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本文基于国内外高血糖水平人群的日益增多和从饮食干预的策略,旨在从分子营养的角度研究补充膳食多酚荔枝果皮原花青素低聚体（LPOPC,A型）、莲房原花青素低聚体（LSOPC,B型）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）,对胰岛素抵抗小鼠葡萄糖稳态的调控,并探讨其潜在的机制。从体外实验和分子模拟、动物和细胞实验,基因或蛋白水平系统地研究了它们的干预作用,着重从天然多酚改善胰岛素抵抗引起的糖稳态失调的角度,研究其潜在的机制或相关通路。体外实验结果表明,LPOPC和LSOPC影响了淀粉的消化与吸收以及小肠细胞膜葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）的转运。随后以高脂饲料和链脲佐菌素（STZ）联合诱导胰岛素抵抗小鼠模型,对小鼠进行A型/B型原花青素和合生元（双歧杆菌Bb12和低聚木糖XOS）干预,结合RT-PCR和Western blot等分析表明,LPOPC,LSOPC和合生元通过多途径有效改善了肝脏、肌肉和脂肪等主要靶器官的糖代谢:增加了糖酵解和抑制了糖异生。为了了解糖稳态紊乱的情况下原花青素代谢产物以及肠道微生物的变化,同时也构建了糖尿病大鼠,研究了糖尿病对LPOPC代谢产物的差异。同时,利用16s测序分析了大鼠体内肠道微生物的改变。细胞实验表明,原花青素的重要单体EGCG影响了原代肝细胞（野生型,WT）,肝脏特异性Fox O1敲除（Fox O1 Knock out,FKO）和肝脏特异性敲入（Fox O1-S273D）的原代肝细胞葡萄糖稳态的调控。发现EGCG通过影响PKA-Fox O1信号通路,干预葡萄糖稳态的新机制。作为食物中的重要成分,膳食多酚可以作为天然化合物参与葡萄糖稳态的调控,A型和B型原花青素是潜在的抗糖尿病的膳食补充剂。主要研究结果如下:1.原花青素（LPOPC和LSOPC）对淀粉消化与吸收的影响及分子机制研究首先,我们研究了A型/B型原花青素对淀粉体外消化的影响。实验结果表明,A型/B型原花青素低聚体抑制了淀粉的消化,影响了α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性。LPOPC和LSOPC对α-淀粉酶的抑制效果没有显著差异,但50μg/m L LPOPC和LSOPC反应15 min对α-葡萄糖苷酶的抑制率分别是95%和64%（P＜0.05）。体内的实验结果表明,两种构型不一样的低聚原花青素都显著降低了淀粉的水解,血糖浓度显著下降（P＜0.05）。LPOPC的抑制效果显著强于LSOPC。进一步分析了小肠膜蛋白葡萄糖转运蛋白GLUT2的表达,结果表明,LPOPC和LSOPC显著抑制了GLUT2的转移,且LPOPC的抑制效果显著强于LSOPC（P＜0.05）。分子模拟结果表明,LPOPC和LSOPC的成分均可以结合在α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性中心,从而抑制其酶的活性。2.原花青素（LPOPC和LSOPC）和合生元对胰岛素敏感器官葡萄糖代谢的影响及对p66Shc-m TOR通路的调控采用高脂（HF,35%的能量来自脂肪）饲料联合STZ（45 mg/kg,i.v.,2次）构建ICR小鼠胰岛素抵抗模型。合生元（probiotics和prebiotics,P）包括益生菌BB-12（1×10~8cfu/kg/day）和2.8 g/kg低聚木糖XOS/day。实验11-13周后,我们发现LPOPC,LSOPC以及合生元显著降低了小鼠餐后血糖。单独灌胃LPOPC和LSOPC 11周,和模型组相比,餐后血糖分别降低了57%和40%。LPOPC,LSOPC和合生元抑制了胰岛素敏感器官（肝脏、肌肉和脂肪）哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（m TOR）和氧化应激调控因子p66Shc的表达（P＜0.05）。