Chimonanthus nitens Oliv.叶总黄酮通过肠-肌肉轴改善高脂高果糖饮食喂养小鼠的胰岛素抵抗

《Food Bioscience》：Chimonanthus nitens Oliv. leaves total flavonoids ameliorate insulin resistance by gut-muscle axis in high-fat and high-fructose diet-fed mice

【字体：大中小】 时间：2026年10月13日 来源：Food Bioscience 6.2

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　　 •CTF通过调节小鼠的肠-肌肉轴缓解了高脂高果糖饮食（HFFD）诱导的胰岛素抵抗。•抗生素介导的肠道菌群耗竭验证了肠道菌群在CTF改善胰岛素敏感性作用中作为关键介导者的地位。•CTF重塑肠道菌群稳态并激活骨骼肌AMPK/GLUT4/UCP1信号通路，恢复葡萄糖代谢稳态。引言2

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CTF通过调节小鼠的肠-肌肉轴缓解了高脂高果糖饮食（HFFD）诱导的胰岛素抵抗。
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抗生素介导的肠道菌群耗竭验证了肠道菌群在CTF改善胰岛素敏感性作用中作为关键介导者的地位。
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CTF重塑肠道菌群稳态并激活骨骼肌AMPK/GLUT4/UCP1信号通路，恢复葡萄糖代谢稳态。

引言

2型糖尿病（T2DM）是全球范围内普遍存在的慢性代谢性疾病，给公共卫生系统和人类健康带来严重负担。国际糖尿病联盟（IDF）《糖尿病地图》第11版记录，2024年全球20-79岁成年人中11.1%患有糖尿病，对应约5.89亿受影响个体（International Diabetes Federation, 2025）。中国20岁及以上成年人糖尿病患病率已达13.67%，总患者数为2.33亿，其中超过90%为T2DM（Chinese Center for Disease Control and Prevention, 2025）。胰岛素抵抗（IR）是一种代谢异常状态，表现为机体组织细胞对胰岛素介导的葡萄糖摄取、利用和储存过程的敏感性显著下降。它是T2DM、非酒精性脂肪肝（NAFLD）和代谢综合征等多种慢性代谢性疾病的核心病理基础（Caretto et al., 2026; Zhao et al., 2023）。其发生发展与遗传因素、环境因素和生活方式密切相关（Gao et al., 2021）。IR的特征为肝脏、骨骼肌和脂肪组织等外周组织对胰岛素敏感性降低，葡萄糖摄取和利用受损，导致高血糖、糖脂代谢紊乱和慢性低度炎症（Saltiel & Olefsky, 2017）。骨骼肌作为人体最大的葡萄糖摄取和利用器官，其胰岛素信号通路受损、葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）转位障碍以及炎症与氧化应激失衡，是IR发生发展的关键靶点（Batista et al., 2020; Lee et al., 2022; Sermersheim et al., 2024）。

近年来，随着肠道微生态研究的深入，肠-肌肉轴作为连接肠道与骨骼肌的双向信号转导网络，已被证实是调节肌肉代谢稳态和维持胰岛素敏感性的关键枢纽（Gao et al., 2021）。当肠-肌肉轴功能障碍时，肠道菌群失调导致短链脂肪酸（SCFAs）产生减少和脂多糖（LPS）释放增加，触发肠屏障通透性增强和慢性低度炎症（Hu et al., 2024; Roy et al., 2025），炎症因子进一步干扰骨骼肌胰岛素信号通路（如PI3K/Akt通路），加剧骨骼肌IR（Lu et al., 2023; Perry et al., 2016）。新兴证据将肠-肌肉轴指认为对抗IR的可行干预靶点。

