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摘要

糖尿病是由于胰岛素分泌完全或相对不足以及碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱导致血糖特别高的一组代谢障碍。越来越多的证据表明氧化应激在糖尿病的发病机制中起主要作用。在糖尿病中，自由基是通过葡萄糖氧化和非酶蛋白糖基化过度形成的。异常高水平的自由基和抗氧化防御机制的同时下降，可导致细胞器和酶的损伤，脂质过氧化增加，胰岛素抵抗的发展。这种氧化应激的惩罚可以促进糖尿病并发症的发展。从自然界获得的抗氧化剂有助于中和活性氧，并显著降低糖尿病并发症发展的可能性。多种营养重要的维生素、补充剂和一些天然食物来源的成分，包括柠檬、西兰花、西红柿、浆果、葡萄、菠菜、胡萝卜、坚果等，自然地减少了氧化应激对糖尿病的伤害。本文就氧化应激和抗氧化剂在糖尿病中的作用作一综述。

关键字

糖尿病，抗氧化剂，食物来源，自由基

简介

以血糖水平升高为特征的糖尿病基本上是一种代谢障碍，其中胰腺的β细胞产生不足的胰岛素[1]。糖尿病问题因人而异，但都是由患者的健康状况和饮食决定的。在全球范围内，约有1.9亿不同年龄段的人口受到糖尿病的影响，糖尿病是世界[3]中最主要的损害和死亡原因之一。糖尿病代谢理论认为内皮损伤、细胞损伤等并发症属于长期高血糖，而遗传学理论认为糖尿病并发症是遗传决定的。在过去的实践中，糖尿病的控制和并发症，这决定了维持血糖是非常有效的。糖尿病的症状包括多食(增加饥饿感)、多饮(增加口渴感)、多尿(增加排尿量)。由于高血糖，常发生心脏(主要是心肌梗死)、肾脏(糖尿病肾病)、神经(糖尿病神经病变)、眼睛(糖尿病视网膜病变)等各器官功能障碍[5,6]。

糖尿病与氧化应激

糖尿病的氧化应激主要由多种线粒体途径、酶途径和非酶途径组成。抗氧化剂-促氧化剂的不平衡是由于糖尿病患者葡萄糖水平的自动氧化通常导致高能粒子的产生。在细胞中，抗氧化剂的消除和自由基的发展之间通常存在一种平衡。自由基的逐渐增加和抗氧化防御机制潜能的逐渐减弱也是糖尿病与氧化应激[7]相关的事实。

在非酶源引发的氧化应激中，自由基/活性氧的生成直接因高血糖而增加。葡萄糖的自氧化生成羟基自由基。在非酶途径中，葡萄糖与蛋白质发生反应，从而改善晚期糖基化最终产物并改变蛋白质和细胞/免疫功能，晚期糖基化产物与其受体结合，并在生物过程的多个步骤中改善细胞信号通路和活性氧的产生。黄嘌呤氧化酶、一氧化氮合成酶和NADPH是与膜相关的酶，在糖尿病患者活性氧的酶源中起重要作用。在多元醇(山梨醇)途径中，葡萄糖代谢的增加导致超氧自由基的产生。在糖尿病患者中，脂质过氧化与血糖水平受损存在相关性。

在糖尿病患者中，某些促氧化剂水平的升高，如铁蛋白，含铁量的20%，通常在同型半胱氨酸和肠道中发现，是氧化应激的可能来源。通过花生四烯酸的过氧化作用，自由基介导形成前列腺素样化合物F-2异前列腺素。2型糖尿病患者血浆和尿液中f2 -异前列腺素水平升高[8,9]。

线粒体呼吸链也通过非酶机制作为反应物种的资源。该过程涉及电子载体NADH向FADH2的转移，在氧化磷酸化过程中，通过在线粒体内膜中复合物的形成。研究还发现，在糖尿病患者高血糖状态下，超氧化物是氧化应激的第一步。通常情况下，超氧化物分子通过内源性机制立即被清除。在高血糖状态下，内皮细胞引发活性氧(通常是超氧化物)的增加，从而导致糖尿病疾病[10]的发展。