LPOPC,LSOPC和合生元在肝脏中降低了糖异生关键基因,如磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶（PEPCK）和葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-Pase）的表达,和脂质的从头合成途径,如固醇调节元件结合蛋白1（SREBP1）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）和硬脂酰辅酶A脱氢酶1（SCD1）;上调了糖酵解相关的基因表达,如磷酸果糖激酶（PFK）和丙酮酸激酶（PK）（P＜0.05）。同时,LPOPC,LSOPC和合生元增加了白色脂肪组织葡萄糖摄入,抑制了脂质的合成;增加了棕色脂肪线粒体解偶联蛋白1（UCP-1）的表达;增加了骨骼肌的葡萄糖摄入和酵解（P＜0.05）。LPOPC对于肝脏p-AMPK,GLUT2以及糖异生关键基因（PEPCK和G-6-Pase）的影响显著优于LSOPC的效果（P＜0.05）。3.原花青素（LPOPC和LSOPC）和EGCG对胰岛素抵抗小鼠葡萄糖稳态的影响及对二相代谢关键因子的调控LPOPC,LSOPC和EGCG降低了糖尿病小鼠餐后血糖和改善了葡萄糖耐量（P＜0.05）。LPOPC,LSOPC和EGCG通过激活孕烷X受体（PXR）/组成型雄甾烷受体（CAR）和调节Nrf2/keap1系统,诱导了肝脏和肠道II相药物代谢酶的表达（SULT1A1、UGT1A1和SULT2B1）。PXR/CAR的活化直接或间接抑制糖异生和脂肪生成。实验结果发现,调控Ⅱ相代谢的调节因子CAR/PXR在肝脏和肠道得到不同程度的改善。LPOPC,LSOPC和EGCG也影响了Nrf2/Keap-1在细胞质核细胞的分布。糖异生关键限速酶的PEPCK和G-6-Pase蛋白和基因的表达都受到了抑制。同时,灌胃多酚后脂质代谢的关键调控基因,如SREBP-1,FAS,ACC1,CD36和PPARγ,均受到不同程度的抑制。我们的实验研究结果表明多酚可能在代谢的过程中参与了糖脂稳态的干预。4.高血糖对LPOPC代谢的影响及其机制研究实验构建了SD大鼠的二型糖尿病模型。高脂饲料（35%能量来之脂肪）喂食2周后,腹腔注射35 mg/kg·bw STZ,SD大鼠的餐后血糖从15 mmol/L（造模1周）增加到25 mmol/L（造模3周）。糖尿病SD大鼠血清和肝脏的ROS值显著增加。灌胃LPOPC后,糖尿病SD大鼠尿液的总抗氧化能力下降。进而我们分析了,LPOPC的代谢产物在正常和糖尿病SD大鼠尿液的含量变化。实验结果表明,正常和糖尿病SD大鼠尿液LPOPC代谢产物均含有表儿茶素、3-羟基苯丙酸、3-羟基苯乙酸、4-羟基苯丙酸、m-香豆酸、p-香豆酸、香草酸、咖啡酸和莽草酸。但莽草酸在糖尿病SD大鼠尿液中显著降低。肠道微生物参与了多酚代谢产物的分解。因此,我们进一步检验了糖尿病SD大鼠和正常SD大鼠肠道微生物的变化。实验结果表明:（1）变形菌门和疣微菌门在糖尿病SD大鼠肠道内显著增加;（2）Bacteroidales＿S24-7,Lachnospiraceae＿unclassified和Ruminococcus＿1在糖尿病SD大鼠体内显著降低;（3）而Bacteroides,Alloprevotella和Phascolarctobacterium在糖尿病SD大鼠的肠道菌群中显著升高。尿液中LPOPC代谢产物的变化可能是由于糖尿病SD大鼠体内ROS的升高,清除了部分酚酸,以及肠道微生物的部分改变。5.EGCG对原代肝细胞葡萄糖稳态的影响及对PKA-Fox O1通路的调控EGCG对调节葡萄糖代谢的胰高血糖素信号通路的影响。分离的WT、FKO和Fox O1-S273D小鼠的原代肝细胞,并用EGCG或胰高血糖素处理。并使用了AMPK抑制剂和CREB-CBP相互作用抑制剂。结果表明,10μM的EGCG使WT和FKO原代肝细胞在6 h时的血糖生成分别降低了20%和23%。同时,EGCG激活了AMPK,并抑制了糖异生和糖原分解。此外,EGCG降低了线粒体耗氧量。我们进一步研究了EGCG对胰高血糖素刺激的c AMP/PKA信号通路的影响。EGCG使p-PKA-T197/T-PKA和p-CREB-S133/T-CREB水平分别降低了39%和20%,阻断了p-Fox O1-S273,减少了细胞核T-Fox O1。这表明Fox O1和CREB可能是EGCG的下游目标靶点。本章中EGCG抑制HGP的新机制:抑制胰高血糖素信号传导和通过抑制Fox O1-S273磷酸化。