究证实其具有抗氧化、解酒、保肝、调血脂、抗肿瘤及抗炎等作用[29]。SHI等[30-31]通过体内和体外实验证实,DMY能够调控AMPK/mTOR/unc-51样激酶1(ULK1)信号转导,上调p-AMPK和p-ULK1的表达,下调p-mTOR表达。结果表明,AMPK/mTOR/ULK1通路参与骨骼肌肌管中DHM诱导的自噬以改善骨骼肌IR。另一项实验显示DMY通过调控AMPK/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α(PGC1α)/沉默信息调节因子3(SIRT3)信号通路转导,上调p-AMPK和PGC1α表达,下调SIRT3表达,自噬相关标志物微管相关蛋白1轻链3Ⅱ表达降低而选择性自噬接头蛋白1(p62)表达升高,进而诱导自噬,提高骨骼肌胰岛素敏感性。3.1.3 多糖类化合物黄芪多糖是从黄芪中分离的活性化合物,药理研究发现,其具有抗肿瘤、抗病毒、调节血糖、抗氧化和调节免疫等作用[32]。ZHANG等[33]在小鼠胚胎成纤维细胞(3T3-L1)脂肪细胞给予黄芪多糖干预,结果显示黄芪多糖有效促进3T3-L1前脂肪细胞增殖和终末分化,并通过调控GLUT4/AMPK信号通路转导,上调GLUT4、p-AMPK和p-ACC蛋白表达水平,促进葡萄糖摄取,增加胰岛素敏感性。蓝刺头多糖B是从蓝刺头中分离的活性化合物,药理研究发现蓝刺头具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、杀虫、保肝的作用[34]。李旭东等[35]通过蓝刺头多糖B干预IR-大鼠骨骼肌成肌细胞(L6),结果显示蓝刺头多糖B上调AMPK蛋白表达水平,促进IR-L6细胞对葡萄糖的摄取和利用,增加其耗糖量,改善IR。灵芝多糖是灵芝主要活性成分之一,药理研究显示其有抗肿瘤、免疫调节、抗炎、降血糖、降血脂、抗疲劳、抗氧化、保护心肌、保肝、调节中枢神经系统作用[36]。XIAO等[37]以灵芝多糖干预糖尿病小鼠,结果显示灵芝多糖活性成分F31调控AMPK/GLUT4信号通路,增加p-AMPK/AMPK值,下调葡萄糖调节酶糖原磷酸化酶(GP)、G6Pase、PEPCK表达水平,抑制肝葡萄糖生成,降低空腹葡萄糖水平,上调GLUT4表达和下调抵抗素表达从而改善IR。制何首乌总多糖是从制何首乌中分离的活性物质,研究显示制何首乌具有抗衰老、增强免疫功能、改善心血管系统、抗菌等作用[38]。毕倩[39]通过制何首乌总多糖干预DM大鼠,结果表明制何首乌总多糖调控AMPK和短链脂肪酸受体(GPR43)信号,促进GPR43蛋白表达,发挥调节机体血糖、增强胰岛素敏感性的作用进而改善IR。3.1.4 生物碱类化合物胡椒碱是胡椒中含量最高、活性最广的一种酰胺类生物碱,药理研究显示其有保护心血管、调节糖脂代谢、抗肿瘤、改善神经系统疾病、抗炎等作用[40]。万春平等[41]研究发现在脂肪乳诱导HepG2-IR细胞中,胡椒碱调控AMPK信号通路转导,促进p-AMPKα、AMPKα、脂联素受体2蛋白表达,抑制瘦素受体蛋白表达,增加脂联素水平,降低瘦素水平,改善糖代谢紊乱,从而改善IR。小檗碱是黄连素异喹啉类生物碱,可从传统中药黄连中提取,药理研究显示其具有抗炎、抗癌、保护神经、降糖、降血脂、抗氧化、抗菌等作用[42]。王会玲等[43]使用小檗碱干预糖尿病db/db小鼠,通过调控AMPK/PGC-1α信号转导,骨骼肌线粒体细胞色素C氧化酶活性水平升高,ATP含量提高,激活AMPK,上调p-AMPK及PGC-1α蛋白表达水平,改善糖代谢,抑制线粒体功能,改善糖尿病小鼠IR。XU等[44]使用STZ诱导的糖尿病大鼠模型,发现小檗碱调控LKB1/AMPK/CREB调节转录辅激活因子(TORC2)信号通路,增加p-AMPK和LKB1的表达,降低p-TORC2、PEPCK和G6Pase的水平,降低血清TG、TC和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,抑制外周组织糖异生,改善IR。荜茇宁(GBN)是荜茇中的生物碱成分,药理研究显示其具有具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化和降血脂等作用[45]。