阿佐克西特罗宾（Azoxystrobin）通过干扰雄激素受体（androgen receptor）和转化生长因子β（TGF-β）信号通路，以剂量依赖的方式逐渐导致睾丸损伤：生化、组织学和激素学证据
《Tissue and Cell》：Azoxystrobin induces progressive testicular damage in dose-dependent manners via disrupting androgen receptor and TGF-β signaling pathway: A biochemical, histological, and hormonal evidence
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本研究通过GC-MS分析酿酒酵母细胞壁提取物（SCCWE）的化学成分，评估其对STZ诱导糖尿病大鼠的抗糖尿病、肝保护、抗氧化及微生物调节作用。结果显示，SCCWE能显著降低血糖（27.4%-30.4%），改善血脂（总脂、胆固醇、甘油三酯分别降低45.6%、63.9%、46%），抑制炎症相关基因（HMGR、SREBP-1c、LXRα）表达，提升抗氧化指标（MDA降低56.5%，GSH升高607.2%），并恢复肠道菌群。结论表明SCCWE具有潜在糖尿病治疗价值。
Gehad A. Abdel Jaleel|Naglaa M. Ammar|Ahmed Shabaan|Walid El Hotaby|Abdelsamed I. Elshamy|Zeinab A. El-Gendy
埃及吉萨Dokki国家研究中心医学研究与临床研究学院药理学系
摘要
酿酒酵母细胞壁提取物（SCCWE）含有多种生物活性化合物，但其抗糖尿病作用机制尚不清楚。本研究旨在通过GC–MS技术分析SCCWE的化学成分，并探讨其在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病大鼠中的抗糖尿病、保护肝脏、抗氧化及调节微生物组的功效。实验中，大鼠分别接受格列本脲、SCCWE（25、50或100毫克/千克）治疗，同时设立非糖尿病正常大鼠作为对照组。研究评估了关键调节因子（P-AMPK、HMGR、SREBP-1c和LXRα）以及代谢参数、氧化和炎症指标，并进行了组织病理学和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析。GC–MS分析结果显示，主要成分包括海藻糖（16.03%）、曲安糖（15.05%）、甘油（12.24%）和甘露糖醇（7.38%）。STZ使空腹血糖升高1.5倍，并使乳酸菌数量减少6.6倍；而SCCWE使血糖降低27.4–30.4%，同时使乳酸菌数量增加266.7–711.6%。糖尿病大鼠的血清ALT水平升高2.1倍，使用SCCWE后下降35.3–55.6%。SCCWE显著改善了血脂异常，总脂质、胆固醇和甘油三酯分别降低了45.6%、63.9%和46%。此外，SCCWE使肝脏MDA含量降低56.5%，同时使GSH含量升高607.2%，并上调了P-AMPK的表达（18.9–154.6%），下调了HMGR（29.7–92.6%）和LXRα mRNA（21.3–87.6%）。组织病理学和FTIR分析证实了组织和膜的修复。研究表明，SCCWE具有显著的抗糖尿病和保肝作用，显示出其作为天然糖尿病治疗剂的潜力。
引言
糖尿病目前被认为是全球最严重的健康问题之一（Berbudi等，2020年）。链脲佐菌素（STZ）是一种对胰岛β细胞极具毒性的抗生素，常用于实验中——通常一次性大剂量给药——可导致1型糖尿病（T1DM），在48小时内几乎完全破坏β细胞，从而引发胰岛素缺乏、血糖升高、极度口渴和频繁排尿等症状，这与人类T1DM的临床表现高度相似（Olagoke，2021年）。全球约有4.25亿人患有糖尿病，该疾病仍是重大的公共卫生负担（Green等，2021年）。长期高血糖和代谢紊乱会损害眼睛、肾脏、肝脏、心血管系统、神经系统及生殖系统等多个器官（Gan等，2020年）。这些问题严重影响患者的生活质量，并给医疗系统带来巨大负担（He等，2022年）。
通过改变生活方式，注重饮食和营养教育以及持续的身体锻炼，对于改善血糖浓度至关重要，因为血糖波动是糖尿病患者尤其是1型糖尿病患者面临的主要挑战（Rock等，2020年）。必要时也可使用口服药物和/或胰岛素治疗。市场上常用的药物包括二甲双胍、噻唑烷二酮类、磺酰脲类、DPP-4抑制剂、SGLT-2抑制剂和GLP-1类似物等（Pradhan等，2022年）。这些药物通过抑制糖苷酶活性、激活PPAR、抑制DPP4等机制来调节血糖（Yang等，2020年）。然而，这些药物存在显著的安全性问题及多种不良反应，如肝肾损伤、低血糖、心脏问题及胃肠道反应（Dinda等，2022年）。因此，迫切需要开发新的、更安全的人工降糖剂来替代现有疗法。具有功能性及营养保健作用的食物已被研究作为辅助治疗手段（Dantas等，2021年）。
