近日，浙江省農(nóng)科院食藥用菌團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊Carbohydrate Polymers （IF=12.5）上發(fā)表了題為“Structural characterization and hypoglycemic mechanisms of a Hericium coralloides heteropolysaccharide (HCP-2b) viagut microbiota modulation and PI3K/Akt signaling”的研究論文。該研究從珍稀食藥用真菌——珊瑚猴頭菌的子實(shí)體中，成功提取并鑒定出一種結(jié)構(gòu)新穎、活性顯著的新型雜多糖HCP-2b，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)表征。研究進(jìn)一步揭示了該多糖通過(guò)“腸道菌群—代謝物—信號(hào)通路”多維度協(xié)同作用發(fā)揮降糖功能的科學(xué)機(jī)制，為開(kāi)發(fā)天然、多靶點(diǎn)的II型糖尿病干預(yù)策略提供了重要科學(xué)依據(jù)。

膳食來(lái)源的多糖因其良好的生物相容性和多靶點(diǎn)調(diào)控潛力，在糖尿病等代謝性疾病的干預(yù)研究中備受關(guān)注。然而，目前多數(shù)研究尚停留在表觀活性驗(yàn)證階段，對(duì)于多糖復(fù)雜結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的精確作用機(jī)制網(wǎng)絡(luò)，特別是其如何通過(guò)系統(tǒng)性的“菌群-宿主”互作發(fā)揮功效仍缺乏深度解析。

本研究采用生物活性導(dǎo)向的分離策略，獲得珊瑚猴頭菌子實(shí)體中關(guān)鍵活性多糖組分HCP-2b。通過(guò)GC-MS、核磁共振等技術(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)表征，確定其為一種分子量約9.93 kDa的雜多糖，主鏈由多種復(fù)雜的糖苷鍵連接構(gòu)成，其獨(dú)特結(jié)構(gòu)可能是高效活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。為全面評(píng)估其降糖潛能，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“體外-細(xì)胞-活體”多層級(jí)驗(yàn)證體系。研究發(fā)現(xiàn)，HCP-2b不僅能有效抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性（“源頭減糖”），更能顯著改善胰島素抵抗細(xì)胞的葡萄糖攝取能力，另外在II型糖尿病斑馬魚(yú)模型中證實(shí)了其卓越的改善高血糖效果。進(jìn)一步研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，HCP-2b發(fā)揮作用存在兩個(gè)核心且相互關(guān)聯(lián)的生物學(xué)通路：首先，通過(guò)體外人類(lèi)腸道菌群發(fā)酵模型，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)HCP-2b能像“益生元”一樣，選擇性富集擬桿菌屬和副擬桿菌屬等有益菌，并顯著促進(jìn)丙酸等有益短鏈脂肪酸的生成，這揭示了HCP-2b通過(guò)“菌群-代謝物”軸調(diào)節(jié)宿主代謝的嶄新路徑；其次，在分子層面，蛋白質(zhì)印跡分析和實(shí)時(shí)熒光定量實(shí)驗(yàn)表明，HCP-2b能顯著上調(diào)胰島素關(guān)鍵信號(hào)通路PI3K-Akt途徑中的關(guān)鍵蛋白（如IRS-1, PI3K, Akt, GLUT4）的表達(dá)。更為關(guān)鍵的是，在斑馬魚(yú)動(dòng)物模型中，使用PI3K或Akt的特異性抑制劑可阻斷HCP-2b的降糖效應(yīng)，直接驗(yàn)證了PI3K/Akt信號(hào)通路是其不可或缺的作用靶點(diǎn)。

該研究突破了天然多糖研究“結(jié)構(gòu)描述多、機(jī)制闡明淺”的瓶頸，首次將珊瑚猴頭菌多糖的降糖機(jī)制明確錨定于“腸道菌群調(diào)控”與“PI3K/Akt通路激活”這兩個(gè)具有明確生理和病理意義的生物學(xué)過(guò)程上，構(gòu)建了一個(gè)立體的“多靶點(diǎn)-多途徑”作用網(wǎng)絡(luò)。這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了我們對(duì)食藥用真菌多糖復(fù)雜生物效應(yīng)的科學(xué)認(rèn)知，也為開(kāi)發(fā)具有明確機(jī)制、功效可預(yù)測(cè)的第二代功能性食品或膳食補(bǔ)充劑提供了關(guān)鍵的理論支撐。未來(lái)，基于HCP-2b的結(jié)構(gòu)與機(jī)制研究，有望衍生出更高效的降糖產(chǎn)品，為II型糖尿病的膳食管理和預(yù)防開(kāi)辟新的方向。本研究得到了浙江省科學(xué)技術(shù)廳食用菌育種專(zhuān)項(xiàng)的資助。

（來(lái)源：最入蘑道）