龙眼叶乙醇提取物通过调控代谢通路与肠道菌群改善2型糖尿病的机制研究

《Biochemistry Research International》：Leaf Ethanol Extract of Dimocarpus longan Lour. Ameliorates Type 2 Diabetes Mellitus in Rats by Regulating Metabolic Pathways and Gut Microbiota

本文系统探讨了龙眼叶乙醇提取物（LYY）通过多靶点调控代谢通路（如支链氨基酸降解、脂肪酸生物合成）与重塑肠道菌群结构（如提升Ligilactobacillus丰度），显著改善2型糖尿病（T2DM）大鼠血糖血脂紊乱的作用机制，为中药治疗代谢性疾病提供新视角。

　　

引言

2型糖尿病（T2DM）作为一种全球高发的代谢性疾病，其发病与遗传、环境及生活方式密切相关。近年研究发现，肠道菌群紊乱与T2DM的发生发展存在显著关联。龙眼叶（Dimocarpus longan Lour.）作为广西民间用于治疗糖尿病的中草药，其乙醇提取物（LYY）已被证实具有降血糖活性，但具体机制尚未明确。本研究通过整合非靶向代谢组学与16S rDNA测序技术，深入探索LYY对T2DM大鼠代谢通路及肠道菌群的调控作用。

材料与方法

实验选用30只健康SD大鼠，通过高糖高脂饮食联合小剂量链脲佐菌素（STZ）诱导T2DM模型。大鼠分为四组：正常饮食对照组、T2DM模型组（HG+HFD）、阳性药二甲双胍组（MET）及LYY干预组。干预4周后，检测空腹血糖（FBG）、口服葡萄糖耐量（OGTT）及血脂指标（TC、TG、LDL-C、HDL-C）；采用液相色谱-质谱联用技术分析粪便代谢物，并通过16S rDNA测序解析肠道菌群结构。

结果

1. 1.
   LYY改善糖脂代谢紊乱
   LYY干预后，T2DM大鼠体重回升（p< 0.05），FBG水平显著降低（p< 0.01），OGTT曲线下面积（AUC）减小（p< 0.01）。同时，LYY下调TC、TG、LDL-C水平并提升HDL-C（p< 0.05），表明其有效改善糖脂代谢异常。
2. 2.
   代谢组学揭示关键代谢通路
   非靶向代谢组学筛选出61种差异代谢物，包括亮氨酰脯氨酸（Leu-Pro）、牛磺石胆酸3-硫酸酯等。LYY调控的代谢通路主要涉及缬氨酸/亮氨酸/异亮氨酸降解、不饱和脂肪酸生物合成、丙酸代谢及胆汁分泌等。例如，LYY显著上调5-氧代-6E,8Z,11Z,14Z-二十碳四烯酸（5-OxoETE）等脂质代谢物，并下调O-十八烷酰基肉碱（CAR 18:0）等致病性代谢物（VIP > 1.0, p< 0.05）。
3. 3.
   肠道菌群结构重塑
   16S rDNA分析显示，T2DM模型组肠道菌群α多样性（Chao1、Shannon指数）显著升高（p< 0.01），而LYY干预后菌群多样性趋于正常。在门水平，LYY提升^Firmicutes（+6.0%）并降低^Bacteroidota（-5.0%）相对丰度；在属水平，^{Ligilactobacillus}（+18.6%）与^{Christensenellaceae_R-7_group}等有益菌丰度增加，而^{Desulfobacterota}、^Turicibacter等致病菌丰度下降（p< 0.05）。
4. 4.
   菌群-代谢物关联分析
   Spearman相关性分析表明，^{Ligilactobacillus}与taurolithocholic acid 3-sulfate呈负相关（p< 0.05），而与piperine（胡椒碱）等代谢物正相关，提示LYY可能通过促进益生菌增殖，调节胆汁酸代谢，进而改善胰岛素敏感性。

讨论

本研究首次通过多组学整合分析，阐明LYY改善T2DM的潜在机制：一方面通过调控支链氨基酸代谢、脂肪酸合成等通路纠正代谢紊乱；另一方面重塑肠道菌群结构，提升^{Ligilactobacillus}等产短链脂肪酸菌丰度，间接调节葡萄糖稳态。局限性在于未直接检测短链脂肪酸浓度，且动物模型与人体菌群存在差异，后续需通过临床研究进一步验证。

结论

龙眼叶乙醇提取物可通过协同调控代谢通路与肠道微生态，有效缓解T2DM症状，为开发基于“菌群-代谢”轴的中药抗糖尿病策略提供理论依据。