糖尿病是一種常見(jiàn)的多因素疾病，可引起各種并發(fā)癥，如慢性代謝病等。目前治療糖尿病的藥物是具有不同明確副作用的商業(yè)糖尿病藥物。然而，多糖主要從自然資源中提取，具有安全性、可獲得性和抗糖尿病潛力的優(yōu)點(diǎn)。本文綜述了具有降血糖活性的天然多糖的最新研究，重點(diǎn)是各種細(xì)胞和動(dòng)物模型中的不同藥理機(jī)制，還詳細(xì)討論了結(jié)構(gòu)與降血糖作用的關(guān)系。

多糖降血糖作用機(jī)制包括：調(diào)節(jié)腸道菌群，調(diào)解細(xì)胞通路，調(diào)節(jié)酶活，調(diào)解胰島素分泌，調(diào)節(jié)氧化損傷等。多糖結(jié)構(gòu)與降血糖構(gòu)效關(guān)系：分子量，單糖組成，糖苷鍵類(lèi)型，高級(jí)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)改性，糖醛酸含量等。

青錢(qián)柳多糖（CP）可能通過(guò)宿主代謝和腸道菌群組成對(duì)糖尿病產(chǎn)生間接影響（圖1）。CP治療可通過(guò)改善營(yíng)養(yǎng)代謝（氨基酸和嘌呤）和能量代謝（TCA循環(huán)）來(lái)預(yù)防糖尿病。由于CP治療，較高豐度的瘤胃球菌（有益細(xì)菌）參與了T2DM的改善過(guò)程。這種腸道菌群的變化可以通過(guò)增加乙酸和丁酸的產(chǎn)生來(lái)調(diào)節(jié)激素水平（GLP-1）和炎癥（Bcl-2、Bax等細(xì)胞因子），從而進(jìn)一步改善胰島功能β細(xì)胞功能障礙，降低高血糖和胰島素抵抗。

圖1 多糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物及其代謝產(chǎn)物緩解2型糖尿病的機(jī)制

IRS-1和PI3K磷酸化的激活可導(dǎo)致磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸的產(chǎn)生，從而激活A(yù)kt。Akt是一種關(guān)鍵的多效性激酶，可介導(dǎo)胰島素在葡萄糖代謝中的大部分生物學(xué)作用，包括Ser21處GSK-3a的磷酸化和Ser9處GSK-3β對(duì)GSK3的激活。一種具有線性（1）的特殊果膠多糖（FPLP）→4） 從無(wú)花果果實(shí)中提取并純化了結(jié)合1.30%支鏈己烯醛酸的-α-D-半乳糖醛酸。FPLP治療可改善C57BL/KsJ db/db小鼠的高血糖和肝糖原代謝。FPLP的治療機(jī)制是激活I(lǐng)RS-1/PI3K/Akt/GSK3β/GS胰島素信號(hào)通路和AMPK/GSK3β/GS信號(hào)通路，調(diào)節(jié)參與肝糖原生成和糖原分解的葡萄糖激酶、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶的表達(dá)（圖2）。

圖2 植物多糖改善db/db小鼠肝糖原代謝機(jī)制

從鐵杉葉中分離得到一種新的多糖（THDP-3），可調(diào)節(jié)四氧嘧啶誘導(dǎo)的四只糖尿病小鼠中葡萄糖激酶、腺苷酸活化蛋白激酶、葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的表達(dá)（圖3）。回豆壩多糖的體外抗氧化活性表明，該多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶具有顯著的抑制作用（IC₅₀=0.019 mg/mL，陽(yáng)性對(duì)照阿卡波糖IC₅₀=0.097 mg/mL）。它可以降低血清甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，并顯著改善口服葡萄糖耐量，表明它可以抑制肥胖和降低胰島素抵抗。

圖3 植物多糖對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)糖尿病小鼠肝臟糖代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制

糖尿病是一個(gè)嚴(yán)重的世界性健康問(wèn)題，其發(fā)病率和死亡率較高。以前的治療方式主要集中在抗高血糖藥物上，這些藥物導(dǎo)致了嚴(yán)重的并發(fā)癥。因此，從天然產(chǎn)物中開(kāi)發(fā)新的降血糖成分越來(lái)越受到重視。從動(dòng)物、植物和真菌中提取的多糖因其安全性和多種生物活性而受到世界各國(guó)的科研工作者所關(guān)注。在本文中各種研究表明，多糖的干預(yù)可以通過(guò)潛在的不同機(jī)制降低高血糖，包括抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶活性，改善葡萄糖代謝，增加β-細(xì)胞質(zhì)量，減少氧化應(yīng)激損傷和調(diào)節(jié)腸道菌群。本文綜述了近年來(lái)天然多糖降血糖活性的研究概況，包括其結(jié)構(gòu)特征、藥理機(jī)制和相關(guān)模型；還討論了其結(jié)構(gòu)與降血糖活性的關(guān)系。本綜述將促進(jìn)科研工作者對(duì)天然多糖在緩解高血糖癥中的應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，并為這些天然產(chǎn)物在功能性食品和醫(yī)藥工業(yè)中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

第一作者簡(jiǎn)介

冀曉龍，主要從事植物多糖（紅棗多糖）提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定及功能活性研究，多糖與淀粉互作研究等方面的研究；目前主持河南省自然基金1項(xiàng)，市廳級(jí)項(xiàng)目1項(xiàng)，校級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng)，企業(yè)橫向3項(xiàng)，已發(fā)表SCI論文20篇，參編專(zhuān)著1部。

通信作者簡(jiǎn)介

閆溢哲，河南省高校科技創(chuàng)新人才，河南省教育廳學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人，河南省青年托舉人才，河南省高等學(xué)校青年骨干教師。現(xiàn)任鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院學(xué)科秘書(shū)，中國(guó)輕工業(yè)食品低溫加工與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室辦公室主任；兼任河南省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)理事，《Frontiers in Nutrition》食品化學(xué)部分副編輯，《食品工業(yè)科技》青年編委，《Food Hydrocolloids》《Carbohydrate Polymers》等國(guó)際知名期刊審稿人。主要從事碳水化合物改性及功能研究，主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、省廳級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)。以第一或通訊作者發(fā)表SCI收錄論文38篇，其中JCR 1區(qū)25篇、ESI高被引論文4篇、熱點(diǎn)論文2篇，H因子23；出版學(xué)術(shù)著作3部；獲中國(guó)糧油學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河南省教育廳科技成果一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，河南省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)3項(xiàng)；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利10件，已轉(zhuǎn)化2件。