茯苓多糖調(diào)節(jié)2型糖尿病模型大鼠肝臟糖異生的機(jī)制研究

韓思婕 潘翔 朱芊芊 張丹丹 張涵瑞 方敬賢 魏瓊 劉丹 葉曉川

關(guān)鍵詞茯苓多糖;2 型糖尿病;氧化應(yīng)激;PI3K/Akt/FoxO1通路;糖異生

2 型糖尿病占糖尿病發(fā)病例數(shù)的90%以上，由2 型糖尿病導(dǎo)致的并發(fā)癥大多與患者的高病死率有關(guān)[1-2]。目前，臨床上用于治療糖尿病的雙胍類藥物具有明顯的副作用[3]。而中藥在治病救人方面有幾千年的歷史，更是在防治2 型糖尿病及其并發(fā)癥方面具有多靶點(diǎn)、多途徑、個(gè)體化等不可替代的優(yōu)勢，因此，尋找標(biāo)本兼治、副作用小、療效穩(wěn)定的中藥及其有效成分治療糖尿病是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。

茯苓為多孔菌科真菌茯苓Poria cocos（Schw.）Wolf的干燥菌核，具有利水滲濕、健脾、寧心的功效[4]。糖尿病屬中醫(yī)“消渴癥”范疇，而茯苓是中醫(yī)治療消渴癥的高頻用藥[5]。茯苓多糖為茯苓菌核中的主要成分，占菌核質(zhì)量的70%～80%[6]，具有抗腫瘤、抗炎、保肝、調(diào)節(jié)免疫等多種藥理作用[7]。有研究報(bào)道，茯苓多糖能通過調(diào)節(jié)腸道菌群來改善肥胖小鼠的糖脂代謝，減輕肝臟脂肪變性[8]。多項(xiàng)研究表明，茯苓多糖可以減輕糖尿病腎病小鼠的腎損傷[9-11]。在生理?xiàng)l件下，機(jī)體血糖水平通過體內(nèi)葡萄糖產(chǎn)生和攝取間的動態(tài)平衡來維持穩(wěn)定。糖異生是將一些非糖前體，如乳酸、甘油、生糖氨基酸等轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程，肝臟糖異生是導(dǎo)致內(nèi)源性葡萄糖生成增加的重要原因，而2 型糖尿病患者中糖異生作用異常活躍[12]。目前已有研究證明，抑制肝臟糖異生是治療2型糖尿病的有效策略[13]。另有研究證實(shí)，磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）/叉頭框轉(zhuǎn)錄因子O1（forkheadbox transcription factor O1，F(xiàn)oxO1）信號通路可調(diào)節(jié)肝臟糖異生[14]。本研究主要探討茯苓多糖是否可以通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt/FoxO1 通路，抑制糖異生關(guān)鍵酶——磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK）和葡萄糖-6- 磷酸酶（glucose-6-phosphatase，G6Pase）的蛋白表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)2 型糖尿病模型大鼠血糖，以期為闡明茯苓多糖發(fā)揮降血糖的作用機(jī)制提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料

1.1 儀器

LiDE110 型凝膠成像儀購自日本Canon 公司;Spark10M型酶標(biāo)儀購自瑞士Tecan 公司;Centrifuge 5810R型高速離心機(jī)購自德國Eppendorf 公司;530 活力型手持血糖儀購自江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司;WTM-1812D型膜分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備、ST-2B-1812 型微濾膜元件、V0.2-2B-1812 型超濾膜元件均購自杭州沃騰膜工程有限公司;FD-1A-50 型冷凍干燥機(jī)購自北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;Eclipse E100 型光學(xué)顯微鏡、DS-U3 型成像系統(tǒng)均購自日本Nikon公司。

