《Food Research International》:Pueraria lobata peptides ameliorate type 1 diabetes with involvement of the gut-pancreas axis: Insights from intestinal barrier, gut microbiota, and pancreatic protection
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•葛肽通过肠-胰轴途径减轻小鼠1型糖尿病。•这些肽能增强肠屏障功能并减少全身性炎症。•有益菌如Akermansia(嗜粘蛋白阿克曼菌)富集,有助于肠道和胰腺健康。•该研究为1型糖尿病的管理提供了新的饮食策略。引言1型糖尿病(T1D)是一种慢性、不可治愈的自身免疫性疾病,其特征
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葛肽通过肠-胰轴途径减轻小鼠1型糖尿病。
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这些肽能增强肠屏障功能并减少全身性炎症。
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有益菌如Akermansia(嗜粘蛋白阿克曼菌)富集,有助于肠道和胰腺健康。
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该研究为1型糖尿病的管理提供了新的饮食策略。
引言
1型糖尿病(T1D)是一种慢性、不可治愈的自身免疫性疾病,其特征是特异性破坏产生胰岛素的胰腺β细胞,导致终身依赖外源性胰岛素治疗以维持生存(Houeiss et al., 2022)。其全球发病率持续上升,给公共卫生和医疗成本带来越来越大的负担(Bell & Lain, 2025; Duncan et al., 2025)。目前,以胰岛素替代为中心的治疗可控制血糖,但无法保护胰腺β细胞,也无法预防低血糖等伴随风险(Lara-Abelenda et al., 2025; Rolla, 2004)。因此,探索具有多靶点调控潜力和良好安全性的食物来源生物活性物质,为开发针对T1D的新型功能性食品原料提供了一条有前景的途径。
肠-胰轴功能障碍被认为是T1D发病和进展的关键因素(Li, Xie, et al., 2025; Menezes-Silva & Fonseca, 2019)。肠屏障功能受损促使微生物衍生物(如脂多糖,LPS)移位进入全身循环。这种移位不仅直接引发全身性低度炎症,还加剧了局部胰腺的炎症应激(Fedulovs et al., 2023; Wang et al., 2014)。持续炎症损害β细胞功能与存活,同时伴随的肠道菌群失调进一步加剧屏障功能障碍,从而可能形成自我强化的恶性循环(Costa et al., 2016; Macura et al., 2024)。因此,旨在通过增强肠屏障功能来减轻全身性、尤其是胰腺炎症的策略,可能代表干预T1D进展的一种有前景的方法。
因此,来源于天然食物的膳食生物活性肽因具有多靶点调控潜力和良好安全性,已成为该领域极具吸引力的研究对象(Antony & Vijayan, 2021; Das et al., 2022; Valenzuela Zamudio et al., 2022)。其中,葛(Pueraria lobata)是一种历史上既作食物又作药物的植物,其传统应用表明其在代谢调节方面具有潜力(Lei et al., 2025; Luo et al., 2021)。葛的酶解水解物称为葛肽(PLPs),富含多种生物活性氨基酸,包括疏水残基,具有高生物利用度。先前的研究表明,其成分可能具有抗炎和细胞保护活性(Liu, Liang, et al., 2025; Sun, Deng, et al., 2019)。此外,来源于葛的活性成分已被证明能够增强肠屏障功能并抑制胰腺β细胞凋亡(Wang et al., 2020; Wu et al., 2021),凸显了其与肠-胰轴的关联。然而,PLPs是否能通过调节肠-胰轴来改善T1D的进展尚不清楚,其具体干预作用及其潜在机制仍有待充分阐明。
本研究提出假说:PLPs可能通过维持肠屏障完整性、重塑肠道菌群组成以及缓解全身和胰腺炎症,对T1D发挥保护作用。为检验这一假说,我们在链脲佐菌素(STZ)诱导的T1D小鼠模型中,系统评估了PLPs对血糖稳态、胰腺β细胞存活(包括凋亡和分泌功能)、肠屏障功能、血清内毒素水平、肠道菌群组成及粪便短链脂肪酸(SCFAs)水平以及相关炎症标志物的影响。本研究旨在阐明PLPs调节肠-胰轴的作用机制,从而为开发PLPs作为T1D天然多靶点膳食干预策略提供理论和实验基础。
分节摘要
LC–MS/MS与氨基酸组成分析
取约5 mg干粉样品,使用SDT裂解缓冲液(含4% SDS、100 mM Tris/HCl pH 7.6和0.1 M DTT)进行蛋白提取。具体步骤包括:加入200 μL裂解缓冲液,超声处理5 min(功率30 W,5 s开/5 s关循环),沸水浴孵育5 min,最后以14,000 ×g离心15 min。收集上清液作为蛋白样品用于后续分析。色谱分离
PLPs组成分析
LC–MS/MS总离子色谱图显示PLPs的肽组成具有高度多样性(图1)。共鉴定出153条肽序列,长度从3至16个氨基酸不等,m/z值约为200至1000。得分前6的肽列于表1,完整序列见表S4。生物信息学分析预测,大多数高丰度肽具有较好的胃肠吸收潜力且无毒。值得注意的是,生物信息学
讨论
T1D的发病机制与肠屏障功能障碍密切相关,后者可通过肠-胰轴途径引发全身性炎症,最终损害胰腺β细胞(Jia et al., 2021; Li, Xie, et al., 2025)。本研究探讨了PLPs在STZ诱导的T1D小鼠中缓解T1D进展的潜力,重点关注肠-胰轴可能参与的作用。研究结果表明,PLPs不仅改善了糖尿病相关的关键代谢表型,而且
结论
综上所述,本研究表明PLPs可显著改善T1D小鼠的高血糖,抑制β细胞凋亡,恢复β细胞分泌功能,并维持胰腺功能。这种保护效应与肠道菌群组成、粪便SCFAs水平、肠屏障完整性及炎症标志物的变化有关,提示肠-胰轴参与其中。总体而言,这些发现为开发PLPs提供了理论基础
CRediT作者贡献声明
杨怡薇:撰写—审阅与编辑,撰写—初稿,方法学,调查研究,形式化分析,数据整理。狄雅居:方法学,调查研究。牛子维:方法学,调查研究。邓心雨:方法学,调查研究。罗小虎:指导,资源。贾玲玲:撰写—审阅与编辑,指导,资源,项目管理,方法学,调查研究,资助获取,概念构思。
资金支持
本研究得到宁波市自然科学基金(2023J020)、国家自然科学基金(批准号:81901670)、甬江引才工程(青年人才子项目,2022A-159-G)、宁波市科技重点项目(2024Z184)、宁波市自然科学基金(2024J307)以及乳双歧杆菌缓解1型糖尿病的开发(ZX2021000548)的资金支持。
利益冲突声明
作者声明不存在已知可能影响本文报告工作的竞争经济利益或个人关系。
致谢
感谢BioRender(app.biorender.com)在动物实验示意图和图形摘要设计方面的帮助。
杨怡薇|狄雅居|牛子维|邓心雨|罗小虎|贾玲玲