谭逸文[46]通过GBN干预IR模型大鼠,发现GBN调节AMPK信号转导降低空腹血糖、血清TC、TG、LDC-C及血清胰岛素水平,改善糖耐量异常,增加p-AMPKα/AMPKα值,上调p-AMPKα、沉默信息调节因子1(SIRT1)和PGC-1α的蛋白表达,改善IR。3.1.5 皂苷类化合物人参皂苷Rb1是从人参中提取的活性成分,对中枢神经系统、心血管系统、免疫系统以及抗肿瘤、抗肝脏热缺血再灌注损伤、降血糖等方面均有较好的作用[47]。赵丹丹等[48]研究了人参皂苷Rb1对HFD诱导的肥胖小鼠骨骼肌IR的作用,发现人参皂苷Rb1能够调控AMPK/PGC-1α信号通路的转导,促进AMPKα、p-AMPKα、PGC-1α蛋白表达,降低TG、LDL-C和游离脂肪酸水平,增加血清HDL-C水平,改善胰岛素敏感性,影响骨骼肌线粒体状态及能量代谢水平,改善肥胖小鼠模型的IR。人参皂苷Rk3是人参中的活性成分之一,具有抗氧化,抗炎和抗凋亡的作用[49]。LIU等[50]使用HFD/STZ诱导的糖尿病小鼠模型,发现人参皂苷Rk3调控AMPK/Akt信号通路,促进p-Akt、p-FoxO1和GLUT2表达,抑制FoxO1、PEPCK和G6pase表达,调控p-ACC、FAS和SREBP-1表达,通过介导肝糖异生和脂质代谢以改善IR。苦瓜总皂苷是从苦瓜中分出来的三萜类化合物,药理研究显示其具有降糖、降脂、抗肿瘤、抗氧化的作用[51]。马春宇等[52]使用HFD/STZ诱导糖尿病大鼠模型,发现苦瓜总皂苷通过调控蛋白激酶B2(Akt2)和AMPK信号通路,上调p-Akt2和p-AMPK蛋白表达水平,降低HOMA-IR和空腹血糖(FBG)水平,增加胰岛素敏感性,改善T2DM-IR。3.1.6 其他类化合物大黄素是从大黄中分离出的一种蒽醌类衍生物,药理研究发现其具有抗癌、抗炎、镇痛、保肝护肾、降脂等作用[53]。洪海棉等[54]使用大黄素干预经脂多糖干预的3T3-L1脂肪细胞,结果显示大黄素通过调控AMPK和PPARγ的信号通路转导,增加p-AMPKα1/2、PPARγ蛋白表达水平,促进3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取,改善胰岛素敏感度,发挥降糖作用。梓醇是从地黄中分离的小分子环烯醚萜类化合物。药理研究发现梓醇具有降血糖、抗肿瘤、保心护脑、抗炎、泻下及止血等作用[55]。YAN等[56]使用HFD/STZ诱导糖尿病小鼠模型和葡萄糖胺诱导的HepG2细胞,发现梓醇调控AMPK/NADPH氧化酶4(NOX4)/PI3K/Akt信号通路,上调AMPK、p-AMPK(thr172)、NOX4、p-GSK-3β(ser9)、p-Akt(ser473)、FoxO1蛋白表达,下调PEPCK、G6pase、磷酸化糖原合成酶(p-GS)、p-IRS-1(ser307)蛋白表达,增加血清GSH、超氧化物歧化酶(SOD)水平,降低血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙二醛(MDA)水平,调节糖代谢,抑制肝脏损伤、脂肪变性和氧化应激,改善T2DM肝脏IR。五味子乙素是五味子木脂素的活性成分之一,药理研究显示其具有保肝、抗肿瘤、保护中枢神经系统、抗炎、抗氧化等作用[57]。李蕾等[58]使用HFD/STZ诱导的糖尿病大鼠模型,发现五味子乙素调控AMPK/LKB1信号通路,上调p-ACC、p-AMPK和p-LKB1蛋白表达水平;降低FBG、TC、TG和LDL水平,增加HDL水平;IL-6、IL-12和IL-18下降;血清MDA含量减少,SOD水平增多;改善糖脂代谢、抑制炎症反应和氧化应激,抑制IR。芒果苷(MGF)是从芒果中提取的双苯吡酮类化合物,具有降血糖、抗炎、抗肿瘤、抑菌等作用[59]。黎梓霖等[60]使用MGF干预IR-HepG2细胞,发现MGF调控脂联素(APN)/AMPK信号通路,上调APN、衔接因子蛋白含pH域蛋白1抗体(APPL1)、AMPK、IRS-1、Akt、GLUT4表达,增加p-AMPK/AMPK值,促进IR-HepG2细胞葡萄糖摄取,降低TG、TC水平,改善糖脂代谢异常以抑制IR。