科研丨中国农大: 热处理小米蛋白通过改变肠道菌群和代谢谱延缓小鼠糖尿病前期向糖尿病的发展(国人佳作)

编译：微科盟阿Z

编辑：微科盟居居、江舜尧。

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导读

小米蛋白因其在缓解代谢疾病方面的有益作用而受到广泛关注。然而，大多数人在发展成糖尿病之前都会经过一个糖尿病前期阶段，小米蛋白是否对糖尿病前期小鼠有降糖作用尚不清楚。在本研究中，补充热处理小米蛋白(HMP)显著降低了糖尿病前期小鼠的空腹血糖和血清胰岛素水平，减轻了胰岛素抵抗，并改善了葡萄糖耐量受损。此外，HMP改变了肠道菌群组成，Dubosiella和Marvinbryantia的丰度降低，乳杆菌(Lactobacillus)、双歧杆菌(Bifidobacterium)和norank_f_Erysipelotrichaceae的丰度增加。此外，补充HMP显著调节了血清代谢物(即LysoPCs、11,14,17-二十碳三烯酸和鞘氨醇)和相关代谢途径(如鞘脂代谢、泛酸和CoA生物合成)的水平。综上所述，肠道微生物群和血清代谢谱的改善与HMP在糖尿病前期的降糖潜力有关。

论文ID

原名：Heat-treated foxtail millet protein delayed the development of pre-diabetes to diabetes in mice by altering gut microbiota and metabolomic profiles

译名：热处理小米蛋白通过改变肠道菌群和代谢谱延缓小鼠糖尿病前期向糖尿病的发展

期刊：Food & Function

IF：6.1

发表时间：2023.5

通讯作者：赵卿宇

通讯作者单位：中国农业大学食品科学与营养工程学院

DOI号：   10.1039/d3fo00294b  

实验设计

结果

1HMP的测定

氨基酸组成是影响蛋白质构象和功能特性的主要内在因素。如表S1所示，HMP中最丰富的氨基酸是Glu、Leu和Ala，每100蛋白质中其含量分别为20.93、12.95和8.56 g。然而，HMP中Lys的含量明显偏低(每100蛋白质0.65 g)，这是其营养不平衡的原因。此外，图1A展示了HMP的SDS-PAGE图谱。在HMP的电泳图谱中发现了四条分子量为13、17、19和26 kDa的条带。值得注意的是，与先前的研究一致，分子量为20 kDa的条带在所有的小米中都被确定为同源。

结果显示在660 cm-1处有一个吸收峰，这是由于C-C-C(O)的面内弯曲振动。此外，在1244 cm-1处观察到亚甲基吸收峰，1435 cm-1处的吸收峰代表C-H弯曲振动。主要具有β-折叠二级结构的蛋白质在1628-1635 cm-1和1521-1525 cm-1的光谱范围内表现出酰胺I和II吸收带。在1530 cm-1和1641 cm-1处观察到明显的伸缩振动，表明β-折叠结构可能是HMP的主要二级结构。此外，2929 cm-1的吸收峰对应于与甲基或亚甲基有关的C-H伸缩振动带，而3280 cm-1的吸收峰对应于一个强大的N-H伸缩振动。3200-3500 cm-1的范围包括O-H和N-H键或蛋白质附近的水分子的伸缩振动，这与分子间和分子内氢键的强度有关。酰胺I带(1600-1700 cm-1)中C=O键的强大伸缩振动对蛋白质的二级结构特别敏感。因此，二级结构被进一步分配，并发现HMP具有较高的α-螺旋和β-折叠含量，而β-反平行的含量最低(表S3)。

图1. (A)通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定HMP分子量。(B) HMP在4000到400 cm-1的FTIR分析。HMP组：热处理小米蛋白组。