1.2 藥材與試劑

茯苓藥材采自湖北省英山縣石頭咀鎮(zhèn)，經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院葉曉川教授鑒定為多孔菌科真菌茯苓P.cocos（Schw.）Wolf 的干燥菌核。鹽酸二甲雙胍片（批號ABU7707，規(guī)格0.5 g/片）購自中美上海施貴寶制藥有限公司;鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ，批號301V021，規(guī)格1 g）購自北京索萊寶科技有限公司;三酰甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、肝糖原試劑盒（批號分別為20210423、20210426、20210422、20210420、20210425、20210426、20210420）均購自南京建成生物工程研究所;蘇木素-伊紅（HE）染液套裝、RIPA 裂解液（批號分別為G1003、CR2103126）均購自武漢賽維爾生物科技有限公司;TBST緩沖液（批號21128946）購自合肥白鯊生物科技有限公司;兔抗磷酸化PI3K（p-PI3K）、甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）（批號分別為ab182651、ab181602）均購自英國Abcam 公司;兔抗磷酸化Akt（p-Akt）、兔抗磷酸化FoxO1（p-FoxO1）（批號分別為#4060、#9461）均購自美國CST 公司;兔抗G6Pase（批號LS-C446262）購自美國LSBio 公司;兔抗PEPCK（批號14892-1-AP）購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG 二抗（批號AS1107）購自南非Aspen 公司;磷酸和氫氧化鈉均為食品級;水為純水。

1.3 動物

SPF 級SD 大鼠購自湖北省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，動物許可證號為SCXK（鄂）2020-0018，動物合格證號為42000600040888。動物實(shí)驗(yàn)經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，批準(zhǔn)號為HUCMS202103009。大鼠飼養(yǎng)于（20±2）℃、相對濕度50%～70%、12 h 明暗交替環(huán)境中，自由飲水、攝食，適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d 后用于實(shí)驗(yàn)。

2 方法

2.1 茯苓多糖的制備

茯苓丁粉碎后經(jīng)80%乙醇回流提取2 次（提取時(shí)間分別為2、1 h），濾過，取濾渣，揮干至無醇味后用氫氧化鈉溶解，常溫下充分?jǐn)嚢韬筮^濾。濾液用磷酸調(diào)至pH=7，沉淀用純水洗滌數(shù)次，濾過后的洗滌液經(jīng)WTM-1812D型膜分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備微濾、超濾后，與上述沉淀合并，冷凍干燥后得茯苓多糖。采用苯酚-硫酸法測得茯苓多糖含量為95.60%。

2.2 分組、造模與給藥

大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)5 d 后，禁食4 h（每次禁食均換墊料以避免墊料內(nèi)遺漏有飼料，影響禁食效果），取大鼠尾尖靜脈血，用530 活力型手持血糖儀檢測空腹血糖，作為大鼠基礎(chǔ)血糖值。將大鼠按照禁食4 h 后基礎(chǔ)血糖水平組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）為標(biāo)準(zhǔn)，分為空白對照組、模型組、二甲雙胍組（陽性對照，劑量為200mg/kg）和茯苓多糖低、中、高劑量組（劑量分別為100、200、400 mg/kg），每組8 只，各給藥組的劑量依據(jù)來自前期預(yù)實(shí)驗(yàn)。除空白對照組外，其余各組大鼠采用高脂飼料聯(lián)合STZ 誘導(dǎo)構(gòu)建2 型糖尿病大鼠模型：大鼠飼喂高脂飼料，第21 天時(shí)禁食不禁水12 h，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果腹腔注射STZ 40 mg/kg;3 d 后檢測造模大鼠空腹血糖值均大于11.3 mmol/L，表明造模成功;繼續(xù)飼喂高脂飼料至第28 天，鞏固造模。造模同時(shí)，模型組和空白對照組大鼠每日灌胃等體積水，各給藥組大鼠每日灌胃相應(yīng)劑量的藥物，每日1 次，連續(xù)灌胃42 d。

2.3 日常狀態(tài)觀察及體質(zhì)量檢測

實(shí)驗(yàn)期間觀察大鼠的飲水量、尿量、飲食量、毛色、精神狀態(tài)等情況，并每日測定大鼠的體質(zhì)量。

2.4 空腹血糖檢測和口服葡萄糖耐量試驗(yàn)