由于多糖具有多种单糖组成、糖苷键类型、聚合物序列和链构象，它们是自然界中结构比蛋白质和DNA更复杂的常见生物大分子（Meng等，2020年）。从微生物、植物和海洋生物资源中提取的多糖已被证实具有多种生物活性，如抗病毒、抗癌、免疫调节、抗糖尿病和抗凝血作用。鉴于这些特性及其安全性和无毒性，多糖成为开发新药物和营养保健产品的理想候选物质（Jiang等，2022年）。可溶性纤维，尤其是β-葡聚糖（BG）和甘露聚糖，因具有降血糖、降胆固醇、改善胰岛素抵抗、保护肝脏和增强免疫的作用而受到关注。这些效果可能有助于减轻糖尿病并发症（Oktapodas Feiler等，2022年）。
酿酒酵母细胞壁提取物（SCCWE）的主要活性成分是甘露聚糖（又称甘露蛋白）和β-葡聚糖；早期研究发现，这些化合物可增强巨噬细胞的非特异性免疫功能。酵母细胞壁还含有蛋白质、脂质、几丁质等成分（Elsoud等，2022年）。
甘露聚糖和β-葡聚糖是天然的免疫刺激剂，可通过PAMPs（病原体相关分子模式）增强免疫系统。它们还能改善肠道环境、增强先天性和获得性免疫、吸附霉菌毒素、促进伤口愈合、预防癌症，并具有抗氧化、降低血浆糖分和血脂的作用。此外，它们还被用作疫苗佐剂、抗感染药物和人体创可贴（Bilal等，2023年）。
胰岛素抵抗和糖尿病患者常伴有AMP-激活蛋白激酶（AMPK）信号通路受损（Khamies等，2024年）。AMPK是一种关键的代谢传感器，可促进葡萄糖吸收和脂肪酸氧化，同时抑制脂肪生成（Alghamdi等，2020年）。糖尿病患者的血脂异常与HMG-CoA还原酶（HMGR）升高有关，该酶是胆固醇生成的限速酶。糖尿病患者的脂肪沉积和代谢效率低下与SREBP-1c（一种促进肝脏脂肪生成的转录因子）过度激活有关（Schumacher和DeBose-Boyd，2021年）。糖尿病中的肝脏脂质积累与LXRα信号通路相关。LXRα调控脂质和胆固醇稳态，并与SREBP-1c共同促进脂肪生成基因的表达（Liu等，2022年）。因此，研究这些分子标志物有助于了解糖尿病相关的脂质代谢变化及潜在的治疗途径。
本研究旨在：（i）利用GC–MS技术分析SCCWE的化学成分，鉴定其关键生物活性代谢物；（ii）通过生化和氧化应激指标评估SCCWE对STZ诱导的糖尿病大鼠的保护和治疗效果；（iii）通过监测空腹血糖和代谢参数评估血糖控制情况；（iv）研究其对肠道微生物组的调节作用；（v）通过p-AMPK、HMGR、SREBP-1c和LXRα的表达分析探究其作用机制；（vi）利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和组织病理学评估确认处理组织的结构和生化变化。
实验部分
酵母培养与代谢物提取
日本千叶国立技术评估研究所（NBRC）的生物资源中心通过形态学鉴定和rRNA ITS测序确认了S. cerevisiae的物种身份。该菌株已存档在NBRC数据库中，编号为LC4498234。从NBRC获取即用型干酵母，冷藏运输至实验室后备用。
SCCWE的化学分析
为提高代谢物的挥发性和热稳定性，对SCCWE进行了硅基化处理，以便精确检测和定量。随后使用GC–MS分析衍生化后的提取物成分。图1展示了GC–MS离子色谱图的结果，表2列出了检测到的化学成分及其相对浓度（±SD）。提取物的主要成分是碳水化合物和多元醇，其中海藻糖占比最高（16.03%）。
结论
研究表明，SCCWE对STZ诱导的糖尿病大鼠具有显著的抗糖尿病、保肝、抗氧化和调节微生物组的作用。从化学成分来看，SCCWE富含甘露寡糖、多元醇和功能性多糖，同时含有少量脂肪酸、有机酸和氨基酸衍生物。这些成分共同作用，显著降低了空腹血糖，恢复了健康的乳酸菌数量。
Gehad A. Abdel Jaleel：概念设计、方法论、实验设计、数据分析、资源获取、验证、撰写、审稿和编辑；Naglaa M. Ammar：方法论、实验设计、数据分析、撰写——初稿；Ahmed Shabaan：方法论、实验设计、撰写——初稿；Walid El Hotaby：方法论、实验设计、数据分析、撰写——初稿；Zeinab A. El-Gendy：概念设计、方法论、实验设计、数据分析、资源获取、验证、撰写。
本研究未获得任何外部资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
