国家自然科学基金|广西民族大学杨立芳教授：白耙齿菌提取物对2型糖尿病小鼠的降糖作用及机制

摘要：本文旨在研究白耙齿菌提取物（Metabolites of Irpex lacteus，MIL）对2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus，T2DM）小鼠的降糖作用及其作用机制。通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）诱导T2DM小鼠模型，将小鼠分为正常组、模型组、二甲双胍组及MIL高、中、低剂量组，给药5周后检测空腹血糖（FBG）、口服糖耐量（OGTT）、肝糖原（Liver Glycogen）、肌酐（SCR）、尿氮素（BUN）、胰岛素（INS）及葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）的含量，并对肾脏进行病理学观察；通过网络药理学预测通路及靶点，采用RT-qPCR、Western blot 技术对T2DM小鼠相关基因的mRNA和蛋白表达量进行检测。结果表明，MIL能极显著降低T2DM小鼠FBG、BUN、SCR、INS及OGTT-AUC水平（P<0.01），极显著升高GLUT4及Liver Glycogen水平（P<0.01）；肾脏病理学观察显示MIL可以改善肾脏组织中细胞的炎症状态，有效缓解高血糖引起的肾炎病症；MIL还可以显著上调蛋白激酶B（AKT）、GLUT4、磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）并下调INS的mRNA表达量（P<0.05），显著上调p-PI3K和p-AKT的蛋白表达量（P<0.05）。上述结果表明，MIL可能通过调节PI3K/AKT信号通路来调节血糖紊乱。

PART.01

结果

本章节重点包括：白耙齿菌提取物（MIL）对2型糖尿病（T2DM）小鼠具有显著的降糖作用，具体表现为改善小鼠体重、饮水量和饮食量，显著降低空腹血糖（FBG）和口服葡萄糖耐量试验（OGTT）曲线下面积（AUC），提高肝脏糖原含量，并改善肾脏功能指标（BUN、SCR）及肾脏病理损伤。此外，MIL通过调节血清中胰岛素（INS）和葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）水平，影响PI3K/AKT信号通路相关基因和蛋白表达，表明其降糖机制可能与激活PI3K/AKT通路、促进葡萄糖转运和改善胰岛素抵抗有关。

图  1   MIL对T2DM小鼠灌胃期间体质量（A）、饮水量（B）、饮食量（C）的影响（n=8）

Figure  1.   Effects of MIL on body mass (A), water intake (B) and food intake (C) of T2DM mice during gastric perfusion (n=8)

表  2   实验期间小鼠FBG的变化

Table  2.   Changes of FBG in mice during the experiment

注：NC：正常组，MD：模型组，MF：盐酸二甲双胍组，MILL、MILM、MILH分别表示MIL低、中、高剂量组；与正常组相比，^**P<0.01，^*P<0.05，与模型组相比，^##P<0.01，^#P<0.05（n=8），表3同。

表  3   MIL对T2DM小鼠葡萄糖耐量的影响

Table  3.   Effects of MIL on Glucose Tolerance in T2DM Mice

图  2   MIL 对T2DM小鼠Liver Glycogen（A）、BUN（B）、SCR（C）含量的影响（n=8）

Figure  2.   Effects of MIL on the contents of Liver Glycogen(A), BUN(B) and SCR(C) in T2DM mice (n=8)

图  3   MIL对T2DM小鼠肾脏的影响（400×）

Figure  3.   Effects of MIL on kidneys of T2DM mice (400×)

注：NC：正常组，MD：模型组，MF：盐酸二甲双胍组，MILL、MILM、MILH分别表示MIL低、中、高剂量组。

图  4   MIL治疗T2DM关键作用靶点及通路图

Figure  4.   Key targets and pathways of MIL in treating T2DM

注：A：MIL治疗T2DM相关靶点Venn图；B：MIL治疗T2DM靶点网络图；C：GO分析柱状图（BP，CC，MF）；D：KEGG信号通路富集分析图；E：MIL治疗T2DM相关靶点-核心通路网络图，橙色圆形为靶点，紫色长方形为核心通路；F：MIL治疗T2DM相关药物-成分-靶点-核心通路网络图，红色六边形图案为药物即MIL，绿色三角形为其主要组分，橙色圆形为靶点，紫色长方形为通路。

图  5   MIL 对T2DM小鼠血清GLUT4（A）、INS（B）含量的影响（n=6）

Figure  5.   Effects of MIL on the contents of GLUT4(A) and INS(B) in serum of T2DM mice (n=6)

图  6   MIL对小鼠肝脏组织INS、GLUT4、PI3K、AKT mRNA表达的影响（n=3）

Figure  6.   Effects of MIL on the expression of INS, GLUT4, PI3K and AKT mRNA in mouse liver tissue (n=3)

图  7   MIL对T2DM小鼠肝脏组织p-AKT、p-PI3K蛋白表达的影响（n=3）

Figure  7.   Effects of MIL on the expression of p-AKT and p-PI3K protein in liver tissue of T2DM mice (n=3)

本章节重点讨论了白耙齿菌提取物（MIL）对2型糖尿病（T2DM）小鼠的降糖作用及其机制。研究发现，MIL能显著降低T2DM小鼠的空腹血糖（FBG），改善葡萄糖耐受能力，增加肝脏糖原含量，并具有肾脏保护作用。机制研究表明，MIL通过上调GLUT4、PI3K和AKT的表达，激活PI3K/AKT信号通路，缓解胰岛素抵抗，从而改善糖代谢紊乱。此外，研究指出后续可进一步探索其他相关通路以全面揭示MIL的作用机制。

本章节指出白耙齿菌提取物可能通过调节PI3K/AKT信号通路，对2型糖尿病小鼠产生降血糖和改善糖代谢紊乱的作用，具有成为防治药物的潜力，并为相关真菌资源开发提供新思路。

PART.03

思维导图

引用本文：严静，齐晋，姜明国，等. 白耙齿菌提取物对2型糖尿病小鼠的降糖作用及机制[J]. 食品工业科技，2026，47（2）：398−407. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024120127.

Citation：YAN Jing, QI Jin, JIANG Mingguo, et al. Hypoglycemic Effects and Mechanism of Metabolites of Irpex lacteus on Type 2 Diabetic Mice[J]. Science and Technology of Food Industry, 2026, 47(2): 398−407. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024120127.

通信作者简介

杨立芳，女，教授/博士，博士/硕士生导师，现任广西民族大学化学化工学院，精细化工专硕方向负责人，中药制药、制药工程专业负责人。2011年7月博士毕业于中国药科大学药学院，获理学博士学位；现主要从事药物资源、药食同源植物和微生物次生代谢产物生物活性及有效成分研究工作；曾获广西区教育厅“优秀创新创业导师”、广西民族大学优秀教师、优秀班主任等荣誉称号。近年来主持完成国家自然科学基金项目2项，主持广西重点研发项目1项，主持广西创新驱动项目子课题项目1项，主持完成省部级科学基金项目3项，主持横向课题项目2项；作为主要完成人参加国家自然科学基金项目2项，科技厅项目3项。获广西科学技术进步奖二等奖（排名第三）1项；先后发表SCI、中文核心期刊等论文80余篇，以第一发明人获得国家发明专利授权9项。