葡萄糖是哺乳动物最伏击的能量起头，保管细胞平常人命行动，破损机体血糖均衡会导致低血糖或高血糖症。茶是发祥于中国、流行于世界的健康饮料。我国古代就有粗老茶叶调节糖尿病的民间传统及相干纪录，其安全性及药理功效资历了近千年的应用考据，可当作保险公众健康的伏击措施应用到日常生计中。茶当作一种自然降血糖饮料可调控血糖稳态相干的多条阶梯，其所含儿茶素被觉得是其代表性活性要素。同期，很多流行病学访问也透露饮茶大约镌汰患糖尿病风险，可用于糖尿病的补助调节，其作用机制在当代科学商量中进一步清爽。

安徽农业大学茶与食物科技学院的汪凌辉、许娜*、杨倩楠等综述了茶儿茶素褂讪血糖作用及机理商量进展，旨在为血糖的健康调控提供参考。

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茶叶的主邀功能要素

茶叶主邀功能要素包括茶多酚、茶多糖、茶氨酸、茶叶碱、酚酸、茶黄素等。如图1所示，茶多酚是茶叶中多酚类物资的总称，约占茶叶干质料20%～35%，主要有黄烷醇、黄酮醇、斑白素、酚酸及缩酚酸等化合物，其中以黄烷醇类最为伏击。黄烷醇（儿茶素）主要有8 种单体化合物：儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）、儿茶素没食子酸酯（CG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）。儿茶素属于黄烷-3-醇类化合物，占茶叶干质料12%～24%。

广阔商量标明，针对东说念主体多种代谢毁伤，儿茶素均有改善功效，儿茶素通过调控靶组织包括肝脏、胰腺、肌肉、脂肪的糖代谢，呈现积极的调动血糖作用。本文详尽了比年来文件报说念相干儿茶素褂讪血糖功效及作用机理的商量，包括：1）遏制碳水化合物消化；2）调控葡萄糖转运；3）促进葡萄糖的氧化明白；4）遏制糖异生流程；5）调控糖原合成与明白流程；6）促进胰岛素分泌；7）改善胰岛素招架；8）改善氧化应激景况等。因此，本文归纳综述了儿茶素对葡萄糖代谢阶梯的调控作用及分子调控机制。

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儿茶素调控葡萄糖代谢的作用机制

2.1 儿茶素遏制碳水化合物消化及葡萄糖转运

碳水化合物水解是血糖主要起头，主要的水解酶是α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，如图2所示，α-淀粉酶可立时水解淀粉分子里面的α-1,4-糖苷键，居品为糊精、低聚糖和单糖；而α-葡萄糖苷酶促进葡萄糖苷键的断裂，开释出葡萄糖从而使血糖升高。餐后碳水化合物的快速水解形成胰岛素代谢阻碍东说念主群餐后高血糖，与2型糖尿病的发生密切相干，通过遏制碳水化合物水解可有用小心血糖升高。遏制两种水解酶活性会放慢糖类物资的消化和明白，从而镌汰葡萄糖过问血液的速度，被觉得是适度餐后高血糖和调节2型糖尿病的伏击阶梯。

儿茶素对水解酶的遏制作用主要与其化学结构上的邻接基团、羟基数量及几何异构相干，尤其是与没食子酰基的存在与否相干。时常以半遏制浓度（IC 50 ）为想法检会儿茶素对水解酶的遏制作用。EGCG、ECG、EC均不错与α-唾液淀粉酶聚拢使之千里淀，镌汰酶活力。据报说念，酯型儿茶素EGCG（IC 50 ＝（59±6）μmol/L）对α-淀粉酶的遏制作用强于非酯型儿茶素EC（IC 50 ＝（240±58）μmol/L）。ECG、EGCG与α-葡萄糖苷酶聚拢于归拢位点，产生竞争性遏制作用从而镌汰酶活力，其中EGCG（IC 50 ＝175.10 μmol/L）的遏制作用强于ECG（IC 50 ＝246.9 μmol/L）。另一报说念透露EGCG的IC 50 值（（5.79±1.41）μg/mL）大于GCG（（2.10±0.51）μg/mL），标明EGCG的遏制作用弱于GCG。一言以蔽之，如表1所示，EGCG、ECG、EC、GCG不错不同进程地遏制α-淀粉酶或α-葡萄糖苷酶的活性，降速碳水化合物的消化速度，从而减少餐后血糖上涨。

