降糖新宠——羊肚菌多糖

2型糖尿病（T2DM）是一种以高血糖、胰岛素抵抗和糖脂代谢紊乱为特征的慢性代谢性疾病，全球患者数量逐年攀升，预计到2045年将超过7.83亿。目前临床药物（如α-葡萄糖苷酶抑制剂、双胍类等）虽能缓解症状，但存在副作用，亟需开发天然、安全的降糖物质。肠道菌群失调和肝脏代谢异常是T2DM的重要诱因，肠-肝轴（gut-liver axis）的失衡通过短链脂肪酸（SCFAs）、胆汁酸（BAs）和脂多糖（LPS）等代谢物影响宿主代谢，因此其也成为了糖脂代谢研究的重要对象。代谢组学结合16S rRNA测序技术为揭示天然活性成分的降糖机制提供了新思路。羊肚菌（Morchella importuna）是一种药食两用真菌，其多糖成分（MIP）前期研究显示具有抗炎、抗氧化和体外降糖活性，但其体内作用机制尚未明确。

山西农业大学食品科学与工程学院的徐丽婧团队在《International Journal of Biological Macromolecules》上发表了题为In-depth investigation of the hypoglycemic mechanism of Morchella importuna polysaccharide via metabonomics combined with 16S rRNA sequencing^[1]的论文。该研究通过动物实验和组学技术，系统探讨MIP通过调节肠道菌群和肝脏代谢改善T2DM的机制，并挖掘潜在生物标志物。

研究内容及结果

1. 动物实验：

60只C57BL/6J雄性小鼠通过高脂饮食（HFD）联合链脲佐菌素（STZ）诱导T2DM模型，分为正常对照组（NC）、模型对照组（MC）、阳性药物组（PC，二甲双胍）及低、中、高剂量MIP组（100、200、400 mg/kg），持续干预6周。

高剂量MIP（400 mg/kg）显著降低空腹血糖(FBG)（降幅34.56%）、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)（降幅51.54%）及血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)水平，同时提高高密度脂蛋白（HDL-C）。口服糖耐量实验(OGTT)显示MIP显著改善葡萄糖耐受性。肝脏病理显示，MIP减少脂滴沉积，缓解肝脏脂肪变性和代谢紊乱。

2. 肠道菌群：

肠道菌群分析：通过16S rRNA测序（V3-V4区扩增）分析菌群多样性及丰度变化。

结果表明MIP增加益生菌（如阿克曼氏菌(Akkermansia)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、真杆菌属(Blautia)和杜氏菌属(Dubosiella)）的丰度，减少致病菌（如幽门螺杆菌(Helicobacteraceae)），并提升菌群多样性（F/B比值从0.68升至1.20）。SCFAs（乙酸、丙酸等）浓度显著升高，与益生菌（如经黏液真杆菌属Blautia）丰度呈正相关。

3、肝脏代谢组学：

采用超高效液相色谱-质谱联用（UHPLC-MS/MS）技术鉴定差异代谢物，结合KEGG数据库分析代谢通路。

鉴定出147种差异代谢物，包括新的糖尿病标志物N-P-香豆酰亚精胺（N-P-coumaroyl spermidine），其水平在MIP干预后显著升高。关键代谢通路涉及不饱和脂肪酸合成（ARA、EPA等）、氨基酸代谢（酪氨酸、脯氨酸）及氨基糖代谢（D-葡萄糖胺-6-磷酸）。

4. 肠道-肝脏轴机制：

相关性分析表明，益生菌（如经黏液真杆菌属Blautia）与SCFAs、不饱和脂肪酸及氨基酸代谢物呈正相关，而致病菌（如颤螺菌科Oscillospiraceae）与LPS水平正相关。MIP通过调节菌群减少LPS释放，促进SCFAs生成，并通过胆汁酸代谢改善肝脏糖脂代谢。

结论

MIP（400 mg/kg）显著改善糖尿病小鼠的血糖、血脂及胰岛素抵抗，缓解肝脏脂肪变性，效果与二甲双胍相当。研究发现MIP通过增加益生菌（如阿克曼菌属Akkermansia）和减少致病菌（螺杆菌Helicobacteraceae），重塑肠道微生态平衡，促进SCFAs生成，抑制炎症因子释放。此外，发现新型标志物N-P-香豆酰亚精胺，其可能通过调节不饱和脂肪酸和氨基酸代谢通路改善糖脂代谢。总的来说，MIP通过肠道-肝脏轴调控菌群代谢产物（SCFAs、LPS、BAs），激活肝脏代谢通路（如FXR信号），形成多靶点网络调控系统。

本研究为天然多糖治疗T2DM提供了理论依据，并提示N-P-香豆酰亚精胺作为潜在生物标志物的临床价值，未来需进一步验证其特异性及作用机制。

参考文献：

1. Pan, X., et al., In-depth investigation of the hypoglycemic mechanism of<i> Morchella</i><i> importuna</i> polysaccharide via metabonomics combined with 16S rRNA sequencing. International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 220: p. 659-670.