2HMP改善了糖尿病前期小鼠的糖尿病前期相关指标

处理8周后，测量FBG、血清胰岛素、葡萄糖耐量和HOMA-IR的水平，以评估HMP的降血糖效果(图2B-F)。MC组的FBG水平明显高于NC组。相反，与MC组相比，补充HMP可显著降低FBG水平(图2B)。此外，与NC组相比，MC组的OGTT的AUC值明显较高，而与MC组相比，HMP喂养明显降低了OGTT的AUC值，这表明糖尿病前期小鼠的糖耐量受损通过HMP处理得到缓解(图2C和D)。此外，与MC组相比，HMP的补充明显降低了胰岛素水平，而NC组和MC组之间没有明显差异(图2E)。此外，MC组的HOMA-IR水平显著高于NC组(图2F)，并被HMP补充所逆转。总体而言，糖尿病前期小鼠的葡萄糖稳态平衡通过补充HMP得到了缓解。

图2. (A)实验设计。(B)空腹血糖(FBG)，(C)口服葡萄糖耐量试验(OGTT)，(D)曲线下面积(AUC)，(E)胰岛素，(F)稳态模型评估-胰岛素抵抗(HOMA-IR)，以及(G)小鼠肝功能指标：丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)。数据通过Student's t检验进行分析，每组6只小鼠，表示为平均值±SEM。显著性为*p < 0.05；**p < 0.01；***p < 0.001。NC组：正常对照组；MC组：模型对照组；HMP组：热处理小米蛋白组。

3HMP改善糖尿病前期小鼠脂质代谢失调和肝功能

在本研究中，血脂异常是由于糖尿病前期引起的，MC组的LDL-C、TC和TG水平明显较高，HDL-C水平较低。补充HMP后，TG水平略有下降(p = 0.056)(图S1)，而MC组和HMP组之间的HDL-C、LDL-C和TC水平没有明显差异。此外，与NC组相比，MC组的AST和ALT水平显著升高，而HMP治疗8周后AST和ALT水平显著降低(图2G)。这些结果表明，补充HMP可显著改善糖尿病前期小鼠的肝功能损伤，但不能改善血脂异常。

4HMP恢复了糖尿病前期小鼠的组织病理学特征并改善了炎症

显微镜下观察小鼠肝脏和胰腺组织的病理学变化(图3A-C)。与健康小鼠相比，在糖尿病前期小鼠的肝脏中观察到轻度脂肪变性、肝细胞肿大和炎症细胞(图3A)。此外，在NC组的胰腺组织中没有观察到组织学变化。正如预期的那样，与NC组相比，糖尿病前期导致MC组β细胞数量减少、胰岛细胞空间缩小和细胞凋亡。在HMP干预后，肝脏中的水泡性脂肪变性减少，炎症细胞减少，胰腺中可以观察到正常的胰岛形态和较大的β-胰岛面积(图3A，B和E)。此外，葡萄糖主要转化为肝糖原和肌糖原，储存在体内用于维持葡萄糖。如图3C所示，与NC组相比，MC组肝脏中糖原的含量明显低于NC组。然而，与MC组相比，补充HMP直观地增加了糖原含量。同时，糖尿病前期引起结肠炎症，增加了MC组的血清IL-6和TNF-α水平(图3D，F和G)。相比之下，HMP治疗显著降低了TNF-α和IL-6的水平，这可能有助于减轻糖尿病前期小鼠的炎症和改善受损的肝脏和胰腺功能。

图3.各组小鼠的胰腺和肝脏组织的病理变化。(A)肝脏的H&E和(B)PAS染色，(C)胰腺的H&E染色，(D)结肠组织的H&E染色，(E)胰岛面积的变化，(F)血清IL-6，和(G)肿瘤坏死因子-α。苏木精将核酸染成蓝色；伊红将细胞质和细胞外基质染成粉红色。在PAS染色中，细胞核被染成蓝色，糖原被染成苋菜色(×400放大倍数，比例尺=100 μm)。显著性为*p < 0.05；**p < 0.01；***p < 0.001。NC组：正常对照组；MC组：模型对照组；HMP组：热处理小米蛋白组。