葡萄糖无法摆脱通过细胞膜过问细胞，需要借助跨膜卵白葡萄糖转运体的转运作用，而葡萄糖转输送体主要有SGLT和GLUTs两大类。SGLT1是肠说念招揽葡萄糖的主要载体，与Na + 聚拢后使葡萄糖聚拢到特定位点，进而通过小肠上皮细胞转运葡萄糖进门静脉，并过问血液轮回。

GLUTs无为存在于多样细胞中，在调动胰岛素刺激的葡萄糖转运中起着要津作用。在肌肉和脂肪组织中，胰岛素携带GLUT4从细胞质快速搬动到细胞膜，以促进胰岛素刺激的葡萄糖领受；在肝脏中，GLUT2是主要的GLUTs。广阔商量透露儿茶素不错促进GLUTs的抒发以及转运。但EGCG、EGC、EC处理均遏制小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1）的GLUT4抒发，这与其体内履行的收尾相悖，这可能是因为儿茶素通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/卵白激酶（Akt）阶梯调控GLUTs抒发，胰岛素与其受体聚拢后，靶器官接收胰岛素信号刺激胰岛素受体磷酸化，磷酸化的胰岛素受体随后激活相干胰岛素受体底物，这些底物卵白大约激活PI3K。PI3K的激活会进一步激活卑劣分子Akt，进而磷酸化作用激活或遏制多种卑劣靶标，从而调控GLUTs基因的抒发。可是，细胞模子中枯竭胰岛素信号的参与，儿茶素径直打扰细胞无法激活胰岛素信号通路，在这种情况下，由于枯竭胰岛素的刺激，细胞中PI3K、Akt等胰岛素受体无法被十足激活，从而导致卑劣分子GLUTs的调控镌汰，最终导致二者收尾出现各异，这一收尾也从反面考据了儿茶素在体内对GLUTs的抒发的促进作用机制。

由上文可知，胞内激酶信号阶梯是调控葡萄糖转运的要津通路，通路中PI3K与其卑劣分子Akt构成的PI3K/Akt通路是经典的响应胰岛素信号的通路。激活的Akt可促进GLUTs向细胞膜上的转位，进而促进葡萄糖的招揽。可是，恒久高血糖导致GLUTs糖基化、氧化应激增多或者炎性细胞因子增多等因素导致GLUTs的功能受到遏制。当GLUTs功能受损时，胰岛素信号无法获取有用传递，导致细胞无法有用地转运血糖，从而加重了高血糖景况。商量透露，EGCG、EC可通过激活PI3K/Akt阶梯促进GLUTs转运作用。儿茶素调控葡萄糖转运模子与调控靶标的记忆如表2所示。

2.2 儿茶素促进葡萄糖的氧化明白

葡萄糖转运进细胞后，在己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等激酶作用下进行糖酵解产生丙酮酸；随后字据细胞景况不同辞别过问无氧氧化或有氧氧化代谢。在缺氧景况下，细胞应用乳酸脱氢酶将丙酮酸还原为乳酸，主要用于机体快速供能；在供氧阔气景况下，丙酮酸过问线粒体，在丙酮酸脱氢酶作用下生成乙酰辅酶A过问三羧酸轮回，这是葡萄糖明白、为细胞人命行动提供能量的主要阶梯。AMPK是调控葡萄糖氧化明白的要津卵白，其上游受到PI3K/Akt通路、氧化应激反应、钙/钙调卵白依赖性卵白激酶激酶（CaMKK）、ADP/ATP以及AMP/ATP比值等多种因素调控。活化的AMPK激活卑劣过氧化物酶体增殖物激活受体-γ辅激活因子1α（PGC1α）增强线粒体功能，进而促进葡萄糖的氧化明白。

在多种细胞模子中，儿茶素均能显贵激活AMPK，如EGCG和ECG促进3T3-L1细胞的CCAAT增强子聚拢卵白（C/EBP）、PI3K/Akt通路激活AMPK，增强线粒体功能；EGCG亦可促进HepG2细胞中PI3K/Akt通路激活AMPK进而教化PGC1α抒发；EGCG激活大鼠胰岛β细胞瘤细胞（RINm5F）、小鼠L6骨骼肌细胞及小鼠原代肝细胞中的AMPK，ECG激活小鼠C2C12细胞中的AMPK促进葡萄糖的氧化明白。在小鼠及大鼠模子中，儿茶素相同阐扬出AMPK激活作用。高脂饮食会降速机体的糖类氧化反应使三羧酸轮回受到遏制，而儿茶素打扰可显贵收复三羧酸轮回，产生的ATP还能被腺苷酸环化酶转换为环磷酸腺苷，促进AMP/ATP比值变化。儿茶素促进葡萄糖的氧化明白模子与调控靶标的记忆如表3所示。

