EDUONE Pass

2026-07-07

「鼠李糖硫酸酯」改善了餵食高脂飲食的糖尿病肥胖模型小鼠的代謝異常—源自三重縣特產*Monostroma nitidum*的多醣,將發炎相關路徑向抗發炎方向改變。

貢獻者:三重大學

新聞概述
- 三重縣特產植物*Monostroma nitidum*中發現的鼠李素硫酸鹽,能夠抑製糖尿病肥胖模型小鼠的體重增加和血脂升高。
- 抑制高脂飲食引起的血糖升高,並改善胰島素抗性指標 HOMA-IR。
棕色脂肪組織、肝臟和骨骼肌的 RNA-seq 分析表明,發炎相關路徑普遍受到抑制。
- 抑制巨噬細胞培養細胞中發炎細胞激素基因的表達。
- 證明了鼠李糖硫酸酯作為功能性食品成分的潛力,可以透過碳水化合物和脂質代謝來維持健康。

[概述]
 由三重大學區域創新研究科副教授臧立清和醫學研究生院講師島田康仁領導的研究團隊,與厚南化學株式會社合作,發現源自三重縣特產海藻*光亮單絲藻*的多醣——硫酸鼠李糖(注1)能夠抑制高脂飲食誘導的糖尿病肥胖(注2)小鼠模型的體重增加、血注胰島素此外,針對棕色脂肪組織(註4)、肝臟和骨骼肌組織的基因表現綜合分析表明,硫酸鼠李糖能夠廣泛抑制慢性發炎相關訊號通路。此外,在培養的巨噬細胞(註5)實驗中也證實了其對發炎細胞激素基因表現的抑製作用(註6)。
 這項研究成果將於 2026 年 7 月 6 日發表在專門研究功能性食品的國際學術期刊《功能性食品期刊》。

【背景】
 肥胖和第2型糖尿病在全球範圍內呈上升趨勢,兩者同時存在被稱為「糖尿病性肥胖」。近年來,糖尿病性肥胖已成為一個重要的社會議題,因為它會增加多種併發症的風險,例如心血管疾病(如心肌梗塞和中風)、脂肪肝和慢性腎臟病。在糖尿病肥胖中,由於脂肪組織中脂肪過度堆積,會發生慢性發炎。這種發炎不僅會擴散到脂肪組織,還會擴散到全身代謝器官,例如肝臟和骨骼肌,導致胰島素阻抗和脂質代謝異常,進一步加重病情。因此,人們越來越期望開發出能夠抑制慢性發炎並改善代謝異常的食品成分和功能性材料。

 鼠李糖硫酸酯是一種硫酸化多醣,大量存在於海藻「人草(Aosa latifolia)」中,而三重縣正是日本主要的產區之一。目前已通報其具有多種生理功能,包括抗病毒、抗發炎、抗肥胖和改善腸道環境等作用。我們的研究團隊也曾報告鼠李糖硫酸酯在斑馬魚和小鼠模型中改善脂質代謝的作用,以及在人體臨床試驗中改善便秘的作用。然而,其對糖尿病肥胖的影響及其分子機制尚未完全闡明。

 因此,在本研究中,我們利用自發性 2 型糖尿病模型小鼠(餵食高脂飲食)的糖尿病肥胖模型,研究了鼠李糖硫酸酯的有效性,並透過針對棕色脂肪組織、肝臟和骨骼肌的綜合基因表現分析(RNA-seq)(註 7)試圖闡明其作用機制。

【研究內容】
 本研究透過餵食高脂飲食10週,探討了鼠李糖硫酸酯對自發性第二型糖尿病模型小鼠(NSY/Hos小鼠)的影響。結果顯示,接受鼠李糖硫酸酯治療的小鼠體重增長抑制約30%,血液三酸甘油酯和總膽固醇分別降低約23%和26%。此外,高脂飲食引起的空腹血糖升高得到抑制,胰島素抗性指標HOMA-IR降低約56%,顯示與糖尿病肥胖相關的代謝異常得到改善。此外,3D微型CT分析顯示皮下脂肪堆積顯著減少。

