《Food Bioscience》：Biological mechanisms of dietary polysaccharides for anti-diabetes: A review
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摘要2型糖尿病（T2D）的全球患病率不断攀升，目前已影响5.89亿人，预计到2050年将达到8.53亿人，这迫切需要开发安全、有效且具有多种机制的治疗策略。源自膳食来源的多糖已成为管理T2D的有前景的候选物质，因其潜在的抗糖尿病活性、结构多样性及较低的副作用特征。本综述全面概
摘要
2型糖尿病（T2D）的全球患病率不断攀升，目前已影响5.89亿人，预计到2050年将达到8.53亿人，这迫切需要开发安全、有效且具有多种机制的治疗策略。源自膳食来源的多糖已成为管理T2D的有前景的候选物质，因其潜在的抗糖尿病活性、结构多样性及较低的副作用特征。本综述全面概述了多糖管理T2D生物学机制的最新进展。系统阐述了已确立的生物学机制，包括抑制碳水化合物消化、抗氧化和抗炎活性、调节糖脂代谢以及调节肠道菌群，以及新兴的机制见解，如调节自噬、细胞凋亡、铁死亡和焦亡、激活甜味受体通路，以及组学方法带来的新认识。此外，还绘制了多糖调节的关键细胞内信号通路，以说明抗糖尿病作用的多靶点、多通路特性。最后，讨论了未来展望，包括研究方案标准化、构效关系阐明、深入机制研究、基于证据的功能食品以及人工智能辅助研究策略，旨在推动抗糖尿病多糖从临床前前景向促进健康的食品发展，以管理T2D及其并发症。
引言
糖尿病（DM）是一种复杂的慢性代谢性疾病，基本特征为糖稳态受损，由胰岛素抵抗、胰岛素分泌不足或两者共同作用所致（DeFronzo等，2015年）。根据最新国际糖尿病联合会报告，全球成人（20-79岁）患病率已达11.1%，约5.89亿人，预计到2050年将升至8.53亿人（Genitsaridi等，2026年）。在DM人群中，2型糖尿病（T2D）占全球糖尿病病例的90%至95%，相较于1型糖尿病或妊娠糖尿病（Kalyani等，2025年）。由于高患病率和长期并发症，如心血管疾病、微血管疾病和死亡率升高，T2D给全球社会带来了巨大的健康和经济负担，特别是在中低收入国家（NCD危险因素协作组，2024年；Sun等，2022年）。因此，探索有效且安全的T2D预防和管理策略仍是关键研究重点。
在此背景下，从陆地和海洋来源中提取的天然生物活性化合物，包括生物碱、黄酮类、萜类、酚类和多糖，代表了一种结构多样且具有药理学前景的资源（Ali等，2025年）。对合成药物长期使用副作用的担忧日益增长，以及全球对可持续医疗方法的兴趣不断上升，推动了向探索天然替代方案管理疾病的转变（Chaachouay和Zidane，2024年）。值得注意的是，世界卫生组织估计，全球大量人口在许多地区依赖草药进行初级医疗保健，这凸显了天然生物活性化合物的健康促进效果（Qadir和Raja，2021年）。其中，多糖是由十种或更多单糖通过糖苷键以线性或分支模式连接而成的天然长链大分子，具有复杂多样的结构。大量研究表明，多糖具有多种生物活性，包括抗氧化、抗肿瘤、降血糖、抗菌、抗凝和免疫调节（B. Xu等，2025年；Zhao等，2023年）。这种多功能特性凸显了其在营养和制药应用中的巨大潜力。确实，来自真菌（Bai等，2025年）、植物（Chuanboding等，2024年）、藻类（N. Wang等，2026年）和动物（Zhao等，2020年）的多糖已被记录具有降血糖和抗糖尿病效果。由于其缓解糖尿病及其并发症的功效和低不良反应，天然多糖引起了大量科学关注。
