随着社会经济发展与居民饮食结构发生变化,我国2型糖尿病患者的数量迅速增加,寻找有效的干预措施迫在眉睫。高血糖和胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要特征,其中胰岛素抵抗导致肝脏糖异生异常升高,产生空腹高血糖。抑制肝脏糖异生是有效控制胰岛素抵抗及2型糖尿病的关键点。L-阿拉伯糖是谷物与植物资源中特有的五碳醛糖,具有多种活性功能。近年来较多研究表明L-阿拉伯糖具有改善葡萄糖代谢紊乱的作用,但L-阿拉伯糖对肝脏糖异生的影响及其潜在的分子机制尚不清楚。本文主要研究了在高糖饮食或高糖高脂饮食诱导的糖代谢紊乱小鼠和HepG2肝脏细胞中,L-阿拉伯糖对肝脏糖异生的影响及其作用机制。首先,高糖饮食或高糖高脂饮食小鼠经L-阿拉伯糖干预12周后,测定小鼠的血糖水平、血清中甘油三脂和总胆固醇含量、肝糖原含量、葡萄糖耐受量和丙酮酸耐受量;同时检测小鼠肝脏中糖异生作用关键限速酶磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）表达水平,糖异生关键转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α（PGC1α）和叉头状转录因子O1（Fox O1）表达水平,腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）和糖原合成酶激酶3β（GSK3β）蛋白表达水平和蛋白磷酸化水平。研究结果表明,高糖饮食或高糖高脂饮食小鼠出现糖代谢紊乱症状,而L-阿拉伯糖干预可缓解小鼠随机血糖、空腹血糖的增加,降低糖代谢紊乱小鼠体重和血脂水平,提高小鼠葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性。L-阿拉伯糖干预抑制G6Pase和PEPCK m RNA和蛋白的表达,并抑制Fox O1和PGC1αm RNA和蛋白的表达。L-阿拉伯糖干预可促进GSK3β磷酸化,有利于糖原生成,提高肝脏中糖原含量。此外,L-阿拉伯糖干预可以提高高糖饮食或高糖高脂饮食小鼠肝脏中AMPK的活性,增加AMPK和ACC磷酸化水平。体内实验表明L-阿拉伯糖能抑制肝脏糖异生作用,促进肝脏细胞对葡萄糖的利用,改善糖代谢紊乱症状,推测其对肝脏糖异生的调节作用与AMPK的活性有关。其次,在细胞实验中进一步验证L-阿拉伯糖对糖原合成和肝脏糖异生的影响,并深入探讨了AMPK是否介导L-阿拉伯糖对肝脏糖异生的调控作用。在HepG2细胞中,L-阿拉伯糖可以激活AMPK信号通路,提高AMPK和ACC磷酸化水平,抑制Fox O1和PGC1α的表达,进而抑制G6Pase和PEPCK的表达。L-阿拉伯糖干预还可以促进GSK3β磷酸化,提高肝细胞对葡萄糖的利用能力。此外,用Compund C抑制剂或si AMPK抑制AMPK的活性或表达水平均可逆转L-阿拉伯糖对肝脏糖异生的抑制作用。阻断AMPK信号通路可破坏L-阿拉伯糖对Fox O1和PGC1α的抑制作用,进而减弱L-阿拉伯糖对G6Pase和PEPCK的抑制作用,由此证明L-阿拉伯糖对肝脏糖异生的调节作用需要AMPK信号通路的参与。本文主要从肝脏糖异生的角度阐明了L-阿拉伯糖对葡萄糖稳态的调控作用,并鉴定了L-阿拉伯糖调控肝脏糖异生的潜在靶标AMPK。本文为L-阿拉伯糖改善糖代谢提供新的理论依据,并为2型糖尿病的膳食干预提供了新策略。