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儿茶素遏制糖异生流程

当机体血糖浓度镌汰时，甘油、乳酸等非糖物资在要津酶丙酮酸羧化酶（PEPCK）和葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）等作用下转换成葡萄糖的流程称为糖异生，该流程主要在肝脏与肾脏中进行。肌肉在通顺后产生的乳酸也会参与糖异生反应，通过乳酸轮回在肝脏中产生葡萄糖，再复返骨骼肌被应用。糖尿病小鼠胰岛素不可平常分泌，导致体内糖异生阶梯被相称激活，致使血糖水平升高。胰岛素刺激会携带Akt调控其底物叉头框卵白O1（FOXO1）的磷酸化，p-FOXO1从细胞核转至细胞质中而丧失对卑劣糖异生酶（G-6-Pase）的转录激活功能，进而遏制糖异生流程。

EGCG与EC均不错通过激活PI3K/Akt，促进FOXO1的磷酸化遏制肝脏、肾脏中的糖异生流程，从而改善血糖稳态。儿茶素遏制糖异生转运模子与调控靶标的记忆如表4所示。

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儿茶素调控糖原合成及明白流程

糖原合成是指血液葡萄糖滚动为糖原的流程，受糖原合酶（GYS）调控。平常生理景况下，血糖升高刺激胰岛素分泌、激活胰岛素信号，促进GYS作用，将糖原储存于肌肉和肝脏中。在高血糖景况下，胰岛素分泌相称，GYS不可平常激活，糖原合成受抑至血糖保管高水平。GYS受到PI3K/Akt、AMPK上游通路的调控，活化的Akt促进糖原合成酶激酶3β（GSK3β）的磷酸化，AMPK的激活也会携带GSK3β Ser9磷酸化，遏制其活性；而GSK3β通过磷酸化GYS遏制其活性，进而遏制糖原合成阶梯。

商量发现，低浓度EGCG（10～20 μmol/L）打扰HepG2细胞能增多p-Akt、p-GSK3β和p-GYS水平而促进糖原合成；但高浓度EGCG（163.6 mmol/L）作用相悖，会镌汰HepG2细胞的p-Akt、p-GSK3β水平。30 μmol/L ECG处理C2C12细胞系可镌汰p-IRS-1、GSK3β的抒发水平。EGCG体内打扰能教化昆明鼠肌糖原（MG）与肝糖原（LG）含量；镌汰SD大鼠IRS-1、GSK3β抒发。字据上述收尾，猜测不同浓度EGCG调控功能的各异原因可能为低浓度EGCG在调控PI3K/Akt阶梯时更倾向于糖原合成与明白相干功能，而高浓度EGCG调控更倾向于GLUTs相干功能。以上可知，儿茶素在体内、外均能调控糖原合成阶梯而显贵促进糖原合成。

糖原明白指糖原明白为葡萄糖流程，主要受糖原磷酸化酶（GYP）调控。GYP受到上游胰高血糖素的调控，在低血糖时被激活，促进糖原明白收复平常血糖水平。GYP在肝脏与肾脏中调动血糖水平，而MG无法明白为葡萄糖，只可进行糖酵解与有氧氧化。腹腔打针75 mg/kg m b EGCG可显贵遏制ICR小鼠肝脏GYP的活性，体现其遏制糖原明白的作用。

儿茶素调控糖原合成与糖原明白模子及调控靶标汇总如表5所示。

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儿茶素促进胰岛素分泌

平常生理景况下，葡萄糖的转运与应用通过胰岛素信号传导阶梯PI3K/Akt杀青。胰岛素刺激胰岛素受体磷酸化，随后被激活的胰岛素受体底物作用于PI3K，使其激活Akt及卑劣相干基因。当胰岛β细胞受损、胰岛素分泌不实时，PI3K/Akt阶梯无法激活致卑劣通路被遏制，细胞无法应用葡萄糖，最终致高血糖景况。商量发当今高糖高脂小鼠模子中，炎症通路核因子κB（NF-κB）的相称激活、炎症因子的相称分泌导致细胞凋一火相干卵白胱天卵白酶3、Bcl相干卵白X（BAX）过度抒发，形成胰岛β细胞凋一火，功能受损。在体外细胞模子中，EGCG显贵镌汰RINm5F细胞的活性氧（ROS）水平与BAX卵白的抒发量，增多高脂打扰小鼠胰岛素瘤细胞（MIN6）的胰岛素分泌量。在小鼠和大鼠模子中，EGCG饮食打扰显贵遏制NF-κB炎症通路及炎症因子白细胞介素（IL）-6等的抒发，减轻胰岛毁伤。由以上可知，EGCG可减轻胰岛β细胞受损，促进胰岛素分泌，改善血糖稳态。