各組大鼠在給藥前、給藥后（給藥結(jié)束前1 d）檢測空腹血糖。口服葡萄糖耐量試驗(yàn)：給藥前1 d 禁食4 h 后取大鼠尾尖靜脈血，用530 活力型手持血糖儀檢測灌胃葡萄糖前（0 h）的血糖;然后灌胃2.5 g/kg 葡萄糖，分別在灌胃0.5、2 h 時(shí)檢測血糖，計(jì)算口服葡萄糖耐量試驗(yàn)曲線下面積（area under curve，AUC）：AUC=0.25×（血糖0 h+4×血糖0.5 h+3×血糖2 h）。AUC越大說明2 型糖尿病模型大鼠對葡萄糖的代謝能力越弱，側(cè)面反映糖尿病的病程。

2.5 臟器指數(shù)計(jì)算

末次給藥后，取大鼠腹部主動脈血，再解剖得大鼠心臟、肝臟、腎臟組織，用生理鹽水清洗、濾紙擦拭、稱定質(zhì)量后，置于-80 ℃冰箱保存。臟器指數(shù)=臟器質(zhì)量/體質(zhì)量×1 000。

2.6 HbA1c、TG、TC、MDA、GSH-Px、SOD水平及肝糖原含量檢測

取“2.5”項(xiàng)下血樣和肝臟組織。用肝素抗凝管取全血2～4 mL，以1 000 r/min 離心5 min，棄上清液，留沉淀的紅細(xì)胞，再用生理鹽水按上述方法洗滌2～3 次，得壓積紅細(xì)胞。取壓積紅細(xì)胞1 mL，加冷雙蒸水1.5 mL，用漩渦混勻器充分混勻1 min 制得溶血液，置于-20 ℃冰箱保存，用于檢測HbA1c 水平。用普通采血管取全血5mL，以3 000 r/min 離心10 min，小心吸取上清液即為血清，置于-80 ℃冰箱保存，用于檢測血脂指標(biāo)TG、TC水平和抗氧化指標(biāo)MDA、GSH-Px、SOD 水平。取肝臟組織約100 mg檢測肝糖原含量。各指標(biāo)檢測操作均嚴(yán)格按照相應(yīng)試劑盒說明書進(jìn)行。

2.7 肝臟和胰腺組織病理學(xué)觀察

隨機(jī)選擇“2.5”項(xiàng)下每組3 只大鼠的肝臟和胰腺組織，用4%多聚甲醛固定、梯度乙醇脫水、石蠟包埋、切片，HE染色、二甲苯透明后，于光學(xué)顯微鏡下觀察肝細(xì)胞情況和胰島細(xì)胞變性壞死情況，并用顯微鏡照相系統(tǒng)拍照（每個(gè)樣品隨機(jī)選取3 個(gè)區(qū)域），進(jìn)行病理學(xué)等級評分。其中肝臟病理等級評分采用Knodell 組織學(xué)活動指數(shù)評分系統(tǒng)并參考文獻(xiàn)[15]：Ⅰ級為界面性炎癥及橋接壞死的程度，按0～4 分評定;Ⅱ級為小葉內(nèi)肝細(xì)胞變性和壞死的范圍及匯管區(qū)的炎癥狀況，按0～4 分評定;Ⅲ級為纖維化程度，按0～4 分評定。胰腺病理等級評分標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)[16]：Ⅰ級為胰島形態(tài)損壞的程度，按0～4分評定;Ⅱ級為胰島細(xì)胞排列紊亂及細(xì)胞核游離的程度，按0～4 分評定;Ⅲ級為胰島細(xì)胞數(shù)量減少及細(xì)胞壞死的程度，按0～4 分評定。以上評分越接近0 分代表病理程度越輕，越接近4分代表病理程度越重。

