枸杞茶通过IRS1/PI3K/AKT/AMPK通路改善链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠低血糖作用机制研究

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Journal of Future Foods CS5.8

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  为解决T2DM(2型糖尿病)患者胰岛素抵抗(IR)和糖代谢紊乱问题,昆明理工大学研究人员通过液-液分段萃取法获得枸杞茶乙醇提取物不同极性组分,发现乙酸乙酯段(GE)具有显著α-葡萄糖苷酶抑制活性。动物实验证实GE通过上调IRS1/PI3K/AKT通路促进GLUT4转位,同时抑制AMPK介导的PEPCK/G6Pase肝糖异生关键酶,显著改善HFD/STZ诱导的糖尿病小鼠空腹血糖(FBG)和胰岛素敏感性(HOMA-ISI)。该研究为天然产物调控糖代谢提供了新靶点和候选药物。

  

在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下,传统降糖药物如二甲双胍虽疗效明确,但长期使用易引发胃肠道不良反应。作为药食同源植物,枸杞的叶用资源开发近年来备受关注,但其加工品枸杞茶(GT)的抗糖尿病机制尚未阐明。尤其值得关注的是,肝脏IRS1/PI3K/AKT通路失调和肾脏AMPK介导的糖异生过度激活,共同构成了2型糖尿病(T2DM)糖代谢紊乱的核心环节。

昆明理工大学的研究团队通过系统研究揭示了枸杞茶乙酸乙酯段(GE)的降糖机制。研究人员首先采用液-液分段萃取法制备不同极性组分,通过α-葡萄糖苷酶抑制实验筛选出活性最强的GE组分(IC50 47.61 μg/mL)。在HFD/STZ诱导的T2DM小鼠模型中,GE干预显著降低空腹血糖(FBG)44.15%-51.33%,改善口服糖耐量(OGTT),并上调胰岛素敏感指数(HOMA-ISI)。关键技术包括:① UHPLC-ESI-HRMS/MS鉴定GE主要成分为芦丁、新绿原酸及其酰化衍生物;② 转录组学分析肝脏差异表达基因;③ 免疫荧光和Western blotting检测IRS1/PI3K/AKT/AMPK通路关键蛋白表达;④ 组织病理学评估肝、肾、胰腺损伤。

3.1. TPC和TFC分析
GE总酚含量(TPC)达256.70 mg GAE/g,总黄酮(TFC)234.56 mg RE/g,其抗氧化能力与α-葡萄糖苷酶抑制活性呈显著负相关(r=-0.48)。

3.5. 降糖效应
GE(600 mg/kg)使糖尿病小鼠饮水量减少36.24%,血清TC、TG分别下降22.36%和51.33%。肝脏CAT活性提升2.1倍,MDA降低38.7%,证实其缓解氧化应激损伤的作用。

3.5.8. 转录组学分析
KEGG富集显示GE显著调控PI3K-Akt和AMPK通路,其中Gck(糖酵解关键酶)表达上调1.8倍,Pik3rl(PI3K调节亚基)下调2.3倍。

3.5.10. 蛋白表达
Western blotting证实GE使肝脏p-IRS1、p-AKT蛋白表达分别增加2.2倍和1.9倍,肾脏PEPCK1和G6Pase降低56%-63%,表明其通过双重调控肝糖合成与肾糖异生改善血糖稳态。

3.6. 成分鉴定
质谱分析鉴定出39个化合物,其中N1-咖啡酰基二氢咖啡酰亚精胺(36.34 mg/g)和芦丁(149.87 mg/g)可能为关键活性成分,前者具有已知的α-葡萄糖苷酶抑制活性,后者可通过激活AMPK增强GLUT4膜转位。

该研究首次系统阐明了枸杞茶通过多靶点调控糖代谢的分子机制:在肝脏通过IRS1/PI3K/AKT/GSK-3β级联反应促进糖原合成,同时在肾脏抑制AMPK/PEPCK/G6Pase通路减少糖异生。这种"肝-肾双靶点"调控模式为开发植物源降糖制剂提供了新思路,尤其值得注意的是GE中酚酰胺类成分与传统黄酮的协同作用,可能克服现有药物单靶点治疗的局限性。论文发表在《Journal of Future Foods》,为枸杞叶资源的深度开发和高值化利用提供了重要理论依据。

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