儿茶素促进胰岛素分泌模子与调控靶标汇总如表6所示。

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儿茶素改善胰岛素招架

恒久胰岛素招架致高血糖、高血脂、高血压、2型糖尿病等多种代谢性疾病，严重时会危及人命，改善胰岛素敏锐性是收复血糖稳态的伏击措施。糖代谢相称景况下，肝脏、脂肪和肌肉等靶组织对胰岛素的敏锐性镌汰，细胞收受胰岛素刺激才气削弱，对葡萄糖的领受和应用镌汰，导致葡萄糖向靶细胞转运减少，血糖保管在高水平，进而促使胰岛β细胞分泌更多的胰岛素缓解高血糖水平。机体恒久处理高胰岛素、高血糖景况即为胰岛素招架。IRS-1磷酸化致卑劣通路受阻、胰岛素信号无法平常传递；IRS-2磷酸化后的功能与IRS-1相悖，况兼会被高糖景况遏制。当作糖尿病的调节靶标之一，卵白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）是IRS的负调控因子；糖代谢相称携带PTP1B活化，导致胰岛素受体、IRS脱磷酸化，削弱胰岛素信号传导。

商量发现，EGCG（20～50 μmol/L）处理遏制C2C12、HepG2细胞的IRS磷酸化，增强Akt活性，而50 μmol/L EGCG打扰3T3-L1细胞的收尾相悖。饮食添加均有用遏制肝脏与脂肪中PTP1B的抒发，增强Akt活性（表7）。一言以蔽之，EGCG、EC通过改善靶组织肝脏、脂肪等细胞的胰岛素敏锐性改善全身性胰岛素招架景况。

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儿茶素改善氧化应激

在线粒体呼吸流程中，极少电子从电子传递链中漏出与O 2 聚拢，生成一类化学性质开朗的分子或离子，总称为ROS。ROS会对卵白质、核酸、脂质等生物大分子形成毁伤，在平常代谢流程中通过超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等对其断根。合手续高血糖景况使糖酵解居品增多，线粒体膜氧化磷酸化包袱增多，使电子传递链的O 2 - ·增多，引起ROS相称累积毁伤细胞，导致糖尿病过甚并发症；另外，脂质氧化终居品丙二醛（MDA）也会影响CAT活性，使体内氧化应激景况加重。体内ROS生成受到晚期糖基化最后居品（AGEs）、活化卵白激酶C（PKC）、己糖阶梯以及PI3K/MAPK通路的影响。ROS体内蕴蓄会遏制NOX与SOD两种氧化应激要津酶活性，遏制ROS断根流程。

如表8所示，EGCG处理高脂高糖HepG2细胞，可收复SOD抒发水平；EGCG或EC打扰能改善高脂高糖景况下HepG2、3T3-L1、RINm5f细胞的ROS蕴蓄，镌汰炎症因子TNFα的抒发。EGCG、EC饮食打扰减少C57BL/6J小鼠的ROS蕴蓄，镌汰AGEs的富集并遏制晚期糖基化最后居品受体（RAGE）抒发，EGCG也不错收复高血糖SD大鼠与小鼠ROS蕴蓄导致的SOD抒发水平镌汰，镌汰MDA水平。因此，儿茶素EGCG、EC等可遏制靶组织肝脏、脂肪、胰腺等的ROS过度累积，通过改善氧化应激景况收复机体糖代谢稳态。

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儿茶素调控血糖稳态的代谢相聚

高血糖是相对于前糖尿病、糖尿病及相干代谢综合征的病理景况，经管要领包括药物调节、体育通顺、改变生计气象和饮食，其中膳食补充具无为的诱骗力。生理条目下的血糖被不同机制致密的调控，血糖浓度反应的是包括食物糜费、葡萄糖产生、葡萄糖氧化、葡萄糖转运相差细胞及应用等机体糖代谢相聚的综合收尾，波及消化系统、肝脏、肌肉、脂肪、胰岛、下丘脑等多组织器官。广阔商量透露茶儿茶素对机体血糖稳态的调控也波及多个阶梯，记忆比年来的相干商量后果如图3所示。

