糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢疾病，据国际糖尿病联盟报道，2019年全球糖尿病成人患者约4.63亿，已成为世界范围内日益严重的公共健康问题。目前，用于治疗糖尿病的磺酰脲类、双胍类等药物虽能将患者血糖控制在正常范围内，但副作用大。近年来，以多糖作为活性物质的天然药物，因毒副作用小的药理优势成为生物医药领域关注的热点。现已明确具有降血糖活性的多糖约有80余种，但进入应用程序的障碍是对多糖的研究仅涉及功能活性大小及基本结构因素的认识，未探明其作用的分子机理或细胞上的特异靶点。
生物科学技术学院陈红漫副教授实验室在苦瓜多糖结构解析、分子修饰及降血糖构效关系的研究方面获得新进展。
实验室从苦瓜中分离获得一种分子量为1.3◊104Da的多糖，通过GC-MS、NMR等解析该多糖主链为β（1→4）连接、带分枝的阿拉伯糖/半乳糖聚糖，并利用金属铬络合及纳米硒等对多糖功能侧链基团进行了分子修饰，所获得的多糖衍生物在用量低于二甲双胍6倍的情况下可取得相同降血糖效果。
图1纳米硒苦瓜多糖的制备、分子形貌及对糖尿病小鼠胰岛细胞的修复
研究表明，苦瓜多糖及其衍生物可通过修复胰岛β细胞，增加胰岛细胞数量，促进胰岛素释放以及改善糖代谢方式调控血糖；利用RNA-eq转录组测序技术从分子水平探究苦瓜多糖调控血糖的分子机制及作用靶点，结果显示苦瓜多糖主要是通过上调肝糖原代谢中关键酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK）、葡萄糖-6-磷酸酶（G6pc）、糖原合酶（Gys）和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）基因表达，下调肝糖原降解关键酶如己糖激酶（GK）、磷酸丙酮酸激酶（PK）基因表达，从而加速糖原合成，减少葡萄糖生成，即苦瓜多糖是通过调控葡萄糖的利用和去向控制血糖水平；同时，苦瓜多糖也可通过提高机体抗氧化酶系运行，降低氧化损伤等途径，辅助调控二型糖尿病大鼠降低血糖。
图2 RNA-eq转录组测序探究苦瓜多糖调控血糖的作用靶点
该项研究为多糖的合理应用提供科学依据,对充分利用苦瓜资源的和促进人类健康具有重要的学术意义和应用价值。该项研究得到了国家自然基金资助，研究成果发表于近3年International Journal of Biological Macromolecules，Gene等期刊，累计影响因子16.85。