 接下來,為了闡明鼠李糖硫酸酯的作用機制,我們對棕色脂肪組織、肝臟和骨骼肌進行了全面的基因表現分析。結果表明,鼠李糖硫酸酯抑制了多種發炎相關信號通路,包括TNF信號通路、IFNγ信號通路、S100家族信號通路、中性粒細胞脫顆粒通路和病原體誘導的細胞激素風暴通路。這些結果提示,鼠李糖硫酸酯可能透過調節多個代謝器官中的發炎相關通路,有助於緩解糖尿病肥胖相關的代謝異常。此外,利用培養的巨噬細胞(RAW264.7細胞)進行的實驗證實,鼠李糖硫酸酯抑制了發炎刺激物LPS誘導的TNF-α、IL-6和IL-1β等發炎細胞因子的基因表現。這些結果支持了這樣一種可能性:鼠李糖硫酸酯不僅在體內調節發炎相關通路,而且對免疫細胞本身也表現出抗發炎作用。

 這些結果表明,鼠李糖硫酸酯作用於多種代謝器官和免疫細胞,可能透過調節發炎相關通路,有助於減少與糖尿病肥胖相關的代謝異常。

【未來展望】
 本研究表明,源自三重縣特產海藻*Monostroma nitidum*的鼠李糖硫酸酯具有改善糖尿病肥胖模型小鼠代謝異常和發炎相關路徑的作用。尤其值得一提的是,對多個代謝器官中發炎相關路徑變化的全面闡明表明,鼠李糖硫酸酯有望成為一種功能性食品成分,參與維持健康的葡萄糖和脂質代謝。未來,我們將進一步闡明鼠李糖硫酸酯調控生物功能的分子機制,並研究其對抗年齡相關性代謝衰退和慢性發炎的有效性。
 此外,人們希望透過發現三重縣當地資源人草的新功能特性,能夠開發出有助於延長健康壽命的功能性食品和保健相關產品。

 需要指出的是,本研究是一項使用小鼠和培養細胞的基礎研究項目,並未證明鼠李糖硫酸酯或含有該物質的食物能夠預防、治療或改善人類的糖尿病、肥胖或糖尿病性肥胖症。其在人體的有效性以及適當的攝取條件仍需進一步驗證。

[用語]
(註1)鼠李糖硫酸酯:一種存在於綠藻中的硫酸化多醣,以鼠李糖為骨架。在綠藻中,三重縣特產單絲藻(Monostroma nitidum)的含量最高。據報道,鼠李糖硫酸酯具有抗病毒、抗發炎、改善腸道環境等多種生理功能,作為一種功能性食品成分備受關注。

(註2)糖尿病性肥胖:一個由糖尿病和肥胖組成的術語,指的是肥胖和第2型糖尿病同時存在的情況。已知糖尿病性肥胖伴隨慢性發炎和胰島素阻抗,並增加心血管疾病、脂肪肝和慢性腎臟病等多種併發症的風險。

(註3)胰島素抗性:胰島素是一種降低血糖值的荷爾蒙。胰島素抗性是指即使分泌足夠的胰島素,其作用也減弱,導致血糖水平難以降低的一種狀態。它與第2型糖尿病和肥胖症的發生和發展密切相關。

(註4)棕色脂肪組織:一種特殊的脂肪組織,能在體內產生熱量。它具有將多餘能量轉化為熱量的功能,而其與肥胖和糖尿病的關係正引起人們的注意。

(註5)巨噬細胞:一種免疫細胞,能夠吞噬並清除入侵體內的病原體和外來物質。它們在調節發炎反應中也發揮著重要作用。另一方面,在肥胖個體中,巨噬細胞會在脂肪組織中積聚,並透過產生發炎細胞因子導致慢性發炎和胰島素抗性。

(註6)發炎細胞激素:由免疫細胞和其他細胞分泌的一種訊號分子。 TNF-α、IL-6 和 IL-1β 是典型的例子,過度產生可導致慢性炎症,並加劇肥胖和糖尿病。

(註7)RNA-seq:RNA定序分析的縮寫。此技術可全面分析細胞和組織中表現的基因,廣泛用於闡明疾病發生機制和食品成分的作用機制。

[論文資訊]
刊物:《功能性食品雜誌》
發售日期:2026年7月6日
DOI:10.1016/j.jff.2026.107402
論文題目:膳食鼠李糖硫酸酯與高脂飲食餵食小鼠代謝參數改善及發炎相關路徑調節有關
作者:臧立慶、寺澤正宏、松田浩一、西村典宏、島田康人