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儿茶素调控血糖商量的局限性

由于现时商量的局限性，茶儿茶素改善血糖作用仍有一些问题待深刻探讨。

领先，糖代谢相干通路是相互交汇共同阐扬作用的，波及多个通路的复杂反应，清寒完满、系统性的商量。举例茶儿茶素对GLUTs的作用不错径直作用于GLUTs卵白自身，也不错通过调控IRS/PI3K/Akt通路来杀青对卑劣卵白GLUTs的调控。此外，PI3K/Akt还受到多种因素的径直或辗转影响，如PPARγ、FAS、ROS等，其中的分子机制及相聚搪塞还需更系统的探索。同期胰岛素招架常常是波及全身的系统性问题，也有多种诱因，如养分摄入顽抗衡、生物钟重大、外源化学物等，儿茶素的处理可能同期影响多个组织部位，因此其交互机制有待深刻探究。此外，儿茶素作用所波及的信号转导阶梯包括细胞助长、凋一火等生理行动，因此对肥美、心血管及某些癌症齐具有防治作用。

其次，茶儿茶素在不同生物体中阐扬出功效各异，可能是其摄入起头及生物利费用各异形成。高浓度EGCG对小鼠展现出精深的胰岛素受体收复效果，但对HepG2细胞的胰岛素受体作用却不赫然；高浓度EGCG反而使3T3-L1细胞的GLUT4抒发镌汰，而在大鼠中未出现。猜测儿茶素的作用可能在不同的组织或细胞类型中产生不同的收尾。儿茶素的环境和细胞内信号阶梯的各异可能导致其对代谢基因或卵白的影响不同。动物和东说念主体在有用剂量和招揽代谢方面各异较大，因而体内、体外模子履行呈现与东说念主体临床商量不相符的收尾。有限的临床查验中，常常忽略了膳食结构、个体各异、饮食民俗等对收尾的影响，致使截止了儿茶素的开辟应用。进一步的商量需阐述儿茶素东说念主体打扰的摄入气象、剂量遴荐、打扰时分、给药气象、东说念主群各异等综合评判量效关系以筛选、优化干量度谋。

再次，茶儿茶素在哺乳动物消化系统的代谢物，相同具有抗2型糖尿病的健康功效。东说念主群膳食访问透露，多酚类物资日摄入量在0.1～2.0 g，其主要起头是咖啡和红茶；其中仅5%的膳食多酚在十二指肠被招揽，随后仅5%被招揽的多酚以原型形貌到达血浆；而跳动95%的膳食摄入多酚过问到大肠，被肠说念微生物发酵滚动。这些到达血浆的多酚过甚代谢物，相同具有抗氧化的潜能；一些代谢物还被证明不错保护血管内皮和抗糖尿病。因此，茶儿茶素在哺乳动物中的消化、代谢细节是另一项有待系统商量科知识题。不错通过药代能源学、药效学、代谢组学、谱效关联分析，全面探索茶儿茶素的消化代谢细节，全面深刻阐释其遏制糖尿病的作用机理。

最后，在热心儿茶素调控血糖作用时，应试虑到目下茶还所以食饮为主，且茶叶类饮品中的儿茶素含量以及应用率齐较低，其健康效应不具有药物效率，不应将活性要素的功能作用与茶叶十足等同。儿茶素自身易氧化且在过问体内之后结构变化复杂，因此，在强调儿茶素对机体糖代谢具有积极的响适时应该刺眼，这些化合物很可能是到达不同作用位点的化合物，而不是原型化合物。为了处治这一问题，目下有较多的商量东说念主员从靶向寄递系统角度启程，通过纳米时代将儿茶素包裹在纳米颗粒、纳米胶束或其他载体中，从而教化儿茶素的结构褂讪性、靶向性和生物利费用。

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结语

茶叶当作世界三大饮品之一，流行于世界，受到寰球及科学家的无为热心。当作茶叶主邀功效要素，儿茶素展现改善、补助调节东说念主体糖代谢功能相称及相干疾病的后劲，其作用机理虽已被国表里学者无为商量，但系统性商量仍清寒，分子生物学机制尚未十足清爽，制约了茶及儿茶素的高值化应用。改日跟着对儿茶素的深刻探究，商量者需聚拢体表里模子、流行病学、临床前商量、临床商量等不同学科限制，系统探究儿茶素理化、结构、代谢及构效关系等机理，为茶、儿茶素的临床补助调节、补助降糖药物开辟及新式功能食物开辟提供有劲的表面支合手及应用基础。

本文《茶儿茶素褂讪血糖作用及机理商量进展》起头于《食物科学》2024年45卷10期330-341页. 作家：汪凌辉，许娜，杨倩楠，黄进宝，王一君，宛晓春. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230626-198.点击下方阅读原文即可巡视著作相干信息。

实习剪辑：李雄；职业剪辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可巡视全文。图片起头于著作原文及摄图网

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