综述：多糖通过多靶点调控肠道菌群在2型糖尿病中的治疗潜力

这篇综述系统阐述了多糖通过调节肠道菌群（Gut Microbiota）改善2型糖尿病（T2DM）的机制，重点探讨了短链脂肪酸（SCFAs）、胆汁酸（BAs）、脂多糖（LPS）等代谢产物的调控作用，并分析了多糖分子量、单糖组成和糖苷键等结构特征对疗效的影响，为开发功能性食品和药物提供了新思路。

　　

1. 引言

2型糖尿病（T2DM）是一种以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，其发病与肠道菌群失调密切相关。肠道菌群失衡会导致短链脂肪酸（SCFAs）减少、脂多糖（LPS）增加、支链氨基酸（BCAAs）积累和胆汁酸（BAs）代谢异常，进而引发炎症反应和胰岛素抵抗（IR）。天然多糖因其低毒性和多靶点调控特性，成为改善T2DM的潜在治疗策略。

2. 肠道菌群与T2DM的关系

2.1 肠道菌群组成与T2DM

T2DM患者肠道中产丁酸的Faecalibacterium prausnitzii减少，而条件致病菌如Bacteroides和Escherichia coli增加。多糖可通过增加Akkermansia muciniphila等有益菌，抑制Shigella等有害菌，恢复菌群平衡。

2.2 SCFAs的调控作用

乙酸、丙酸和丁酸等SCFAs通过激活G蛋白偶联受体（GPR41/43），促进胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽YY（PYY）分泌，增强胰岛素敏感性。丁酸还能通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）保护胰腺β细胞。

2.3 LPS与慢性炎症

革兰阴性菌释放的LPS通过Toll样受体4（TLR4）激活核因子κB（NF-κB）通路，引发肿瘤坏死因子（TNF）-α等炎症因子释放，导致胰岛素信号通路受损。

2.4 BCAAs与mTOR通路

Prevotella copri过度增殖会升高BCAAs水平，激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，抑制Krüppel样因子15（KLF15），从而诱发IR。

2.5 BAs代谢与TGR5受体

次级BAs通过法尼醇X受体（FXR）和TGR5调节糖脂代谢，促进GLP-1分泌。菌群紊乱会降低次级BAs生成，削弱TGR5激活效应。

3. 多糖干预T2DM的机制

3.1 调节菌群结构与代谢

Cyclocarya paliurus多糖可增加Roseburia等产SCFAs菌丰度；Grifola frondosa多糖上调胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）表达，促进BA合成。

3.2 增强肠道屏障

多糖降解产生的SCFAs通过AMP活化蛋白激酶（AMPK）信号上调闭合蛋白（Occludin）和闭锁小带蛋白-1（ZO-1），修复肠黏膜屏障，减少内毒素入血。

3.3 促进肠道激素分泌

Dendrobium officinale多糖通过甜味受体（STRs）直接刺激L细胞分泌GLP-1；Astragalus多糖则通过GPR41/43间接促进激素释放。

3.4 调控BA代谢

Naematelia aurantialba多糖通过降低胆盐水解酶（BSH）活性，增加结合型BAs，激活TGR5-GLP-1通路改善糖代谢。

4. 多糖结构特征与活性关系

4.1 分子量影响

低分子量多糖（如5.4 kDa的Stevia多糖）易被发酵；高分子量多糖（如1.12×10⁶ Da的D. officinale多糖）作用更持久。

4.2 单糖组成

含葡萄糖醛酸（GlcA）和半乳糖醛酸（GalA）的酸性多糖（如Gynura divaricata多糖）对菌群调节效果更显著。

4.3 糖苷键类型

β-(1→3)-葡聚糖（如Hericium erinaceus多糖）通过IRS/PI3K/Akt通路促进肝糖原合成。

5. 结论与展望

多糖通过"菌群-代谢-免疫"多靶点网络改善T2DM，但需解决结构解析、剂量优化等挑战。未来应结合离子淌度质谱等技术深化构效关系研究，推动功能性多糖产品开发。