研究进展 | 食品营养改善糖尿病的机制探讨
研究进展 | 食品营养改善糖尿病的机制探讨
糖尿病是一种由胰岛素绝对或相对分泌不足以及利用障碍引发的。糖尿病的症状主要表现为“三多一少”，即多饮、多尿、多食和体质量下降。此外，病程久的患者可能会引发眼、肾、神经、心脏、血管等组织器官的慢性进行性病变、功能减退甚至衰竭，并有可能引发急性严重代谢紊乱。经过一些试验证实食品营养及其生物活性通过特定的机制可改善糖尿病症状，因此，从食品营养方面分析与糖尿病的改善机制，有利于开发相应的营养食品、保健食品及其药品等，进而提升居民健康。
研究成果分享
桑葚多酚可恢复db/db小鼠小肠和大肠微生物群，缓解2型糖尿病
桑葚中的多酚通过针对肠道微生物群具有潜在的抗糖尿病作用。本研究调查了桑葚多酚（MP）如何影响小肠和大肠的微生物群及其对2型糖尿病症状的影响。结果显示小肠中的微生物群密度较低。MP治疗改善了双肠道微生物群的丰富度和多样性，与二甲双胍类似。特别是，在400 mg/kg剂量下，桑多酚减少了厚壁菌门、乳酸菌和杆菌，同时增加了拟杆菌门，导致丙酸和丁酸水平升高。不太丰富的小肠微生物群，如肠杆菌目、支原体目、肠杆菌科和解脲支原体，参与调节血糖和胰岛素水平。功能分析表明，MP可重塑小肠微生物群，通过未知途径影响血糖平衡，而在大肠中，它们主要通过碳水化合物转运和代谢影响血糖。基于MP调节肠道菌群组成的能力，它们可能通过提高葡萄糖利用率、支持胰腺组织健康和提高血清抗氧化能力来改善葡萄糖稳态。然而，这种潜力背后的具体机制尚未得到充分探索。这项研究为MP对重塑小肠和大肠微生物群的影响提供了新的见解，从而可能有助于改善2型糖尿病的病理生理学。
食用MP有助于以二甲双胍样方式恢复附着在小肠和大肠中的微生物群落。对于驻留在小肠中的微生物群，与驻留在大肠中的微生物群相比，可能参与维持血糖稳态的细菌是不太常见的群落，例如肠杆菌目、支原体目、支原体科和肠杆菌科、脲原体属等。然而，它们在维持血糖平衡方面的作用不容忽视。大肠中的主要微生物与FBG和FSI水平显著相关，属于厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes phyla）、杆菌纲（Bacilli class）、乳杆菌目（Lactobacillales order）等，MP管理重塑的微生物组成可能有助于通过调节SCFAs，特别是通过升高丁酸和丙酸水平以及抑制乙酸含量来减轻糖尿病相关的代谢紊乱。MP增强的糖原储存和血清抗氧化能力也归因于血糖控制。然而，确切了解它们如何通过肠道微生物群调节血糖水平仍然是一个挑战。
玉米须提取物通过调节肠道微生物群和炎症缓解1型糖尿病
1型糖尿病（T1D）是一种代谢性疾病，通常影响青少年并导致各种健康并发症。玉米须（CS）是一种具有药用和食用功效的中药，因其抗糖尿病和抗炎作用而被广泛研究。本研究旨在通过调节肠道微生物群的组成来研究CS提取物对T1D小鼠的降血糖作用。结果表明，CS提取物通过降低空腹血糖（FBG）水平和胰腺损伤，对STZ诱导的T1D具有显著的治疗作用。此外，CS 提取物被发现可以通过改变厚壁菌门、放线菌门、脱硫菌门和变形菌门的丰度来改变肠道菌群，从而影响短链脂肪酸（SCFA）的产生。然后，这些SCFA介导G蛋白偶联受体41（GPR41）、白细胞介素10（IL-10）、白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子（TNF）的表达，最终导致炎症反应。
研究表明，CS提取物通过调节肠道微生物群和减少肠道炎症对T1D小鼠具有保护作用。这些发现表明，T1D的发展与肠道微生物群失调和炎症因子的过度表达密切相关。首先，CS提取物通过降低FBG水平和胰腺损伤显著改善对STZ诱导的T1D的治疗效果。其次，CS提取物可以调节肠道菌群的组成并影响SCFAs的产生。最后，SCFAs可能介导GPR41、IL-10、IL-6和TNF-α的表达，可能作为调节炎症的途径。这些发现为使用CS提取物治疗T1D提供了新的见解，并支持其作为T1D治疗剂的潜力。
金钱草提取物对缓解小鼠糖尿病肾病的治疗作用
研究了金钱草提取物（DCE）对糖尿病肾病（DN）的潜在治疗作用。在研究中，用100 mg/kg、200 mg/kg DCE治疗高脂饮食（HFD）/链脲佐菌素（STZ）诱导的C57BL/6小鼠DN模型。结果表明，DCE降低了生化参数和蛋白尿水平。肾脏切片染色表明DCE治疗恢复了肾小球萎缩并减轻了肾小球中的脂质。此外，DCE抑制脂质和糖原积累，下调甾醇调节元件结合蛋白1（SREBP1）和脂肪酸合酶（FAS）蛋白的表达。通过Masson三色染色和免疫组织化学分析，DCE还减少胶原纤维组织以及转化生长因子-β1（TGF-β1）和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的表达。此外发现DCE减轻了羟脯氨酸含量和上皮间质转化（EMT），表明DCE增强抗氧化酶，通过减少氧化应激来减轻纤维化。总之，本研究提供了DCE的保护作用证据，它可以下调高血糖、高脂血症并抑制TGF-β1和EMT通路，但可以升高抗氧化剂，表明其对DN的治疗意义。
由于传统中药涉及多种成分，DCE的浓度会影响药理作用。不同的浓度可能导致不同的治疗结果；总体而言，结果证实了高剂量或低剂量的DCE都可以改善DN的进展。通过试验推测，由于与小鼠生物系统的相互作用，DCE在体内的吸收、代谢和分布会影响中药治疗的疗效和结局。此外，很少有证据表明，管理单一的抗氧化营养素具有治疗效果。由于DCE具有多成分、多靶点的优势，临床前研究大多显示中药或其有效成分具有明显的治疗效果。在未来，DCE作为DN患者的新视角，应在临床试验中进行评估，以确保有效的临床疗效和安全性。