天然黄酮类化合物在代谢和炎症通路上具有优异的生物安全性和多靶点调节效应，使其成为IR干预的理想候选物（Liu et al., 2025; Zhou et al., 2024）。蜡梅叶（Chimonanthus nitens Oliv.）是一种原产于中国的传统药用草本，在民间医学中应用历史悠久。现代植物化学分析鉴定了叶片中广泛存在的天然活性成分，主要包括黄酮类、多糖、挥发油、生物碱和酚酸类（Chen, Jiang, et al., 2017; Sun et al., 2017）。其中，黄酮类成分丰度较高，具有广泛的生物活性，是蜡梅叶药理作用的重要物质基础。叶片中提取的总黄酮主要由槲皮素、山奈酚、芦丁和牡荆素等单体化合物组成（Chen, Ouyang, et al., 2017）。已有研究证实这些成分具有抗氧化、抗炎、抗菌、降血糖、调血脂及缓解氧化应激等作用（Chen et al., 2018; Meng et al., 2022; Wang et al., 2018; Zhang et al., 2021）。Song等人的研究（Song et al., 2026）证实异槲皮素可重塑高脂饮食诱导肥胖小鼠紊乱的肠道菌群，修复受损的肠道屏障并平衡胆汁酸组成，从而缓解肥胖引发的骨骼肌萎缩和代谢紊乱。AMP活化蛋白激酶（AMPK）作为协调骨骼肌葡萄糖代谢和脂肪产热的中枢枢纽，双向调节GLUT4和解偶联蛋白1（UCP1）表达以缓解IR。在骨骼肌中，活化的AMPK促进GLUT4囊泡转位至肌膜并增强肌肉葡萄糖摄取能力（Chen et al., 2026; Shrestha et al., 2021）。在白色脂肪组织中，AMPK触发PGC-1α/PPARγ级联反应上调UCP1表达，驱动白色脂肪细胞棕色化并加速游离脂肪酸（FFAs）的氧化分解代谢，最终缓解脂毒性对骨骼肌葡萄糖代谢的抑制（Xu et al., 2024）。体外细胞实验和体内动物模型均证实，蜡梅叶中槲皮素和山奈酚等特征性黄酮可通过激活AMPK信号通路同时上调GLUT4和UCP1水平，恢复受损的胰岛素信号通路并正常化T2DM患者的全身糖脂代谢稳态（Chen et al., 2018; Xu et al., 2024）。然而，目前关于蜡梅叶总黄酮（CTF）缓解IR的研究主要集中于整体代谢水平的改善，其是否能通过调节肠-肌肉轴通路及肠道菌群与骨骼肌之间的跨器官通讯来缓解IR，具体分子机制尚不清楚，相关研究仍存在明显空白。

因此，本研究聚焦肠-肌肉轴的关键环节，探讨CTF对IR的作用及机制。建立高脂高果糖饮食（HFFD）诱导的IR小鼠模型，并结合抗生素介导的肠道菌群耗竭进行反向验证，从多维度系统解析CTF的代谢调节功能。一方面，探讨CTF对肠道微生物群稳态的重塑作用，以明确肠道微生态在CTF干预代谢紊乱中的核心介导作用。另一方面，聚焦骨骼肌葡萄糖摄取和脂肪产热通路，验证CTF通过调节AMPK/GLUT4/UCP1信号级联反应改善骨骼肌胰岛素信号、促进葡萄糖摄取并恢复全身糖脂代谢紊乱。综上，本研究阐明了CTF介导缓解IR过程中肠-肌肉轴跨器官通讯的核心调节作用。本研究旨在明确CTF改善IR的肠-肌肉轴介导机制，丰富天然黄酮类化合物调节代谢的理论体系。本研究为CTF的开发利用以及IR的药理干预提供了实验基础和新型潜在治疗靶点。

章节摘要

材料与试剂

蜡梅叶购自中绿堂生物科技有限公司（中国江西婺源）。标准饲料（SJA-M03，3.8 kcal/g，脂肪供能比15.8%）购自湖南加泰实验动物有限公司。高脂饮食（HFD，D12492，5.21 kcal/g，脂肪供能比60%）购自晓树优泰（北京）生物科技有限公司。万古霉素（V301569）、新霉素（N109017）和甲硝唑（M109874）购自上海阿拉丁生化科技有限公司

CTF成分鉴定

采用UHPLC-Q-TOF MS/MS负离子模式对CTF成分进行表征，总离子色谱图见图1。各黄酮单体通过与AB-SCIEX平台SCIEX-OS软件内置的商用MS/MS库进行谱图匹配进行鉴定。结果成功在CTF中标注了5种黄酮化合物，包括芦丁、异鼠李素、山奈酚-3-O-芸香糖苷、牡荆素和槲皮素。详细信息如下：

讨论

本研究制备了CTF并通过UHPLC-MS/MS进一步鉴定其特征性黄酮成分。然后，我们给小鼠饲喂高脂高果糖饮食（HFFD）建立IR小鼠模型，采用抗生素介导的肠道菌群耗竭、16S rRNA高通量测序、盲肠内容物非靶向代谢组学以及骨骼肌生化和分子生物学检测，发现CTF可从肠-肌肉轴角度改善胰岛素敏感性，具体涉及：

CRediT作者贡献声明

王文军： 监督指导、资金获取。韩毅： 监督指导、项目管理、概念构思。范丹丹： 可视化、验证、软件、方法学、数据管理。胡文兵： 监督指导、调查研究。余传龙： 监督指导、形式分析。王敏： 调查研究、数据管理。陈玲玲： 监督指导、方法学。林素芸： 监督指导、项目管理。陈辉： 撰写——审阅与编辑、资源、资金获取、概念构思。张敏：

未引用文献

Chen et al., 2017; Chinese Center for Disease Control and Prevention, 2025; Ling et al., 2023; Liu et al., 2025; Liu et al., 2025; Zhang et al., 2020.

利益冲突

作者声明不存在任何可能影响本文所报道工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

数据可用性

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