因此，近期综述已涉及抗糖尿病多糖的几个方面，包括提取方法（Hu等，2025年；Md Yusoff和Shafie，2024年），从体外碳水化合物消化抑制到体内肠道菌群调节的降血糖机制（Bo等，2024年；Chuanboding等，2024年；Dong等，2023年；W. Liu等，2024年；Qiu等，2026年；Yang等，2024年），以及主要来自体外研究的构效关系（Md Yusoff和Shafie，2024年；Qiu等，2026年；Yang等，2026年）。近年来，新型抗糖尿病多糖及其作用机制的研究呈现爆炸式增长。然而，缺乏对涵盖新兴生物学机制的抗糖尿病多糖的整合性综合，如自噬、铁死亡和焦亡的调节。此外，也缺乏关于从临床前研究到实际应用的关键挑战的讨论，以及人工智能如何辅助多糖研究。因此，有必要进行更新和整合性的综述。
为此，本综述旨在总结抗糖尿病多糖机制的最新进展，重点放在体内研究上。探讨了已确立的机制（如抗氧化、抗炎和肠道菌群调节）和新兴机制（如自噬、细胞凋亡、铁死亡和焦亡），并概述了相关的细胞内信号枢纽，以说明其多通路、多靶点的特性。此外，还讨论了将临床前前景转化为实际应用的关键研究方向，以加速多糖基功能食品的开发，用于管理T2D。
章节摘要
T2D的发病机制
T2D是一种进行性代谢障碍，源于外部（环境和生活方式）和内部（遗传和生理）因素的复杂相互作用，最终导致两个核心病理生理缺陷：胰岛素抵抗和胰腺β细胞功能障碍（X. Lu等，2024年）。主要外部驱动因素包括慢性营养过剩，特别是脂肪和碳水化合物摄入过多，以及身体活动不足，这些因素共同促进正能量平衡、体重增加，
多糖抗糖尿病的生物学机制
多糖发挥多种健康促进作用，这在很大程度上取决于它们在胃肠道中的命运。生物活性多糖的胃肠道命运涉及多阶段旅程：抵抗上消化道消化、部分吸收、由肠道菌群在结肠中发酵为短链脂肪酸（SCFAs）和其他代谢物，以及结构依赖性的微生物生态调节。大多数生物活性多糖抵抗人类
整合多糖调节的抗糖尿病信号网络
T2D被认为是一种网络水平的疾病，其中慢性炎症、异位脂质沉积、内质网应激、线粒体功能障碍和氧化应激汇聚于共同的信号枢纽，而非作为独立的致病损伤发挥作用（Iheagwam和Iheagwam，2025年；X. Lu等，2024年；Venkatesan等，2025年）。在该网络中，PI3K/Akt、AMPK、Nrf2和NF-κB作为核心整合者，将激素、营养物质、炎症和氧化还原信号转化为
研究方案标准化
多糖是一类结构丰富多样且机制多样的生物分子，在T2D及其并发症的预防和管理中具有明显潜力。它们能够调节多种与疾病相关的通路，包括葡萄糖和脂质代谢、氧化应激、慢性炎症以及肠道菌群及其代谢物，使其特别适合应对糖尿病病理生理学的多因素性。然而，尽管经过几十年的
结论
天然多糖是一类结构多样且机制多样的生物分子，通过多靶点调节氧化应激、慢性炎症、糖脂代谢、肠道微生物生态、程序性细胞死亡和甜味受体通路，在缓解T2D方面具有明确功效。其内在生物活性，加上卓越的生物相容性和可降解性，使其成为T2D功能食品中独特适合的材料
CRediT作者贡献声明
刘晓飞：初稿撰写、调查研究。许美珍：初稿撰写、调查研究。许文杰：初稿撰写。张震：初稿撰写、可视化、调查研究。罗东辉：监督、资金获取。许晓飞：审阅与编辑、初稿撰写、监督、项目管理、资金获取、概念构思。张学武：审阅与编辑、监督、概念构思
未引用参考文献
Chen等，2025年；Chen等，2026年；Chen等，2025年；Chen等，2025年；Chen等，2025年；Chen等，2025年；Chen等，2024年；Guo等，2026年；Guo等，2026年；Li等，2026年；Liu等，2024年；Liu等，2025年；Liu和Renard，2026年；Liu等，2024年；Liu等，2025年；Liu等，2025年；Lu等，2024年；Luo等，2022年；NCD危险因素协作组，2024年；Shang等，2025年；Song等，2025年；Wang等，2024年；Wang等，2024年；Wang等，2024年；Wang等，2024年；Wang等，
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争经济利益或个人关系，这些利益或关系可能被认为会影响本文报告的工作。
许美珍|刘晓飞|张震|许文杰|罗东辉|张学武|许晓飞
