基于菌群代谢的麦冬多糖治疗II型糖尿病的作用机制研究

麦冬多糖是中药麦冬中提取纯化得到具有降糖作用的均一分子量果聚糖。由于口服不吸收入血，通过研究其代谢物或代谢途径来解析其降糖作用机制具有一定的局限性。有研究表明，II型糖尿病患者的肠道菌群易发生结构性失调，结合麦冬多糖对肠道益生乳酸菌具有显著促增值作用的研究结果，提示乳酸菌的代谢行为和麦冬多糖的降糖作用机制之间很可能存在关联。本研究以麦冬多糖为研究对象，通过对腹型肥胖小鼠长期服用麦冬多糖前后的尿液、血液进行代谢组学研究，同时监测麦冬多糖对小鼠肠道乳酸菌多样性和代谢行为。将麦冬多糖治疗II型糖尿病的生物标志物与乳酸菌的代谢规律进行关联，从机体受麦冬多糖干预层面及麦冬多糖对乳酸菌代谢调控层面这两个角度探索研究麦冬多糖治疗II型糖尿病的分子作用机制。为口服不吸收的大分子多糖的起效作用机制提供新的研究思路和实验依据。

麦冬多糖MDG-1是从中药麦冬中提取纯化得到的果聚糖，口服MDG-1具有降糖降脂的作用，但口服不吸收，推测其作用与肠道菌群密切相关。本研究从MDG-1影响肠道菌群的层面以及机体受MDG-1干预两个层面上共同研究MDG-1治疗2型糖尿病糖脂代谢紊乱可能的作用机制。.1..膳食诱导肥胖模型的建立及MDG-1的干预作用.本研究考察了MDG-1对膳食诱导肥胖模型小鼠药效层面的影响。结果表明，MDG-1高剂量可有效控制小鼠体重增长率；中后期对空腹血糖有一定的下调作用，并能在高剂量治疗时持续控制血浆胰岛素水平，显示了良好的胰岛素增敏作用；此外，MDG-1治疗对LDL-c水平的改善具有明显的量效关系；此外，MDG-1治疗可显著增加DIO小鼠24小时氧消耗量，降低呼吸熵，说明MDG-1治疗可以加速分解能量物质，促进脂肪燃烧。综上，MDG-1可明显改善肥胖小鼠糖脂代谢紊乱和胰岛素抵抗，降低DIO小鼠体重。.2..MDG-1干预DIO小鼠小分子化合物代谢谱的研究.借助代谢组学分析手段进行了DIO小鼠肝组织、尿液及粪便代谢组学研究，以探究MDG-1治疗对DIO小鼠代谢轮廓谱的作用。结果显示，MDG-1治疗能提高肥胖小鼠尿液和粪便中短链脂肪酸的含量。同时，MDG-1可能能够减少肝脏中胆固醇及胆汁酸的生物合成，增强酮体的生成，从而减少肝组织中脂肪的蓄积，实现改善脂代谢紊乱的效果。短链脂肪酸与肠道菌群密切相关，尿液和粪便中短链脂肪酸的增多提示MDG-1作用很可能与肠道菌群相关，因此，MDG-1对肠道菌群的作用值得进一步探究。.3..从影响肠道菌群层面，探讨MDG-1降糖降脂的作用机制.采用二代测序技术，分析MDG-1对DIO小鼠粪便中肠道菌群多样性的影响。结果表明， MDG-1治疗可降低DIO小鼠肠道中厚壁菌门/拟杆菌门的比例，同时，降低变形菌门的丰度。MDG-1治疗对肠道中的优势菌属也有较好的调节作用，对肠道内的优势菌属，如厚壁菌门中的乳酸杆菌属、乳球菌属以及拟杆菌门菌属，有较好的促增殖作用，且MDG-1改善肠道菌群多样性的作用均具有一定的量效关系。.综上，MDG-1治疗能够一定程度上恢复肠道菌群的多样性，并促进DIO小鼠肠道产酸菌的增殖，从而提高肠道、粪便及尿液中的短链脂肪酸的含量，降低肥胖小鼠的血糖，减少胆固醇的生物合成，有效清除脂肪，达到改善2型糖尿病的作用。