《Food Production, Processing and Nutrition》：Stevioside enhances skeletal muscle glucose uptake in high-fat diet-induced prediabetic mice via the JAK2/STAT3/IL6ra axis
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前驱糖尿病（prediabetes）是2型糖尿病（T2DM）的关键前驱阶段。在此阶段采取适当的饮食干预可延缓甚至预防T2DM的发生。甜菊糖苷（SV）作为一种天然甜味剂，已被报道具有抗糖尿病潜力，但其对骨骼肌的作用及机制尚不清楚。本研究旨在探讨SV对前驱糖尿病小
前驱糖尿病（prediabetes）是2型糖尿病（T2DM）的关键前驱阶段。在此阶段采取适当的饮食干预可延缓甚至预防T2DM的发生。甜菊糖苷（SV）作为一种天然甜味剂，已被报道具有抗糖尿病潜力，但其对骨骼肌的作用及机制尚不清楚。本研究旨在探讨SV对前驱糖尿病小鼠骨骼肌葡萄糖摄取的影响及其潜在分子机制。研究人员采用高脂饮食构建前驱糖尿病小鼠模型，并给予SV处理8周。通过葡萄糖耐量试验和生化检测评估代谢状况。对腓肠肌组织进行RNA测序（RNA-sequencing）以识别潜在信号通路。研究人员进一步利用通路特异性抑制剂和棕榈酸（palmitate）诱导的C2C12肌管中的靶向基因敲低验证上述发现。SV显著改善了前驱糖尿病小鼠的空腹高血糖、葡萄糖不耐受、肌糖原含量和血脂异常。RNA测序和分子分析显示，SV介导了JAK2/STAT3信号通路并上调腓肠肌中IL6ra的表达。体外实验表明，SV逆转了棕榈酸诱导的葡萄糖摄取损伤，恢复了p-JAK2和p-STAT3水平及IL6ra表达。JAK2/STAT3抑制剂降低了SV对葡萄糖摄取的代谢益处。IL6ra敲低的结果进一步支持IL6ra作为JAK2/STAT3通路的下游效应分子。总之，研究人员确定了JAK2/STAT3/IL6ra轴是SV增强前驱糖尿病骨骼肌葡萄糖摄取的新机制。研究结果表明，SV可能作为一种有效的饮食策略来预防T2DM的进展。
糖尿病是一组以慢性高血糖和多种代谢紊乱为特征的疾病，全球成人糖尿病患者数量庞大，预计到2045年将达约7亿，其中超过90%为2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）。前驱糖尿病（prediabetes）是T2DM的关键前驱阶段，此阶段血糖异常长期存在并逐渐加重，适当的饮食干预可延缓甚至预防T2DM发生。甜菊糖苷（stevioside，SV）是从甜叶菊中提取的天然二萜糖苷，已被证明具有降血糖活性并广泛用作零热量甜味剂。然而，SV对前驱糖尿病阶段骨骼肌葡萄糖摄取的作用及机制仍不清楚。骨骼肌是餐后葡萄糖处置的主要组织，约承担80%的葡萄糖摄取，因此靶向骨骼肌糖代谢是预防T2DM的重要策略。该研究正是为了解决这一知识缺口，探讨SV改善前驱糖尿病骨骼肌葡萄糖摄取的分子机制。
研究人员采用高脂饮食（high-fat diet，HFD）诱导雄性C57BL/6J小鼠建立前驱糖尿病模型，并以200或400 mg/L SV饮水干预8周，结合体内代谢表型分析、RNA测序（RNA-seq）和体外细胞实验，发现SV通过激活JAK2/STAT3信号通路上调IL6ra表达，增强骨骼肌葡萄糖摄取并促进糖原沉积。该结果揭示了SV降糖作用的“胰外”机制，支持SV作为天然甜味剂用于前驱糖尿病阶段预防T2DM进展的饮食策略。