2.8 肝臟組織PI3K/Akt/FoxO1 通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平檢測

采用Western blot 法檢測。取“2.5”項(xiàng)下部分凍存肝臟組織，加RIPA裂解液，冰浴徹底勻漿，將勻漿液轉(zhuǎn)移至離心管中，振蕩，冰浴30 min，同時(shí)用移液器反復(fù)吹打，確保勻漿液完全裂解。以12 000 r/min 于4 ℃離心5min，收集上清液，即為總蛋白溶液。取部分總蛋白溶液用BCA試劑盒測定總蛋白含量，剩余部分沸水浴5 min使蛋白變性，變性后置于-80 ℃冰箱保存，備用。取變性蛋白40 μg，采用10%十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離目的蛋白，其中分離膠電壓80 V，濃縮膠電壓120 V;用0.45 μm的PVDF膜300 mA轉(zhuǎn)膜90 min，用牛奶封閉1 h，分別加入p-PI3K、p-AKT、p-FoxO1、PEPCK、G6Pase 和GAPDH一抗（稀釋度分別為1 ∶500、1 ∶1 000、1 ∶500、1 ∶500、1 ∶2 000、1 ∶10 000），于4 ℃孵育過夜;次日，用TBST 漂洗3 次，加入相應(yīng)二抗（稀釋度為1 ∶10 000），于常溫下繼續(xù)孵育1 h 后，用TBST漂洗3 次，滴加新鮮配制的ECL混合溶液（魯米諾與過氧化氫體積比1 ∶1 混合）至膜的蛋白面，暗室中曝光，根據(jù)不同的光強(qiáng)度調(diào)整曝光條件，顯影、定影。將膠片進(jìn)行掃描存檔，采用AlphaEase? FC 軟件處理系統(tǒng)導(dǎo)出目的蛋白和內(nèi)參GAPDH的灰度值，采用Excel 軟件計(jì)算，以目的蛋白條帶與內(nèi)參蛋白GAPDH條帶灰度值的比值表示目的蛋白的表達(dá)水平。

2.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料以x±s 表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果

3.1 茯苓多糖對2 型糖尿病模型大鼠日常狀態(tài)和體質(zhì)量的影響

實(shí)驗(yàn)期間，大鼠均有較強(qiáng)的行動力。空白對照組大鼠皮毛健康有光澤，實(shí)驗(yàn)前后飲食量幾乎無變化。模型組大鼠表現(xiàn)狂躁，出現(xiàn)多飲、多食、多尿癥狀，毛色不華，部分呈淺黃褐色并伴有掉毛現(xiàn)象，體質(zhì)量較空白對照組顯著減輕（P<0.05）。給予相應(yīng)劑量藥物后，二甲雙胍組大鼠多飲、多食、多尿、毛色不華等狀態(tài)改善，但體質(zhì)量與空白對照組比較仍顯著減輕（P<0.05），并伴有便溏現(xiàn)象。與模型組比較，茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠狂躁?duì)顟B(tài)改善，多飲、多食、多尿、毛色不華等現(xiàn)象得到緩解，體質(zhì)量回升，其中茯苓多糖中劑量組分別與模型組、二甲雙胍組比較，以及茯苓多糖高劑量組與二甲雙胍組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)果見表1。

3.2 茯苓多糖對2型糖尿病模型大鼠臟器指數(shù)的影響

與空白對照組比較，模型組大鼠肝臟、腎臟臟器指數(shù)均顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，二甲雙胍組大鼠腎臟臟器指數(shù)和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠肝臟（除茯苓多糖低劑量組外）、腎臟臟器指數(shù)均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見表1。

3.3 茯苓多糖對2 型糖尿病模型大鼠口服葡萄糖耐量的影響

灌胃葡萄糖溶液0～0.5 h 期間，各組大鼠的血糖水平均呈逐漸增加的趨勢;而在灌胃0.5～2 h 期間，其血糖水平又均呈逐漸降低的趨勢。與空白對照組比較，模型組大鼠在灌胃葡萄糖溶液0、0.5、2 h 時(shí)的血糖水平和AUC均顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖低（除0 h 時(shí)外）、中、高劑量組大鼠在灌胃葡萄糖溶液0、0.5、2 h 時(shí)的血糖水平和AUC均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見表2。

3.4 茯苓多糖對2 型糖尿病模型大鼠空腹血糖和HbA1c的影響

給藥前，各組大鼠空腹血糖水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。給藥后（給藥結(jié)束前1 d），與空白對照組比較，模型組大鼠空腹血糖、HbA1c 水平均顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖中、高劑量組大鼠空腹血糖水平，以及二甲雙胍組和茯苓多糖中劑量組大鼠HbA1c 水平均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見表3。

