茯苓多糖通过肠道菌群-SCFAs-FGF21/PI3K/AKT通路改善肥胖相关脂肪组织胰岛素抵抗的机制研究

本研究针对肥胖相关脂肪组织胰岛素抵抗（Adipose-IR）的防治难题，探索了传统中药茯苓多糖（PCP）通过调节肠道菌群-短链脂肪酸（SCFAs）-FGF21/PI3K/AKT信号通路的干预机制。研究人员通过高脂饮食诱导肥胖小鼠模型，结合抗生素清除菌群和粪菌移植（FMT）实验，证实PCP能显著改善葡萄糖耐受性和脂代谢，其作用依赖于肠道菌群衍生的SCFAs激活FGF21/PI3K/AKT/GLUT4通路。该研究为开发基于肠道微生态调控的功能性食品提供了新靶点。

　　

肥胖已成为全球公共卫生危机，其核心病理特征——脂肪组织胰岛素抵抗（Adipose-IR）不仅加剧代谢紊乱，还与肠道菌群失调形成恶性循环。尽管现有药物存在毒副作用，传统中药茯苓的活性成分茯苓多糖（PCP）因其调节菌群和改善代谢的潜力备受关注。安徽中医药大学团队在《Food Research International》发表的研究，首次系统揭示了PCP通过"肠道菌群-代谢物-宿主信号轴"改善Adipose-IR的分子机制。

研究采用高脂饮食（HFD）诱导的肥胖小鼠模型，结合16S rRNA测序、气相色谱-质谱（GC/MS）和Western blot等技术。通过抗生素清除菌群和粪菌移植实验验证因果关联，并检测FGF21/PI3K/AKT通路关键蛋白表达。

【PCP改善肥胖小鼠代谢异常】
实验显示PCP干预8周后，HFD小鼠体重增长降低23.7%，附睾脂肪重量减少34.5%。口服葡萄糖耐量试验（OGTT）曲线下面积下降28.3%，血清LDL-C降低41.2%，同时缓解脂肪细胞肥大和结肠屏障损伤。

【肠道菌群重塑与SCFAs生成】
16S rRNA分析发现PCP显著增加乳酸杆菌（Lactobacillus）和产丁酸盐菌（Phascolarctobacterium）丰度。GC/MS检测显示粪便中乙酸、丙酸、丁酸水平提升2.1-3.8倍，其中丁酸与胰岛素敏感性指标呈强正相关（r=0.82）。

【FGF21/PI3K/AKT通路激活】
Western blot证实PCP组脂肪组织FGF21表达增加2.3倍，p-PI3K^p85/PI3K和p-AKT^Ser473/AKT比值分别提高68%和55%，GLUT4膜转位增强1.9倍。抗生素处理完全消除这些效应，而FMT可部分重现PCP作用。

该研究创新性提出PCP通过"菌群-SCFAs-FGF21"轴激活PI3K/AKT信号改善Adipose-IR的级联机制：①PCP作为益生元促进特定菌群增殖；②菌群发酵产生SCFAs（尤其是丁酸）激活脂肪组织FGF21表达；③FGF21通过旁分泌作用激活PI3K/AKT通路，促进GLUT4转位增强葡萄糖摄取。研究不仅为茯苓的传统功效提供现代科学阐释，更为开发靶向肠道微生态的代谢调节剂奠定理论基础。团队特别指出，PCP分子量（11.583 kDa）和糖组成（富含葡萄糖醛酸）可能是其区别于其他膳食纤维的关键特征，这为后续结构-活性关系研究提供了方向。