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Introduction

枸杞多糖(LBP)是从枸杞中提取的一种多糖,已被证明在调节2型糖尿病(T2D)患者的血糖和血脂方面具有潜在的益处。尽管在动物模型中已有广泛研究,但在人类中的研究相对较少。本研究旨在通过代谢组学方法,利用气相色谱-飞行时间质谱(GC-TOF-MS)技术,进一步探讨LBP对T2D患者血清代谢物的调节作用。

Results

研究纳入了20 名T2D患者,每天给予300 mg的LBP,实验持续3 个月。在为期3 个月的干预周期始末,研究人员对血清生物标志物进行了动态监测(表1)。

表1 LBP干预T2D患者3个月后的基本情况

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如图1所示,经主成分分析后参与者血清样本中的代谢物分布情况,其中第一主成分(PC1)方差贡献率为14.6%,第二主成分(PC2)方差贡献率为9.1%。LBP干预3个月后,代谢物分布与LBP干预前相比发生改变。

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图1 20 名T2D受试者服用LBP 3 个月前后的血清PCA得分图

通过火山图(图2)对筛选代谢物进行可视化呈现。研究发现枸杞多糖显著上调11 种血清代谢物,同时下调13 种血清代谢物。由表2可知,枸杞多糖共调控24 种血清代谢物。

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图2 服用LBP 3 个月后的火山图

表2LBP干预3个月后血清中代谢物的筛选

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如图3所示,本研究证实摄入枸杞多糖可调控以下代谢通路:D-谷氨酰胺与D-谷氨酸代谢、维生素B6代谢、甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢、丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢、磷酸戊糖途径、丁酸酯代谢、乙醛酸二甲酯代谢、半胱氨酸/蛋氨酸代谢、糖酵解途径、丙酮酸代谢以及花生四烯酸代谢。

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图3基于KEGG数据库的枸杞多糖干预通路效应分析

Conclusion

本研究表明,LBP具有降血糖的潜力,并能显著改善T2D患者的血清IGFBP水平。通过代谢组学分析,LBP被证实能够调节24 种血清代谢物,特别是谷氨酰胺和谷氨酸代谢途径。这些发现为LBP在糖尿病管理中的应用提供了新的科学依据。

朱紫璇,东南大学公共卫生学院营养与食品卫生系,硕士研究生。

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孙桂菊,东南大学公共卫生学院营养与食品卫生系,教授,博士生导师。2001年7月毕业于复旦大学公共卫生学院,获医学博士学位;曾在美国德克萨斯理工大学、德国联邦食物中心营养与生化研究所、美国霍普金斯大学公共卫生学院做访问学者。现任中国营养学会常务理事;中国营养学会营养与保健食品分会副主任委员;江苏省营养学会副理事长;南京营养学会理事长;国家市场监督管理总局保健食品审评专家;卫生健康委员会新食品原料审评专家;全国学校食品安全与营养健康工作专家组专家。主持国多项国家级课题,“十四五”国家重点研发计划“食品营养与安全关键技术研发”重点专项“老年人群营养健康食品创制与产业化示范”首席科学家。在国内外期刊杂志发表学术论文400余篇,其中SCI论文170余篇。

Lycium barbarum polysaccharide regulates serum metabolites in type 2 diabetic patients with the metabolomics-based approach of GC-TOF-MS

Zixuan Zhua1, Jing Suiab1, Huizhen Caiac, Beijia Zhoua, Bihuan Hua, Ying Wanga, Daochen Gonga, Shaokang Wanga, Ligang Yanga, Wang Liaoa, Yajie Zhoua, Guiju Suna*, Hui Xiaa*

aKey Laboratory of Environmental Medicine and Engineering, Ministry of Education, Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Southeast University, Nanjing 210009, China

bResearch Institute for Environment and Health, Nanjing University, Information Science and Technology, Nanjing 210044, China

cSchool of Public Health and Management, Ningxia Medical University, Yinchuan 750004, China

*Corresponding authors.

Abstract

Lycium barbarum polysaccharide (LBP) has displayed beneficial effects against type 2 diabetes (T2D), such as reducing blood glucose and lipids. We utilized a metabolomics method to explore the effects of LBP on the regulation of diabetes. Twenty T2D patients were included and provided with LBP (300 mg/day) for 3 months. The results showed that LBP reduced the fasting blood glucose levels of participants after 3 months (P = 0.057) and significantly improved serum insulin-like growth factor binding protein levels. In addition, LBP significantly regulated 24 serum metabolites, and the following KEGG pathway analysis indicated that LBP primarily affected glutamine and glutamate metabolism. Overall, LBP consumption influenced serum metabolites and displayed hypoglycemic effects by regulating the metabolic pathway modulating glutamine and glutamate.

Reference:

ZHU Z X, SUI J, CAI H Z, et al. Lycium barbarum polysaccharide regulates serum metabolites in type 2 diabetic patients with the metabolomics-based approach of GC-TOF-MS[J]. Journal of Future Foods, 2026, 6(3): 439-445. DOI:10.1016/j.jfutfo.2024.12.001.

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文章翻译由作者团队提供

编辑:龚艺;责任编辑:梁安琪

封面图片来源:摄图网

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