3.5 茯苓多糖對2 型糖尿病模型大鼠血脂水平、抗氧化水平及肝糖原含量的影響

與空白對照組比較，模型組大鼠血清中TC、TG、MDA水平和肝糖原含量顯著升高，GSH-Px、SOD 水平顯著降低（P<0.05）。與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠TC、TG、MDA水平和肝糖原含量均顯著降低，SOD水平顯著升高（P<0.05）;茯苓多糖中劑量組大鼠GSH-Px 水平顯著升高（P<0.05）。結(jié)果見表4。

3.6 肝臟和胰腺組織病理學(xué)觀察結(jié)果

大鼠肝臟組織HE染色結(jié)果見圖1。由圖1 所示，空白對照組大鼠肝小葉形狀規(guī)則，肝細(xì)胞形態(tài)正常，肝索排列整齊、呈放射狀分布。模型組大鼠肝小葉不明顯，肝細(xì)胞排列散亂，肝索結(jié)構(gòu)消失，肝竇擴(kuò)大，細(xì)胞間呈不同程度的皺縮，導(dǎo)致空泡較多，可見淋巴細(xì)胞浸潤。二甲雙胍組大鼠肝索明顯，但中央靜脈周圍有巨噬細(xì)胞，表明肝細(xì)胞有炎癥。茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠肝索和肝竇結(jié)構(gòu)較模型組有所恢復(fù)，細(xì)胞皺縮情況均有所改善。各組大鼠肝臟病理等級評分見表5。由表5可知，與空白對照組比較，模型組大鼠肝臟病理等級評分均顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠肝臟病理等級評分均顯著降低（P<0.05）。

大鼠胰腺組織HE染色結(jié)果見圖2。由圖2 所示，空白對照組大鼠胰島形態(tài)結(jié)構(gòu)完整、呈橢圓形，細(xì)胞排列整齊、孔隙較小，細(xì)胞核大小相差不大。模型組大鼠胰島形態(tài)被破壞、變形呈葫蘆狀，中央可見空亮區(qū)和許多空泡，細(xì)胞核大小不一且游離于細(xì)胞邊緣。二甲雙胍組和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠胰島形態(tài)、細(xì)胞核情況較模型組均有所改善。各組大鼠胰腺病理等級評分見表6。由表6 可知，與空白對照組比較，模型組大鼠胰腺病理等級評分均顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠胰腺病理等級評分均顯著降低（P<0.05）。

3.7 茯苓多糖對2 型糖尿病模型大鼠肝臟組織中PI3K/Akt/FoxO1 通路相關(guān)蛋白表達(dá)的影響

與空白對照組比較，模型組大鼠肝臟組織中p-PI3K、p-Akt、p-FoxO1 蛋白表達(dá)水平均顯著降低（P<0.05），PEPCK、G6Pase蛋白表達(dá)水平均顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，二甲雙胍組和茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠肝臟組織中p-PI3K、p-Akt、p-FoxO1（除茯苓多糖低劑量組外）蛋白表達(dá)水平均顯著升高（P<0.05），PEPCK、G6Pase蛋白表達(dá)水平均顯著降低（P<0.05）。結(jié)果見圖3、圖4。

4 討論

本研究采用高脂飼料聯(lián)合STZ構(gòu)建了2 型糖尿病大鼠模型，所得模型大鼠常伴有血脂異常、體質(zhì)量減輕，且伴有HbA1c 水平持續(xù)升高等癥狀，與以往文獻(xiàn)一致[17]。