3.2 中药提取物基于AMPK改善IR现代药理研究表明地骨皮水提物中含有萜类、甾醇类、有机酸、黄酮类、生物碱、环肽类等活性成分,具有降血糖、降血压、降血脂、抗菌、抗病毒等作用[61]。有学者研究发现地骨皮水提物能够降低血清FBG、TC、TG、LDL-C、ALT和AST水平,增加HDL-C水平,促进p-AMPK、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)和GLUT4蛋白表达,抑制GSK-3β蛋白表达,进而调控AMPK/GLUT4/GSK-3β/PPARα信号通路的转导,增加葡萄糖摄取,改善脂质代谢,提高胰岛素敏感性,改善IR[62]。药理研究表明余甘子水提物具有黄酮类等多种化学成分,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌、降糖、降脂等功效[63]。钟绍金等[64]研究发现余甘子水提物作用于糖尿病模型大鼠,能够改善糖脂代谢紊乱,抑制炎症反应,其机制可能与余甘子水提物调控PPARγ/AMPK/NF-κB信号通路转导,促进PPARγ和p-AMPK表达,抑制NF-κB表达,降低血清TC、TG、LDL-C及空腹胰岛素水平和HOMA-IR,升高胰岛素敏感指数,改善IR有关。动物实验表明桑叶具有能够明显改善糖尿病啮齿动物模型糖脂代谢和IR的功效[65]。BAE等[66]发现在db/db小鼠中,桑叶提取物能够促进葡萄糖摄取,改善葡萄糖稳态,增加胰岛素敏感性,改善肝脏脂肪变性,进一步机制研究显示,桑叶提取物能够调控Akt/AMPK信号通路,上调p-Akt/Akt、p-AMPK/AMPK和GLUT4表达水平,降低FBG、胰岛素、HOMA-IR、TC和TG水平,改善骨骼肌IR,发挥抗糖尿病活性。同样在糖尿病大鼠模型中,高迎春等发现桑叶提取物能够发挥抑制IR作用,通过介导AMPK上下游信号通路级联,抑制线粒体融合蛋白、PGC-1α和雌激素相关受体α(ERRα)表达,促进AMPK、SIRT1、核呼吸因子1和2的表达,维持线粒体功能正常,改善T2DM大鼠IR[67]。药理研究显示衢枳壳含有大量黄酮类成分,具有抗氧化、降血脂、降血糖、调节免疫等作用[68]。汪雯等[69]发现衢枳壳提取物能够改善T2DM小鼠IR,其机制可能与调控AMPK信号通路,下调肝脏脂肪合成基因和SREBP-1的表达,上调p-AMPK的表达,降低TC、TG、游离脂肪酸水平,升高肝脏SOD、GSH、过氧化氢酶活性,促进AMPK活化,抑制肝脏脂质累积有关。中药有效成分基于AMPK信号通路改善T2DM-IR机制见表1。10.13422/j.cnki.syfjx.20231204.T001表 1中药有效成分基于AMPK信号通路改善T2DM-IR机制Table 1Mechanism of amelioration of T2DM-IR based on AMPK signaling pathway by active ingredients of Chinese medicine中药有效成分/提取物模型机制参考文献虎杖/桑葚白藜芦醇L6细胞p-AMPK、GLUT4↑,p-mTOR、p70 S6K、p-IRS-1↓[16]丁香丁香酚SD大鼠GLUT4、AMPK↑[18]红景天红景天苷db/db小鼠,原代小鼠肝细胞p-AMPK、p-ACC、p-Akt、p-GSK-3β↑[20]厚朴和厚朴酚SD大鼠PPARγ、p-AMPK↑[22]木蝴蝶白杨素C57BL/6J小鼠p-AMPK、p-GSK-3β↑,SREBP-1、G6Pase、PEPCK、FAS、ACC1↓[24]黄芩黄芩苷HepG2细胞p-AMPK↑,PEPCK、G6Pase和GLUT2↓[26]葛根葛根素C57BL/6J小鼠AMPKα、p-AMPKα、p-ACC↑,Fetuin