糖尿病是常见的内分泌代谢疾病,以胰岛β细胞合成和分泌的胰岛素绝对或相对不足为主要特征,并伴随血糖异常升高,蛋白质代谢和脂肪代谢紊乱。全世界范围内,糖尿病已成为威胁人类健康的第三大非传染性疾病,仅次于肿瘤和心脑血管疾病。近年来,我国处于经济飞速发展时期,加之老龄化进程加快、环境污染、饮食习惯与生活方式及精神压力等因素,我国糖尿病形势日益恶化,不仅导致患者生活质量的下降,同时给社会经济发展和医疗体系带来沉重负担。因此,寻找积极有效的糖尿病防治方法具有极其重要的意义。我国将青钱柳作为代茶饮已有数千年历史。如今,其药用价值被日渐发掘,有降血糖、降血脂、抗衰老等多种功效,是一种研究价值极高的本土植物。多糖是具有多种生物功能的天然大分子物质,对人体健康的益处已得到大量研究结果的支撑。目前,关于青钱柳多糖对糖尿病的改善作用的系统研究和机制探讨仍较为有限。本研究选取青钱柳多糖(Polysaccharides of Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljiskaja,CP)为研究对象,采用链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)注射结合高糖高脂饮食建立2型糖尿病大鼠模型,研究多糖对2型糖尿病大鼠高血糖,高血脂的改善作用及对糖尿病引起的肠道菌群和代谢功能紊乱的调节作用。主要研究内容与结果如下:(1)探讨CP对2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响。糖尿病大鼠被随机分为5组,分别灌胃生理盐水、二甲双胍(Metformin,Met,70 mg/kg BW)及低、中、高剂量的CP(200 mg/kg BW、300 mg/kg BW、400 mg/kg BW);正常大鼠随机分为2组,多糖对照组(300 mg/kg BW)和正常组(生理盐水)。灌胃持续3周。每周检测CP对2型糖尿病大鼠血糖、饮食饮水量及体重的变化;灌胃结束后,测定CP对2型糖尿病大鼠口服糖耐量、胰岛素和血脂水平的影响。结果表明CP可显著缓解2型糖尿病症状,抑制大鼠体重下降和缓解多饮多食的症状;有效降低2型糖尿病大鼠血糖水平、提高血糖耐受能力和调节胰岛素水平;显著下调2型糖尿病大鼠血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平和上调2型糖尿病大鼠血清高密度脂蛋白水平。这表明CP可通过调节血糖和血脂代谢改善胰岛素抵抗。(2)探究CP对2型糖尿病引起的胰腺损伤、肝脏损伤及肝功能异常、激素分泌和炎症反应水平的影响。通过肝功能检测、HE染色和免疫组化法检测CP对2型糖尿病大鼠肝脏和胰腺的保护作用,利用酶联免疫法检测血清激素水平和炎症因子水平分析CP对2型糖尿病大鼠激素分泌和炎症水平的影响。结果表明CP可通过多个途径延缓2型糖尿病进程:CP能显著改善2型糖尿病大鼠胰腺的病理损伤,并通过调控胰腺组织促凋亡蛋白Bax和抗凋亡蛋白Bcl-2的表达来抑制β细胞的功能异常;能有效改善2型糖尿病大鼠肝脏的病理损伤和肝功能水平,通过提高肝脏组织超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化酶等抗氧化酶的活性,降低过氧化代谢产物丙二醛的水平,从而改善β细胞功能和胰岛素抵抗;能有效降低2型糖尿病大鼠血清炎症相关细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平,从而对糖尿病大鼠胰岛素抵抗过程中的胰岛素分泌起调节作用;调节2型糖尿病个体的激素水平,尤其是瘦素、脂联素和胰高糖素样肽-1等与2型糖尿病密切相关的激素,正常的激素水平有助于提高胰岛素敏感性。另外CP还能调节血清游离脂肪酸的含量,可通过恢复β细胞功能正常以实现降血糖功能。以上结果表明CP可通过改善胰腺损伤、肝脏损伤及肝功能异常,调节激素分泌和炎症水平,改善胰岛素抵抗。(3)解析CP对2型糖尿病大鼠肠道菌群及代谢紊乱的改善作用。通过变性梯度凝胶电泳和代谢物检测探究CP对2型糖尿病大鼠肠道生理环境的影响,结果表明CP可提高有益菌如普拉梭菌属、普氏菌属、梭菌属和瘤胃球菌属的丰度,降低潜在致病菌如毛螺菌属和螺杆菌属的丰度;促进T2DM大鼠肠道菌群组成向产生SCFAs的方向变化,同时降低肠道内p H和水分含量。以上结果表明CP能改善糖尿病个体的肠道菌群结构,进而改变肠道的代谢环境。(4)综合本研究结果,发掘CP改善2型糖尿病进程的机制:CP在肠道中通过营养富集作用促使有益菌增殖并抑制有害菌生长,诱导肠道菌群结构的变化。诱导的菌群结构变化进一步改变肠道代谢环境,进而影响机体免疫反应、激素分泌、氧化应激、胰腺细胞再生和器官功能,使上述机体机能趋于正常水平,改善高血糖和胰岛素抵抗,在一定程度上缓解2型糖尿病。