體質(zhì)量下降被認(rèn)為是糖尿病的典型特征，這與葡萄糖代謝缺陷和組織蛋白過度分解有關(guān)，而HbA1c 常作為糖尿病控制的監(jiān)測指標(biāo)[18]。在糖尿病的發(fā)生過程中，高血糖、高胰島素血癥和游離脂肪酸升高均可誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生，而強(qiáng)氧化環(huán)境可能會導(dǎo)致胰島素抵抗等生理功能障礙和糖尿病并發(fā)癥發(fā)生[19]。本研究結(jié)果顯示，茯苓多糖給藥后，能夠恢復(fù)大鼠體質(zhì)量，顯著降低2 型糖尿病模型大鼠的空腹血糖、HbA1c 水平，改善葡萄糖耐受情況，減輕氧化應(yīng)激水平。此外，茯苓多糖還可降低2 型糖尿病模型大鼠血清中的TC、TG 水平，遏制糖尿病病程中因糖脂代謝異常導(dǎo)致的膽固醇代謝異常，減輕胰腺組織的結(jié)構(gòu)破壞，從而發(fā)揮保護(hù)胰島β細(xì)胞的作用。

肝臟在能量平衡中起著至關(guān)重要的作用，而糖尿病病程發(fā)展中容易引起肝臟相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致死亡[20]。因此，肝臟損傷程度和肝糖原含量間接反映了機(jī)體的胰島素活性和糖代謝能力[21]。本研究中，模型組大鼠肝糖原含量顯著升高，肝臟病理切片顯示肝細(xì)胞形態(tài)改變，肝小葉不明顯，肝細(xì)胞排列散亂，肝索結(jié)構(gòu)消失，肝竇擴(kuò)大，表明2 型糖尿病模型大鼠的肝臟損傷可能與糖脂代謝失調(diào)及長期高糖刺激引起的炎癥損傷有關(guān)。茯苓多糖給藥后，各劑量組大鼠的肝糖原含量顯著降低，肝臟組織病理學(xué)檢查顯示肝索和肝竇結(jié)構(gòu)得到改善，表明茯苓多糖可以改善2 型糖尿病模型大鼠的肝臟損傷情況，也間接反映了茯苓多糖可以改善胰島素活性和糖代謝能力。

PI3K信號分子調(diào)節(jié)葡萄糖的攝取和代謝，其下游的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)Akt 磷酸化后可以調(diào)節(jié)糖異生和糖原合成[22]。FoxO1 是位于PI3K/Akt 途徑下游的關(guān)鍵因子，其轉(zhuǎn)錄活性受磷酸化的Akt 調(diào)節(jié)，而肝臟FoxO1 功能增強(qiáng)會導(dǎo)致胰島素作用受損及肝臟糖異常增多;相反，糖尿病發(fā)展過程中會損壞PI3K/Akt 通路，負(fù)調(diào)控使FoxO1 去磷酸化相對激活并移位到細(xì)胞核，去磷酸化的FoxO1 活性增強(qiáng)，從而增加糖異生[23]。本研究結(jié)果顯示，與模型組比較，茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠p-PI3K、p-Akt、p-FoxO1 蛋白表達(dá)水平均顯著升高，表明茯苓多糖可以激活2 型糖尿病模型大鼠肝臟PI3K/Akt/FoxO1通路。

正常生理情況下，肝臟通過葡萄糖和糖原的互相轉(zhuǎn)化來維持空腹血糖的正常水平。而2 型糖尿病患者的空腹高血糖主要是由肝臟糖異生所導(dǎo)致的[24]。PEPCK 和G6Pase 是肝臟糖異生過程中2 種關(guān)鍵的限速酶，可通過抑制這2 種酶來干預(yù)肝臟糖異生[25]。FoxO1 是肝臟糖異生關(guān)鍵酶調(diào)控的上游靶點(diǎn)，被磷酸化的FoxO1 能夠抑制G6Pase 和PEPCK 的蛋白表達(dá)，從而抑制糖異生[26]。本研究結(jié)果顯示，與模型組比較，茯苓多糖低、中、高劑量組大鼠PEPCK 和G6Pase 蛋白表達(dá)水平均顯著降低，表明茯苓多糖可以抑制肝臟糖異生。

綜上所述，茯苓多糖可以通過減弱氧化應(yīng)激，上調(diào)PI3K/Akt/FoxO1 通路，從而下調(diào)糖異生關(guān)鍵酶PEPCK和G6Pase的蛋白表達(dá)，發(fā)揮抑制肝臟糖異生的作用，進(jìn)而有效降低2型糖尿病模型大鼠的血糖水平，調(diào)節(jié)糖脂代謝。