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文章背景简介
BACKGROUND INTRODUCTION
糖尿病是一种代谢性疾病，分为1型(T1DM)和2型(T2DM)糖尿病，两种糖尿病分别以胰岛素绝对缺乏和胰岛素抵抗为特征，其中T2DM占所有糖尿病病例的90%以上。T2DM及其并发症的治疗主要采用胰岛素分泌剂、胰岛素增敏剂、糖苷酶抑制剂等，如二甲双胍、格列本脲、阿卡波糖等，但这些药物存在靶点单一、胃肠道副作用、肝肾毒性等缺点。因此，有必要开发低副作用的植物性功能食品或药物预防或治疗2型糖尿病。
越来越多的证据表明，从药用和食用同源(MEH)中药中提取的一些天然生物成分，如多糖，是安全有效的降糖活性成分。例如，薏苡仁多糖和南瓜多糖均有报道可缓解2型糖尿病实验动物的症状。
苍术是一种菊科多年生草本植物。它的根茎通常被用作治疗消化系统疾病和炎症性疾病，被我国食品药品监督管理局(SFDA)批准作为功能食品使用。已有研究证实苍术乙醇提取物通过抑制Akt/NF-κB信号通路减轻炎症反应，缓解胃炎。苍术提取物还具有抗菌活性，如抑制鼠伤寒沙门菌的生物膜形成、粘附和侵袭。近年来，一些研究关注了苍术提取物的降糖作用。苍术挥发油可通过提高血清胰岛素样生长因子-1水平，使糖尿病大鼠血糖恢复正常，改善糖尿病。口服苍术提取物可激活SIRT1/AMPK通路，减少肥胖小鼠高脂肪饮食诱导的体重增加和脂肪组织扩张。苍术多糖（ AKP）被认为是苍术根茎中主要的生物活性成分之一，具有免疫调节、抗肿瘤、抗糖尿病等作用。然而，潜在的 AKP缓解糖尿病的作用机制有待进一步研究。
肠道微生物被称为“人类第二基因组”，是人体的基本组成部分，在营养代谢、免疫调节、肠道屏障保护等方面发挥着重要而特异的功能。研究表明，肠道微生物失调可引起许多疾病，如肥胖、易怒，肠易激综合征、糖尿病和帕金森病等。有研究比较T2DM患者和非糖尿病患者粪便微生物组成，发现T2DM患者粪便中厚壁菌门丰度增加，变形菌门和拟杆菌门丰度减少。在另一项研究中，研究人员发现T2DM患者中多种致病菌如大肠杆菌、共生梭菌、拟副杆菌增多，而非糖尿病患者则有较高的丰度益生菌，如双歧杆菌和阿克曼氏菌。此外，有报道称肠道菌群失衡可通过影响宿主能量代谢、引发慢性炎症反应、增加胰岛素抵抗等方式促进T2DM的发展。这些报告表明，恢复肠道微生物平衡可能是预防和治疗2型糖尿病的一种新策略。
大量研究证实，药食同源中的中药多糖可以通过调节肠道菌群来预防糖脂代谢疾病。如，桑葚多糖可通过上调一些益生菌的丰度来减轻糖尿病小鼠的体重，降低血糖水平，增加葡萄糖耐量，并改善组织损伤，如拟杆菌门、乳杆菌门、异源杆菌门、拟杆菌门和嗜黏蛋白阿克曼菌。枸杞多糖也被发现通过改变肠道菌群来缓解糖尿病小鼠的高血糖和高脂血症。然而，AKP是否通过调节肠道微生物及其代谢物来缓解糖尿病尚不清楚。
综上，为了探讨AKP对2型糖尿病患者粪便微生物群和代谢物的影响，天津科技大学王楠/齐威团队开展了相关研究，并于近期在《International Journal of Biological Macromolecules》杂志（IF=8.2，Q1）发表了题为“Effects of in vitro fermentation of Atractylodes chinensis (DC.) Koidz. polysaccharide on fecal microbiota and metabolites in patients with type 2 diabetes mellitus”的文章，张欣和马倩为第一作者，该文章主要通过建立体外模拟消化发酵模型探讨AKP潜在的抗糖尿病机制。
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所用到的主要方法
METHODS
1.利用DEAE Sepharose FF阴离子交换柱和Sephadex G-100葡聚糖凝胶层析柱对苍术多糖进行提取和纯化
2.利用离子色谱，液相示差和红外色谱表征多糖结构
3.16S rRNA 基因测序
4.GC-MS 和HPLC-MS技术
5.气体分析仪检测气体成分
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文章主要内容摘要
ABSTRACT
苍术多糖(AKP)具有降血糖活性。本研究采用体外粪便模拟发酵模型，研究了AKP对健康受试者和2型糖尿病(T2DM)患者粪便微生物群和代谢物的影响。从苍术中分离纯化AKP，其主要成分为AKP1，约占78%，平均分子量为3.25 kDa，由鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成，摩尔比为1:1 .25:2.88。值得注意的是，AKP发酵改善T2DM患者肠道菌群，如特异性地富集了双歧杆菌，降低了埃希-志贺氏菌的比例。此外，AKP还增加了短链脂肪酸的水平，而不影响整个肠道的产气量。这表明AKP在避免胀气的同时还发挥了有益的作用。代谢组学分析表明，ARP发酵引起了一些代谢产物的变化，这些代谢物主要与能量代谢和氨基酸代谢有关。重要的是，ARP发酵显著提高了肌醇(一种胰岛素增敏剂)的含量。微生物与差异代谢物的相关性分析表明肌醇和双歧杆菌显著正相关。总的来说，苍术多糖对糖尿病的缓解作用与促进双歧杆菌增殖，进而提高肌醇含量，导致胰岛素敏感性增加有关。本研究为AKP的功能食品应用奠定了理论基础。
简而言之，本研究的主要内容有：
1. AKP化学和结构表征
2. AKP发酵对T2DM患者粪便微生物群的影响
3. AKP发酵对T2DM患者产气的影响
4. AKP发酵对T2DM患者SCFAs的影响
5. AKP体外发酵样品代谢分析