B、ACC↓[28]藤茶二氢杨梅素L6细胞,SD大鼠p-AMPK、p-ULK1↑,p-mTOR↓[30]C2C12(小鼠成肌细胞),SIRT3-/-129/SvJ小鼠p-AMPK、PGC1α↑,SIRT3↓[31]黄芪黄芪多糖3T3-L1脂肪细胞GLUT4、p-AMPK、p-ACC↑[33]蓝刺头蓝刺头多糖BL6细胞AMPK↑[35]灵芝灵芝多糖KM小鼠p-AMPK/AMPK、GLUT4↑,GP、G6Pase、PEPCK、抵抗素↓[37]制何首乌制何首乌总多糖SD大鼠GPR43↑[39]胡椒碱胡椒HepG2细胞p-AMPKα、AMPKα、脂联素受体2↑,瘦素受体↓[41]黄连小檗碱db/db小鼠p-AMPK、PGC-1α↑[43]SD大鼠p-AMPK、LKB1↑,p-TORC2、PEPCK、G6Pase↓[44]荜茇荜茇宁SD大鼠p-AMPKα、SIRT1、PGC-1α↑[46]人参人参皂苷Rb1C57BL/6J小鼠AMPKα、p-AMPKα、PGC-1α↑[48]人参皂苷Rk3C57BL/6J小鼠p-Akt、p-FoxO1、GLUT2↑,FoxO1、PEPCK、G6pase↓[50]苦瓜苦瓜总皂苷SD大鼠p-Akt2、p-AMPK↑[52]大黄大黄素3T3-L1脂肪细胞p-AMPKα1/2、PPARγ↑[54]地黄梓醇C57BL/6J小鼠AMPK、p-AMPK(thr172)、NOX4、p-GSK-3β(ser9)、p-Akt(ser473)、FOXO1↑,PEPCK、G6pase、p-GS、p-IRS-1(ser307)↓[56]五味子五味子乙素SD大鼠p-ACC、p-AMPK、p-LKB1↑[58]芒果芒果苷HepG2细胞APN、APPL1、AMPK、IRS-1、Akt、GLUT4↑,p-AMPK/AMPK↓[60]地骨皮地骨皮水提物Wistar大鼠p-AMPK、PPARα、GLUT4↑,GSK-3β↓[62]余甘子余甘子水提物SD大鼠PPARγ、p-AMPK↑,NF-κB↓[64]桑叶桑叶提取物db/db小鼠p-Akt/Akt、p-AMPK/AMPK、GLUT4↑[66]SD大鼠AMPK、Sirt1、核呼吸因子1和2↑,线粒体融合蛋白、PGC-1α、ERRα↓[67]衢枳壳衢枳壳提取物db/db小鼠p-AMPK↑,肝脏脂肪合成基因、SREBP-1↓[69]注:上调.↑;下调.↓4 讨论T2DM是当前社会危害人类健康的主要代谢性疾病,IR是其发病的主要机制,在T2DM发病的全程扮演中要角色,AMPK是能量代谢和营养状态的中枢调节剂,调节葡萄糖和脂质代谢。AMPK与糖尿病、肥胖和代谢综合征有关。如上文所述,多种中药活性成分及中药提取物影响AMPK信号通路的转导,AMPK与GLUT4、PI3K/Akt/GSK-3β、PI3K/Akt、mTOR/ULK1、PGC-1α/Sirt3、TORC2、Akt2、SIRT1、PGC-1α、NOX4/PI3K/Akt、LKB1、GLUT4/GSK-3β/PPARα、PPARγ、Fetuin B和NF-κB等多种信号因子相互作用,发挥调节糖脂代谢、抑制炎症损伤、抑制氧化应激、维持线粒体稳态等效应,从而改善IR。AMPK信号通路的转导与IR的病理进程密切相关,AMPK信号通路是中医药治疗IR的关键环节和科学研究的标靶。急需进一步深入探究中药治疗T2DM-IR的机制并发掘其潜在价值。然而,中药干预AMPK以改善IR的研究现状仍面临一些问题:首先中药通过AMPK信号通路改善T2DM-IR的机制缺乏与中医理论的融合;其次中药活性成分与AMPK信号因子间作用的分子机制尚不明晰;再次中药基于AMPK信号通路治疗T2DM的药理和实验研究已初具规模,但仍缺乏临床数据支撑和循证医学验证;最后中药活性成分的药物毒理学、药代动力学机制需要进一步明确。未来的研究应该通过探寻古代医学典籍并结合当代基础研究成果,应用中医学相关理论,阐释中医药改善IR的机制;同时进行更广和更深入地体内和体外研究探究中药活性成分和AMPK之间的分子机制;同时可以开展大规模、前瞻性、多中心的临床试验研究为中药治疗IR提供丰富的临床数据和循证医学证据,并探究其潜在价值。随着科学技术的不断发展及中医药现代化水平不断提高,IR与AMPK信号通路之间的作用机制的研究更加深入,中药通过AMPK信号通路改善T2DM-IR的机制将会更加明晰。

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