抗氧化剂

抗氧化剂是一种化学或生物制剂，能够中和自由基的潜在破坏作用，如过氧自由基、羟基自由基、单线态氧自由基和过氧硝酸盐自由基等不稳定分子。抗氧化剂可以避免或减缓其他大分子的氧化过程。自由基在细胞中的破坏作用被抗氧化剂最小化或终止。抗氧化剂使有毒代谢物对组织或细胞的损害最小化。在人类的日常活动中，氧化扮演着重要的角色，因为存在着抗氧化防御机制，如番茄红素，β -胡萝卜素，谷胱甘肽，类黄酮，硒，天然维生素如维生素E，维生素A，抗氧化酶如过氧化氢酶过氧化物酶，谷胱甘肽s转移酶，完成过氧化物酶作为血红蛋白，铁，铜离子的可及性。在以往的研究中，发现氧化应激和活性氧在人类疾病/疾病之间有很强的关系。抗氧化剂和自由基的研究对于了解癌症、神经退行性疾病、糖尿病和心脏骤停[11]等疾病之间的关系非常重要。

抗氧化剂的分类

抗氧化剂可以是合成的也可以是天然的。合成抗氧化剂;酚类化合物包含在合成的抗氧化剂中，它们完成了氧化应激，自由基和各种与自由基负面影响相关的生物反应。例如;去二氢愈创木酸(NDGA)、没食子酸酯(没食子酸丙酯)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基苯甲醚(BHA)和丁基羟基甲苯(BHT)。

天然抗氧化剂

这些物质作用于脂质自由基并破坏链。例如:矿物质抗氧化剂，维生素，植物化学物质。

抗氧化剂的来源和来源

在有色水果中-胡萝卜素是最具生物活性的抗氧化剂，如南瓜、土豆、杏、南瓜、芒果和橙子。天然食物、多叶蔬菜和水果是抗氧化剂最丰富的来源。除了柠檬，amla, ashwagandha也含有抗氧化剂。绿叶蔬菜中也含有β -胡萝卜素，如菠菜、羽衣甘蓝和彩色蔬菜。叶黄素是最好的绿叶蔬菜。

在大多数发展中国家，小麦和大米是富含抗氧化酶的硒的主要膳食来源。胡萝卜、牛奶、红薯、马苏里拉奶酪和蛋黄都含有视黄醇、3羟基视黄醇和二脱氢视黄醇。家禽、牛肉、谷物和鱼类都含有维生素C。

类黄酮、二萜、肉桂酸、苯丙酸等含有抗氧化剂的植物成分。在小麦胚芽油、玉米油、芒果、杏仁、坚果中都含有维生素e。高等植物的叶子、豆荚、根、种子、花粉、木材和树皮中都含有天然抗氧化剂。植物抗氧化剂可能治愈包括糖尿病在内的氧化应激严重疾病[13-16]。

血浆抗氧化潜能

人体血浆中含有抗氧化剂，可用作测量氧化应激的标志。血浆中存在许多化合物，可以保护细胞和细胞生物分子免受氧化应激。所以血浆中各分子的共同作用代表了血浆的抗氧化能力[17,18]。由于糖尿病患者血浆中抗氧化剂含量较低，因此糖尿病患者的血浆血糖水平较健康者低[19,20]。

