《International Journal of Biological Macromolecules》：Structural characterization and mechanisms of anti-diabetic activity of a novel polysaccharide with a fructose backbone from
Polygonatum cyrtonema Hua
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•从黄花玉竹（Polygonatum cyrtonema Hua）中分离纯化了一种新型果糖骨架多糖（PCP-J-1），并对其进行结构表征。•PCP-J-1改善了2型糖尿病小鼠的高血糖、胰岛素抵抗和脂代谢紊乱，恢复了肝功能，修复了肠道屏障完整性，并调节了肠道菌群组成。•本研究为
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从黄花玉竹（Polygonatum cyrtonema Hua）中分离纯化了一种新型果糖骨架多糖（PCP-J-1），并对其进行结构表征。
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PCP-J-1改善了2型糖尿病小鼠的高血糖、胰岛素抵抗和脂代谢紊乱，恢复了肝功能，修复了肠道屏障完整性，并调节了肠道菌群组成。
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本研究为将PCP-J-1开发为天然抗糖尿病治疗药物提供了理论依据。
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这些亮点简明扼要地总结了本研究的主要贡献：新多糖的发现与结构解析、其体内多模式抗糖尿病效应以及其潜在应用价值。
引言
糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病，由高胰岛素分泌不足或胰岛素作用受损所致[1], [2], [3], [4]。2型糖尿病（T2DM）是主要的全球性健康负担，其发病率在未来数十年预计将大幅上升[5]。目前口服降糖药物，包括磺酰脲类、双胍类、α-葡萄糖苷酶抑制剂和胰岛素类似物[6]，往往伴随着不同程度的不良反应。因此，迫切需要开发新型、更安全的治疗药物。
黄花玉竹（Polygonatum cyrtonema Hua，PCH）是一种具有药用和食用价值的传统中草药，属于百合科。它含有多种生物活性成分，如多糖、甾体皂苷、生物碱、黄酮类和氨基酸等。在这些成分中，PCH多糖（PCP）被认为是最主要的活性成分[7], [8]。现代药理学研究表明，PCH具有抗脂肪肝、抗糖尿病、抗阿尔茨海默病、心脏保护和抗癌活性[9], [10], [11], [12], [13]。近期证据表明，PCH多糖对T2DM具有治疗潜力[14], [15]。众所周知，来源于不同产地的中草药由于其化学成分差异，在功效和形态上可能存在较大差异[16], [17], [18]。尽管先前的研究已证实粗提PCP的抗糖尿病作用[9]，但PCH中纯化多糖的详细化学结构及其降血糖机制尚未见报道。
为了填补这一空白，本研究从PCH中分离纯化了一种均一多糖（PCP-J-1），并利用紫外（UV）光谱、甲基化分析和核磁共振（NMR）等技术对其结构特征进行了表征。此外，我们证明PCP-J-1在T2DM模型中的降血糖作用是通过调节肠道菌群和促进短链脂肪酸（SCFA）的产生来实现的。这些发现凸显了PCP-J-1在T2DM管理中的潜力，为其作为功能性食品或T2DM治疗药物的开发奠定了结构和机制基础。
章节摘要
材料与试剂
本研究中，PCH采自中国安徽省池州市青阳县九华山。DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-75葡聚糖凝胶柱购自上海源叶生物科技有限公司（上海，中国）。Dulbecco改良鹰巢培养基（DMEM）、胎牛血清（FBS）、青霉素-链霉素、0.25%胰蛋白酶-EDTA和磷酸盐缓冲液（PBS）购自Gibco（Thermo Fisher Scientific，马萨诸塞州沃尔瑟姆，美国）。D-(+)-葡萄糖（目录编号
PCP-J-1的提取、分离、纯化与化学成分
粗提多糖（PCP）通过热水提取、乙醇沉淀和去蛋白从PCH中提取，得率为11.8%（以PCH干重计）。随后将PCP在DEAE-52纤维素柱上进行分级，根据蒽酮-硫酸法检测的洗脱峰收集水洗组分（PCP-1）（图1A），占粗提PCP的75.6%。PCP-1进一步在Sephadex G-75柱上进行纯化以获得均一
讨论
本研究从PCH根茎中分离出了一种新型均一多糖PCP-J-1。迄今为止，已从玉竹属植物中报道了多种具有不同结构特征的多糖，其中果聚糖是最为广泛研究的一类。来自P. cyrtonema的代表性实例包括PHP-1，一种具有相对窄分子量分布的分支果聚糖[46]。其他玉竹属植物中的果聚糖也已得到
结论
总之，从PCH根部提取了一种均一果糖-葡萄糖多糖PCP-J-1，并发现其对T2DM具有改善作用。PCP-J-1的结构新颖性具体体现在其独特的特征上：分子量为7.384 kDa，主链由交替的→1)-β-D-Fruf-(2 →和→1,6)-β-D-Fruf-(2 →残基组成，并在→1,6)-β-D-Fruf-(2→的O-6位连接β-D-Fruf-(2 →侧链。口服给药后，PCP-J-1能够控制
CRediT作者贡献声明
王梦金：撰写——初稿，验证。年庆贺：撰写——审阅与编辑，概念构思。马梦珍：概念构思。韩晓雅：方法学。曹天卓：数据管理。佟子涵：资源。崔浩：资源。周安：数据管理。韩荣春：监督。余念君：监督。邢丽华：项目管理，资金获取，概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所报道的工作。
致谢
作者感谢三树公司提供的技术支持。本研究由安徽省重大科技专项（项目编号：202003a07020011）；池州市农业农村局（项目编号：CZB42022121）；池州九华玉竹种植、加工和产品研发全产业链示范标杆项目（2026HZ013）资助。
王梦金|年庆贺|马梦珍|韩晓雅|曹天卓|佟子涵|崔浩|周安|韩荣春|余念君|邢丽华