关键技术方法包括：雄性C57BL/6J小鼠（来源：HFK Bioscience）经HFD喂养12周建立前驱糖尿病模型，随机分为HFD、HFD+SV 200、HFD+SV 400组（每组6只），另设正常饮食（NCD）对照组；采用腹腔注射葡萄糖耐量试验（IPGTT）和生化检测评估代谢；对腓肠肌组织进行RNA-seq及KEGG/GO富集分析；在棕榈酸（PA）诱导的C2C12肌管（来源：Servicebio）和原代小鼠骨骼肌细胞（来源：iCell Bioscience）中，使用JAK2抑制剂Ruxolitinib、STAT3抑制剂Bosutinib、IL6ra靶向shRNA敲低，结合2-NBDG葡萄糖摄取、Western blot和qRT-PCR验证通路。
**1. SV改善前驱糖尿病小鼠的葡萄糖代谢（SV improved glucose metabolism in mice with prediabetes）**：与NCD组相比，HFD组小鼠空腹血糖、血浆胰岛素和HOMA-IR显著升高，葡萄糖耐量受损，血脂及氧化应激指标异常；400 mg/L SV干预显著降低空腹血糖、胰岛素和HOMA-IR，改善糖耐量，并减轻血脂紊乱和氧化应激。
**2. SV调节前驱糖尿病小鼠腓肠肌中的JAK2/STAT3信号通路和IL6ra表达（SV regulated JAK2/STAT3 signaling pathway and IL6ra expression in gastrocnemius muscle in prediabetes）**：RNA-seq热图显示SV干预后JAK/STAT通路相关基因（包括IL6ra）表达上调，KEGG富集分析提示JAK/STAT通路显著富集；Western blot和qRT-PCR验证了SV恢复HFD抑制的p-JAK2、p-STAT3和IL6ra蛋白及mRNA表达。
**3. SV促进前驱糖尿病小鼠腓肠肌糖原沉积（Stevioside promoted glycogen deposition in gastrocnemius muscle in prediabetes）**：H&E染色显示各组肌肉形态无明显病理差异；PAS染色和生化检测表明HFD组肌糖原含量显著减少，SV干预后糖原阳性区域和肌糖原水平明显恢复。
**4. SV通过激活JAK2/STAT3/IL6ra信号通路改善PA诱导的C2C12肌管的葡萄糖代谢（SV improved glucose metabolism in PA-induced C2C12 myotubes by activating the JAK2/STAT3/IL6ra signaling pathway）**：在PA诱导的C2C12肌管和原代骨骼肌细胞中，2-NBDG检测显示SV显著恢复葡萄糖摄取；Western blot显示SV上调p-JAK2、p-STAT3和IL6ra表达。此外，Western blot显示PA降低p-GSK3β（Ser9）并升高p-GYS1（Ser641），而SV逆转这些变化，促进糖原合成。Ruxolitinib或Bosutinib抑制葡萄糖摄取和通路蛋白表达，SV能逆转；IL6ra敲低不影响JAK2/STAT3磷酸化，表明IL6ra为下游效应分子。
讨论指出，SV作为天然甜味剂具有高甜度、低热量及抗糖化健康益处，且尚未见安全性问题。JAK2/STAT3通路在骨骼肌中介导了SV的促葡萄糖摄取作用，而IL6ra作为下游效应分子可能增强肌肉对代谢信号的感知。研究也存在局限性，如SV的直接上游靶点尚不明确，需进一步探究其是否直接结合细胞因子受体或影响激酶/磷酸酶活性，且长期效应和细胞因子网络复杂性有待更多研究。结论部分翻译如下：总之，本研究阐明了SV通过JAK2/STAT3/IL6ra信号通路调控前驱糖尿病小鼠腓肠肌葡萄糖摄取的作用；这些发现支持SV作为饮食干预手段，在前驱糖尿病阶段有效预防T2DM进展的潜力。