氧化应激的增加和抗氧化能力的降低与糖尿病并发症如胰岛素抵抗和DNA损伤[21]有关。由于血浆中抗氧化防御能力低下，会引起失明、神经损伤、心血管疾病和肾病等问题。

抗氧化剂在糖尿病中的作用

抗氧化剂可以从不同的饮食来源中获得，用于维持自由基的稳定，不产生氧化应激，从而改善我们的防御机制。

在自然界中，有各种非酶的和酶的机制去除活性氧。非酶抗氧化系统包括抗坏血酸、视黄醇、谷胱甘肽、类胡萝卜素、生育酚，以及硒、铜、锌、辅酶Q10、尿酸、叶酸因子、核黄素、硫胺素等微量元素。维生素E是脂溶性的，负责预防脂质过氧化。谷胱甘肽作为一种清道夫以及谷胱甘肽过氧化物酶的底物。维生素E有八种不同的脂溶性形式，其中生育酚存在于向日葵和小麦胚芽油中，红花油在人体中以生物形式最活跃。脂溶性维生素e可以防止脂质过氧化。研究人员最近提出，维生素C可以增加上皮细胞中一氧化氮的产生。

在糖尿病患者的慢性心脏并发症中，重要的酶进入平滑肌。因此，糖尿病直接影响心脏、肾脏等主要器官。在酶促抗氧化防御机制中，SOD和谷胱甘肽还原酶是重要的。谷胱甘肽还原酶可再生谷胱甘肽，谷胱甘肽过氧化物酶可通过消除过氧化氢作为供体。SOD将超氧化物转化为过氧化氢[23-25]。

抗氧化剂的机制多种多样，其作用机制各不相同。这些是自由基清除机制，抑制抑制自由基反应的酶;蛋白质的降解，包括能结合金属的转移，最终刺激自由基。

人体健康与氧化应激

氧化应激是由机体细胞和组织的损伤作用引发的一种病理状态。氧化是自由基生成增加和抗氧化防御自由基和活性氮的生理活性降低的直接结果。非自由基有盐酸和过氧化氢分子。自由基种类有超氧分子，氢过氧分子，羟基分子。活性氮的自由基是二氧化氮和一氧化氮，而非自由基是过硝酸盐和过亚硝酸盐。活性自由基、一氧化氮、过氧亚硝酸盐和超氧分子是通过物理、生理和化学因素引起组织损伤的。人体对自由基诱导的氧化应激有多种不同的防御机制，如组织修复、预期机制、物理抵抗和抗氧化防御。各种自由基的活性氧参与心血管疾病、肾脏疾病、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、消化性溃疡、白内障、肺癌(图1)(26、27)。

图1所示。氧化应激及其后果

新的治疗/预防方法通过天然抗氧化剂

对21世纪的医生和研究人员来说，无副作用的糖尿病治疗仍然是一个挑战。在糖尿病的治疗中，草药因其成本低、效率高、副作用少而引起了人们的极大兴趣，因此各种植物都被用作草药治疗。根据世卫组织的报告，由于贫困，全球约80%的人口依赖传统药物。在草药治疗中，来自植物的植物成分很重要，包括糖苷、生物碱、糖肽、类固醇、低糖、胍、碳水化合物、牙龈、各种氨基酸和肽聚糖。植物成分在很大程度上影响代谢活动，而代谢活动直接影响体内葡萄糖水平。

对于一些疾病如阿尔茨海默病、中风、心脏骤停、癌症、动脉粥样硬化和帕金森病的管理，抗氧化配方是很大的研究和努力。膳食抗氧化剂可减少糖尿病并发症，是一种很有前景的治疗方法。用于治疗中风、动脉粥样硬化、癌症、神经退行性疾病、糖尿病及其他人类疾病(图2(进一步))。

图2。新的治疗/预防方法通过天然抗氧化剂

结论

在最近的研究中，有人指出，如果传统的药物系统，如悉达(Siddha)和阿育吠陀(Ayurveda)与现代科学结合使用，药物将非常有效。天然抗氧化剂可以在一定程度上减少与氧化应激相关的糖尿病并发症。但迄今为止还没有形成完善的机制，对糖尿病并发症有确切的认识。在各种各样的临床、流行病学和实验抗氧化剂被开发来治疗糖尿病和其他疾病。

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