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众所周知,菌物药中的多糖类物质除了具有普遍的免疫调节和抗肿瘤药理作用外,还有天然的降血糖活性,备受研究人员、临床医生和消费者青睐,但长期以来其降血糖作用机制却未被系统阐述。
2020年1月,我国研究人员在《微生物学通报》学术期刊上发布了《重要食药用菌多糖降血糖分子机制研究进展》,以灵芝、香菇、灰树花、姬松茸、黑木耳、猴头菇、蛹虫草等菌物药为研究对象,从关键基因、蛋白、信号通路等方面综述了菌物药多糖的降血糖机制,这些机制包括抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B、调节胰岛素信号通路、促进糖代谢和抑制糖异生、抗氧化和抗炎、调节肠道菌群等。
菌物药多糖降血糖的功效与作用路径
1.菌物药多糖作为一种新的蛋白酪氨酸磷酸酶 1B 抑制剂,显著改善2型糖尿病者胰岛素抵抗
以灵芝多糖为例,研究发现,灵芝蛋白多糖FYGL作为一种新的蛋白酪氨酸磷酸酶 1B抑制剂,能显著改善2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗,激活磷脂酰肌醇三激酶(PI3K)-丝氨酸/苏氨酸激酶 Akt 途径,达到降血糖作用。
在大鼠成肌细胞L6中,灵芝蛋白多糖FYGL能通过调节胰岛素受体底物1(IRS1)-葡萄糖转运蛋白4GLUT4)途径改善胰岛素抵抗。
2.菌物药多糖能调节胰岛素信号转导通路(促进胰岛素分泌或改善胰岛素敏感性)
①Kubo等从灰树花子实体多糖中获得了一种有降血糖作用的水溶性肽聚糖X-组分,在X-组分研究基础上,Manohar等获得了FXM组分,FXM组分可显著降低KK小鼠血糖。之后,又发现灰树花糖蛋白SX-组分对SHR大鼠表现出改善胰岛素抵抗作用,其机理为促进机体对葡萄糖的吸收,修复胰岛素信号转导途径。
②Xiao等从灰树花子实体中分离出蛋白多糖F2和F3,F2和F3都能升高肝脏中胰岛素受体(IR)蛋白水平、降低胰岛素受体底物-1(IRS-1)磷酸化水平,通过活化(IRS-1)激活PI3K-Akt通路。
③另有研究人员从灰树花子实体中分离得到杂多糖 GFP-W和GFP-N,二者均可增加葡萄糖转运,改善细胞对葡萄糖的吸收,通过下调c-Jun氨基末端激酶1/2mRNA表达减轻胰岛素抵抗并缓解炎症。
④Kim等从姬松茸中分离得到一种水提物β-葡聚糖,该β-葡聚糖及其水解产物低聚糖AO都有抗糖尿病活性,二者均可促进胰岛细胞增殖,刺激胰岛素分泌。
3.菌物药多糖通过调节氨基酸代谢改善糖异生和胰岛素抵抗
①Kiho等从银耳子实体中分离出酸性杂多糖AC,它能激活肝己糖激酶、6磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)和抑制葡萄糖6-磷酸酶(G6pase),还可降低肝糖原含量、血浆中胆固醇含量并增加附睾脂肪组织总脂质含量,在提高血浆胰岛素水平同时增加糖代谢。
②王慧铭等认为香菇多糖LTN(Lentinan)可通过调节糖代谢促进肝糖原合成并抑制其分解而达到降血糖作用。
4.菌物药多糖通过调节脂肪酸代谢缓解细胞脂毒性和氧化应激并对抗炎症
①Zhao等从蛹虫草子实体中提取出酸性多糖AE-PS,可减轻血清脂质积累和脂质过氧化,降低血糖并改善胰岛素抵抗,增强抗氧化酶活性,同时对2型糖尿病小鼠肝脏、肾脏和胰腺有保护作用。
②Liu等分离出蛹虫草水提物CM,除降血糖外还可减少食水摄入和尿排出,改善脂质代谢,减轻炎症因子释放和氧化应激水平,保护肾脏。
③Zhang等从猴头菇菌丝体中分离出猴头菌胞内多糖HIPS1和HIPS2,可抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性,调节与肾损伤相关的酶活性,通过改善抗氧化酶活性和降低丙二醛间接减轻对胰腺、肝脏和肾脏的氧化损伤、组织坏死和炎症。
④Hu等认为黑木耳多糖AAPs可通过调节核因子κB相关信号传导途径而调节炎症因子释放,有抗氧化活性,对肾损伤有缓解作用。
⑤Lu等证实黑木耳杂多糖AAPs及其人工胃肠液水解产物AAPHs可显著增强抗氧化酶活性、谷胱甘肽水平及肝糖原、血浆C肽含量;还可降低脂质过氧化作用,抑制细胞毒性,部分恢复链尿佐菌素(STZ)诱导的胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌障碍并抑制氧化应激。
5.菌物药多糖通过调节胆汁酸代谢维持血脂平衡和调节肠道菌群
①灵芝多糖(GLP)一方面可使2型糖尿病大鼠肠道紊乱菌群恢复正常水平,另一方面可改善氨基酸代谢和碳水化合物代谢,减少炎症物质代谢和细菌毒素,实现降血糖作用。
②Xu等也报道了灵芝多糖可改变肠道菌群而减轻炎症反应,并且通过抑制炎症和炎症引起的异位脂毒性改善胰岛素抵抗。
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黑龙江菌物药工程技术研究中心
黑龙江真菌免疫医学工程技术研究中心
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黑龙江菌物保健品工程技术研究中心