植物多糖能够保护胰岛β细胞,增加胰岛细胞数量,促进胰岛素分泌或释放;改善胰岛素抵抗,增加胰岛素敏感性;调节糖脂代谢相关酶,促进肝糖原合成;清除自由基,增强机体抗氧化和调节免疫功能等,从而实现降血糖功效。亦有研究表明多糖可通过激活PI3K/AKT信号通路和调节肠道菌群改善2型糖尿病。为开发Nigella sativa种子多糖(NSSP)的降糖功效、明确其作用机制及探索肠道菌群可能发挥的作用,本研究建立高糖高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)诱导2型糖尿病小鼠模型:高糖高脂饲料喂养小鼠4周,然后腹腔注射100 mg/kg STZ溶液,2周后筛选空腹血糖值>16.7 mmol/L的糖尿病小鼠,随机分成5组。分别对高、中、低剂量组糖尿病小鼠按140、70和35 mg/kg NSSP灌胃30天,并在给药第10、20和30天尾静脉采血,测定小鼠空腹血糖值(FBG)。给药30天后,取小鼠血清测定糖脂代谢参数、抗氧化应激能力水平和细胞因子含量。取小鼠骨骼肌采用RT-PCR检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)和白介素1β(IL-1β)的基因表达水平,同时采用Western blotting检测骨骼肌中磷酸化AKT(p-AKT)蛋白和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)蛋白的表达水平。取小鼠肝脏和胰腺组织观察病理形态变化。取小鼠盲肠内容物测定短链脂肪酸(SCFAs)含量以及肠道微生物的组成变化。结果显示NSSP高剂量组(140 mg/kg)显著降低小鼠的FBG、甘油三酯(TG)、糖化血清蛋白(GSP)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)、总胆固醇(TC)、TNF-α、IL-6和IL-1β水平,显著增加胰岛素(INS)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、p-AKT和GLUT4的表达水平,糖尿病小鼠的肝脏和胰腺病理得到改善。SCFAs测定结果显示NSSP高剂量组(140 mg/kg)小鼠和正常小鼠的乙酸、丙酸和丁酸的含量变化趋势一致,而SCFAs是肠道菌群的主要代谢产物,因此推测NSSP可能通过改变SCFAs的含量来调节肠道微生物群的组成。肠道菌群组成分析显示,f＿Muribaculaceae＿Unclassified菌属和Bacteroides菌属在2型糖尿病模型组上丰度显著降低,而NSSP高剂量组显著增加了两种菌属的丰度,且组成变化向正常组小鼠的肠道菌群趋近。由此,推测NSSP可能通过调节肠道微生物群改善糖尿病小鼠症状。