5HMP减轻糖尿病前期小鼠的肠道菌群失调

对粪便中的16S rRNA基因进行测序，以评估HMP对微生物群组成的影响。在α-多样性方面，Shannon、Simpson、ACE和Chao指数没有明显的统计学差异，表明三组之间群落多样性和丰度差异不明显(图4A)。采用PCoA和NMDS来评估β-多样性，代表饲喂不同饮食的小鼠粪便中细菌分类群组成的差异。PCoA和NMDS图显示，NC组和MC组的点形成了独立的集群(图4B和C)。相比之下，HMP组的集群与MC组部分分离，表明HMP治疗在一定程度上缓解了糖尿病前期诱导的肠道微生物群变化。厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteriota)和Deferribacterota是所有组中的四个优势菌门(图4D)。在纲水平上，细菌主要分为Bacilli、梭菌(Clostridia)、Coriobacteriia、Bacteroidia、Actinobacteria和Deferribacteres，约占细菌总丰度的99%(图4E)。我们还研究了属水平上微生物群组成的详细变化(图4F和G)。与NC组相比，MC组的Dubosiella增加，双歧杆菌(Bifidobacterium)减少，这些变化通过补充HMP而逆转。此外，与MC组相比，HMP喂养明显增加了乳杆菌(Lactobacillus)和orank_f_Erysipelotrichaceae的相对丰度，降低了Marvinbryantia的相对丰度。如图5所示，应用LDA分析来分析不同组的肠道微生物群变化。NC组在门水平上富集Muribaculaceae，在纲水平上富集Bacteroidia和Actinobacteria，在属水平上富集Faecalibaculum、Bifidobacterium和Akkermansia。与NC组的特定细菌不同，MC组的特征是Desulfobacterota、毛螺菌科(Lachnospiraceae)以及布劳特氏菌属(Blautia)、嗜胆菌属(Bilophila)和Romboutsia(图5A)。而与MC组相比，HMP喂养使norank_f_Erysipelotrichaceae、乳杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)的丰度增加(图5B)。结果表明，补充HMP改变了糖尿病前期小鼠的肠道微生物群组成。通过Spearman相关检验，进一步探讨糖尿病前期相关参数与肠道微生物群(属水平)的相关性(图S2)。阿克曼氏菌属(Akkermansia)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、粪杆菌属(Faecalibaculum)和unclassified_f_Erysipelotrichaceae的丰度与FBG、AST和ALT呈正相关。然而，嗜胆菌属(Bilophila)、布劳特氏菌属(Blautia)、Dubosiella、Peptococcus和链球菌属(Streptococcus)的丰度与这三个指标呈显著负相关。此外，Dubosiella与IL-6呈正相关，而乳杆菌属仅与TNF-α呈负相关，血清胰岛素水平与norank_f_Peptococcaceae和norank_o_Clostridia_vadinBB60_group呈负相关。

图4. HMP减轻糖尿病前期小鼠的肠道微生物群失调。(A) α多样性，(B和C) β多样性，(D-F) 门、科、属水平的肠道微生物相对丰度，(G和H)属水平的细菌相对丰度。采用Wilcoxon秩和检验分析不同分类水平下肠道微生物群相对丰度差异的显著性。显著性为*p < 0.05；**p < 0.01；***p < 0.001。NC组：正常对照组；MC组：模型对照组；HMP组：热处理小米蛋白组。

图5. 线性判别分析(LDA)得分来源于LEfSe分析，显示了LDA得分>3的所有组间的肠道微生物群的比较。(A)NC-MC组。(B)MC-HMP组。NC组：正常对照组；MC组：模型对照组；HMP组：热处理小米蛋白组。

