研究背景
葛根是一种传统的药用膳食补充剂，研究表明它在预防和治疗II型糖尿病(T2DM)方面有显著的益处。淀粉是葛根中对治疗T2DM有决定性作用的主要物质之一。然而，其降糖活性的潜在机制尚不清楚。
江西中医药大学在Oxidative Medicine and Cellular Longevity（IF=5.076））杂志上在线发表了题为“Kudzu Resistant Starch: An Effective Regulator of Type 2 Diabetes Mellitus”的研究论文。该研究阐述了葛根抗性淀粉对T2DM小鼠胰岛素抵抗、肠道物理屏障和肠道微生物群的影响。结果表明，葛根抗性淀粉能显著降低T2DM小鼠的空腹血糖值及血液中总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白水平并且提高胰岛素合成效率，深入分析表明葛根抗性淀粉可以通过调节IRS 1/PI3K/AKT/Glut4信号转导来提高T2DM小鼠的葡萄糖敏感性，暗示葛根抗性淀粉以及淀粉基功能产品可作为一种有前景的益生元，对T2DM以及人类健康中也有重要作用。
研究思路
NC：正常对照组；PC： 阳性对照组；RSH：高剂量抗性淀粉RSM：中剂量抗性淀粉；RSL：低剂量抗性淀粉。
研究结果
1. KRS对T2DM小鼠的体重及糖代谢的影响
结果显示，krs治疗组的体重增长率高于PC组，改善了T2DM体重增加降低且生长速度减慢的表征。NC组的空腹血糖（FBG）处于正常水平，PC组小鼠的血糖维持在较高水平，但经krs治疗后，降糖效果明显。与PC组相比，KRS处理能有效抑制OGTT（口服葡萄糖耐量试验）。
图1. KRS对T2DM小鼠体重及糖代谢的影响
2. KRS对T2DM小鼠血脂代谢的影响
与NC组相比，PC组TG、TC、LDL-C水平显著升高， HDL-C水平显著降低。各组治疗后TG、LDL-C水平均显著降低。RSH组和RSM组HDL-C水平显著升高，恢复正常水平。表明KRS可改善T2DM小鼠异常脂质代谢。
图2. KRS对T2DM小鼠TC (a)、TG (b)、HDL-c (c)、LDL-C (d)的影响。
3. KRS对T2DM小鼠血清胰岛素水平及炎症因子的影响
不同浓度的KRS可显著降低血清胰岛素水平，这可能是胰岛素敏感性升高的原因。结果表明，KRS可通过调节胰岛素通路相关蛋白的表达来缓解胰岛素抵抗。
图3. KRS对T2DM小鼠蛋白水平基因表达的影响。
4. KRS对T2DM小鼠肠道通透性及相关蛋白的影响
结果表明，KRS可改善肠道防御的修复，中剂量KRS可有效缓解肠道通透性异常现象，KRS对肠有一定的保护作用。
图4. KRS对T2DM小鼠肠道通透性及紧密连接蛋白和粘蛋白的影响。
5. KRS对T2DM小鼠短链脂肪酸的影响
KRS处理后小鼠粪便中乙酸、丙酸和正丁酸的浓度发生变化。此外，与RSL组相比，RSH和RSM组小鼠会产生更多的SCFAs，尤其是丙酸和丁酸。结果表明，在摄入KRS在规定水平范围内，KRS可有效调节T2DM小鼠粪便中SCFAs的浓度。
图5. KRS对T2DM小鼠SCFAs浓度的影响。
6. KRS对T2DM小鼠肠道菌群组成分析的影响
通过丰度和多样性分析小鼠肠道菌群结构，5组间Shannon值和Simpson值存在显著差异。因此，各组小鼠肠道微生物的丰度和多样性存在显著差异。
在属水平上对所有样本进行Beta多样性分析， PCoA评分显示PC组与不同剂量的KRS治疗组有明显的分离，结果表明KRS影响了T2DM小鼠的肠道菌群。
图6. 各类群的丰富度和多样性(丰富度和均匀度)的比较。
图7. 各类属、门丰度分析
小结：Ⅱ型糖尿病(T2DM)是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，他的流行已成为21世纪全球公共卫生关注的问题。本文通过不同剂量的KRS治疗T2DM小鼠，证实KRS治疗可恢复T2DM小鼠的体重并能有效降低血糖水平。KRS可能通过加速T2DM小鼠的脂质代谢，维持正常的脂质代谢，从而减少肝脏组织中的过度脂质沉积，对肝脏起到有效的保护作用。
KRS可降低高血糖、高脂血症和慢性全身炎症，改善胰岛素抵抗和糖耐量异常，促进T2DM小鼠肝糖原合成。其机制与IRS-1/PI3K/AKT/Glut4通路的调控有关。16s rRNA基因测序分析结果显示，经KRS处理后，T2DM小鼠肠道菌群丰度和结构发生显著变化，KRS在肠道菌群多样性方面表现出不同的活性，说明KRS可能是一种潜在的预防和治疗T2DM的功能性食品。
