《iScience》：Cuscuta chinensis Lam. extracts ameliorate type 2 diabetes by regulating metabolism and gut microbiota
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本刊推荐：为探究中药菟?丝子(TSZ)对2型糖尿病(T2DM)的干预机制，研究人员采用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术鉴定出75种活性成分（以黄酮类和酚酸为主），通过整合代谢组学与16S rDNA测序技术，发现TSZ能显著降低糖尿病大鼠空腹血糖(FBG)并改善体重异常，同时调节不饱和脂肪酸生物合成、花生四烯酸代谢等关键通路，并重塑肠道菌群结构（如提升Romboutsia、Lachnospiraceae_NK4A136_group丰度）。该研究为TSZ作为功能性食品或药物干预T2DM提供了多组学证据。
随着全球糖尿病患病率的持续攀升，2型糖尿病(T2DM)已成为威胁公共健康的重大代谢性疾病。这种疾病不仅表现为胰岛素抵抗和血糖异常，更伴随着复杂的代谢紊乱和肠道菌群失调。传统中药菟丝子（Cuscuta chinensis Lam.，简称TSZ）作为药食同源植物，在民间常被用于调理血糖，但其作用机制始终未被系统阐明。面对这一挑战，沈阳医学院的周林、刘锐等研究人员在《iScience》发表了创新性研究，通过多组学整合分析揭示了TSZ提取物如何通过调控宿主代谢与肠道微生态来对抗糖尿病。
为全面解析TSZ的作用机制，研究团队运用了三大关键技术：首先采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对TSZ化学成分进行系统性鉴定；其次利用基于UPLC-QTOF/MS的非靶向代谢组学技术分析大鼠血浆、尿液和粪便样本的代谢物变化；最后通过16S rDNA测序技术表征结肠微生物群落结构。实验以高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)诱导的T2DM大鼠为模型，设空白对照组、模型组、二甲双胍阳性对照组和TSZ干预组进行为期40天的干预。
鉴定TSZ提取物的组分特征
研究人员通过紫外分光光度法和质谱分析，明确TSZ中黄酮类(10.44 mg/g)、酚酸(23.66 mg/g)、木脂素(7.68 mg/g)和生物碱(11.4 mg/g)的总含量。从正负离子模式共鉴定出75种化合物，其中黄酮类29种、酚酸21种，证实这两类成分为主要活性物质。该发现为后续功能研究提供了物质基础。
TSZ对糖尿病大鼠血糖与体重的调控
在40天干预期内，模型组大鼠空腹血糖(FBG)持续高于正常组(p<0.01)，而TSZ组从第10天起FBG显著下降(p<0.05)。同时，TSZ有效缓解了糖尿病导致的体重减轻现象，第40天时体重较模型组明显回升(p<0.05)，且效果与二甲双胍组无统计学差异。这表明TSZ具备改善糖尿病核心症状的潜力。
TSZ对代谢紊乱的纠正作用
通过主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)发现，模型组与对照组在血浆、尿液和粪便代谢物上呈现明显分离，而TSZ组则向正常组靠拢。共筛选出79种差异代谢物（血浆34种、尿液20种、粪便25种），热图聚类显示TSZ能逆转糖尿病引起的代谢物水平异常。KEGG通路富集分析表明，TSZ主要影响不饱和脂肪酸生物合成（如油酸、α-亚麻酸）、花生四烯酸代谢、类固醇激素生物合成等关键通路。例如在血浆中，TSZ使油酸、α-亚麻酸等有益脂肪酸水平回升，同时调节脱氢表雄酮(DHEA)等激素含量，提示其可通过多代谢途径协同发挥作用。
TSZ对肠道菌群的重塑效应
α多样性分析显示，TSZ干预显著提升了糖尿病大鼠肠道菌群的Chao1指数（丰富度）和Shannon指数（多样性），并降低了Simpson指数（p<0.05）。主坐标分析(PCoA)表明TSZ组菌群结构明显偏离模型组，与正常组及二甲双胍组出现重叠。在属水平上，TSZ使有益菌Romboutsia（从4.6%升至28%）、Lachnospiraceae_NK4A136_group（从17%升至21%）丰度恢复，同时降低条件致病菌Lactobacillus（从33%降至16%）和Akkermansia（从32%降至5.1%）的过度增殖。LEfSe分析进一步识别出131个差异菌群，其中梭菌纲(Clostridia)在TSZ组中显著富集（LDA=5.18）。
菌群-代谢物关联网络
Spearman相关性分析揭示了微生物与代谢物的密切关联。例如血浆中的油酸与Romboutsia、乳酸杆菌等菌群呈正相关；粪便中的二十碳五烯酸与Akkermansia正相关，而与Turicibacter负相关。这些关联提示TSZ可能通过调控特定菌群影响宿主代谢状态。
研究结论部分强调，TSZ通过其丰富的黄酮类和酚酸成分，同时靶向宿主代谢通路（如不饱和脂肪酸合成）和肠道菌群生态（如促进产短链脂肪酸菌增殖），形成多维度抗糖尿病机制。该研究不仅为TSZ的临床应用提供了科学依据，更展示了整合代谢组学与微生物组学在中药现代化研究中的巨大潜力。值得注意的是，由于微生物组数据具有组成性特点，后续研究需采用更稳健的统计方法验证菌群-代谢物的因果关系。此外，TSZ对Akkermansia菌的抑制作用及其长期安全性仍需深入探索。