6HMP减轻了糖尿病前期小鼠的血清代谢紊乱

正离子和负离子模式下的PCA图反映了不同组中所有样品的分布情况(图6A和B)。在电喷雾电离(ESI)+和ESI-模式下的PCA得分图中，QC样品紧密聚在一起，表明本研究的模型是可靠和稳定的。NC组和MC组的椭圆是分开的，表明糖尿病前期小鼠的血清代谢物发生了显著变化。相比之下，HMP组的椭圆与MC组的椭圆明显分离，尽管它与MC组部分重叠，表明HMP在缓解糖尿病前期小鼠代谢紊乱方面的潜力。此外，OPLS-DA模型被用来明确区分各组之间的差异(图S3)。数据整合后，在ESI+和ESI-模式下，NC-MC组和MC-HMP组共鉴定出40种差异血清代谢物(p<0.05，VIP>1)(表S4)。其中，8种血清代谢物参与了约11条途径，包括鞘脂代谢、泛酸和CoA的生物合成(表S5)。VIP分析进一步剖析了参与KEGG途径的血清代谢物(图6C和D)。与NC组相比，MC组的LysoPC(18:1(9Z))、LysoPC(20:1(11Z))和LysoPC(16:1(9Z)/0:0)水平显著降低，但11,14,17-二十碳三烯酸(11,14,17-ETA)、鞘氨醇、泛酸、3α,7α,26-三羟基-5-β-胆甾烷和3a,7a-二羟基-5b-胆甾烷-26-al的水平显著上升。这些变化在补充HMP后被逆转，表明HMP减轻了糖尿病前期小鼠血清代谢物水平的紊乱。

图6. 热处理小米蛋白(HMP)对小鼠血清代谢谱的影响。(A和B)正离子(A)和负离子(B)模式下各处理组血清代谢谱的主成分分析(PCA)得分图。(C和D)差异代谢物的层次聚类分析。颜色强度的增加表示上调(红色)或下调(蓝色)的程度。聚类右边的柱状图表示VIP值。柱状图上不同字母的均值表示差异显著。NC组：正常对照组；MC组：模型对照组；HMP组：热处理小米蛋白组。

讨论

先前的研究表明，小米及其成分，如多酚，可以缓解糖尿病大鼠或小鼠的糖脂代谢失调。然而，与抗性淀粉、膳食纤维和植物化学物质相比，关注小米蛋白的健康效应，特别是抗糖尿病效应的研究相对较少。肝脏脂质积累与不良的饮食模式有关，如高脂肪饮食，增强了循环脂质和外周脂肪沉积。因此，在本研究中，MC组的血脂含量明显高于NC组。肝脏脂质的积累也导致了肝脏脂肪变性，这可以从肝脏的H&E染色中观察到。同时，肝脏中过多的胆固醇和游离脂肪酸会引发氧化应激，导致肝细胞膜通透性受损，并导致AST和ALT从肝脏渗漏到血液中。与本研究一致的是，MC组的AST和ALT水平明显增加。此外，健康小鼠的肝脏可以有效地转化葡萄糖，合成和储存糖原作为能量来源，这对维持胰岛素和葡萄糖稳态有积极意义。然而，高脂肪饮食可以促进脂肪细胞和外周组织中炎症细胞因子(如TNF-α)的产生，这可以诱发外周组织的胰岛素抵抗，并限制肝脏对葡萄糖的利用。HMP可改善肝功能损伤，从而有助于葡萄糖向糖原的转化，这将有利于降低糖尿病前期小鼠的血浆葡萄糖水平。IL-6水平过高会导致胰岛素抵抗和β细胞分泌受损。鉴于HFD饮食的影响和STZ对β细胞的选择性毒性，糖尿病前期小鼠出现了胰腺异常，包括β-胰岛细胞的凋亡和坏死，胰岛面积减少，并引起胰岛素抵抗。本研究显示，HMP治疗可明显缓解胰岛素抵抗，减轻炎症，从而发挥其降糖作用。然而，我们的数据表明，补充HMP能明显改善肝功能损害，但糖尿病前期小鼠的血脂异常并未得到缓解。在脂质转化过程中，肝细胞合成的甘油三酯主要与载脂蛋白结合，以极低密度脂蛋白(VLDL)的形式运输到血液中。另一方面，胆固醇通过LDL-C从细胞输送到全身，并通过与细胞膜上的LDL受体(LDL-R)结合而被降解和转化。在糖尿病前期，甘油三酯和胆固醇的合成速度超过了它们的肝脏运输能力，导致肝脏脂肪堆积。此外，糖尿病前期诱发的肝细胞炎症或坏死会阻碍甘油三酯与脂蛋白结合，降低VLDL水平，导致TG积累。同时，LDL-R的活性受到肝脏炎症和坏死的影响，从而导致肝脏胆固醇积累，这进一步需要产生大量的LDL-C并利用它来运输胆固醇，导致LDL-C水平升高。虽然HMP处理可以轻微缓解血清TG的高浓度(p = 0.056)，但TC和LDL-C水平没有明显改善。这可能是由于HMP喂养对LDL-R活性的影响有限。综上所述，补充HMP可以改善糖尿病前期小鼠的糖脂代谢紊乱。

在本研究中，HMP的补充改变了糖尿病前期小鼠的肠道微生物群组成。不同细菌对宿主体内稳态的影响是不同的。值得注意的是，乳杆菌(Lactobacillus)的富集可能与植物源性蛋白质的摄入有关。同样，HMP的补充也显著增加了乳杆菌的丰度。特别是，慢性代谢性疾病，尤其是糖尿病的发生和发展与乳杆菌的丰度密切相关。此外，研究表明，用乳杆菌治疗可以减轻HFD/STZ诱导的糖尿病小鼠的FBG水平、餐后血糖、葡萄糖耐量和肝脏损伤程度。乳杆菌抗糖尿病潜力的可能机制可能与调节糖脂代谢和能量代谢以及减轻全身炎症有关。例如，乳杆菌通过增加葡萄糖转运相关蛋白的表达来延缓糖尿病的进展；乳杆菌治疗还可以显著上调参与能量代谢的酶(如乙酰CoA乙酰转移酶和酰基辅酶A氧化酶)的mRNA表达。肠道微生物群组成失调导致肠道通透性升高，使细菌内毒素进入血液循环，导致炎症、胰岛素抵抗和高血糖。乳杆菌可以改善上皮屏障的完整性，从而有助于缓解炎症、胰岛素抵抗和高血糖。因此，通过补充HMP增加乳杆菌的丰度可能有助于其降血糖作用。此外，双歧杆菌(Bifidobacterium)是一种众所周知的益生菌，属于放线菌门。越来越多的证据表明，双歧杆菌水平的提高与T2D及其并发症的缓解呈正相关。例如，双歧杆菌治疗可以改善糖尿病小鼠的肝脏和胰腺损伤。在口服双歧杆菌5周后，Tsumura Suzuki肥胖糖尿病小鼠OGTT期间的空腹血糖和血糖均显著降低。与此一致的是，HMP治疗对肝脏和胰腺损伤以及糖代谢紊乱的有益作用可能与双歧杆菌的富集有关。此外，一项病例对照研究发现，与健康受试者相比，T2DM患者的双歧杆菌明显更少。对糖尿病和糖尿病前期小鼠的实验表明，双歧杆菌水平的提高是饮食干预(如草莓和绿豆)改善血糖异常的部分原因。因此，HMP使双歧杆菌富集可能有助于其对糖尿病前期小鼠的降血糖作用。总的来说，乳杆菌和双歧杆菌对糖尿病的整个发展过程都有影响。此外，据报道，Dubosiella在喂食高脂肪饮食的肥胖小鼠肠道中茁壮成长，这也可能加速微生物失调，抑制短链脂肪酸生产菌的扩张，从而破坏肠道菌群的能量供应。在本研究中，HMP喂养显著降低了Dubosiella的丰度，这可能与肠道菌群平衡的调节有关。总体而言，HMP的补充缓解了糖尿病前期引起的肠道微生物群失调，从而缓解了糖尿病前期小鼠的高血糖症。

在上消化道(即胃和十二指肠)没有完全消化的蛋白质在小肠和大肠中被水解。然后，肠道细菌分泌的蛋白酶和肽酶将蛋白质分解成多肽和氨基酸，然后被肠道菌群利用，并影响肠道微生物群的组成。特别是，肠道细菌可以发酵氨基酸，产生影响宿主代谢和细胞生理的代谢物。例如，体外实验证明，乳杆菌能产生5-羟色胺，这是一种由肠道内分泌细胞产生的神经递质，参与食欲和葡萄糖稳态。此外，阳性细菌(即乳杆菌和双歧杆菌)可以通过组氨酸脱羧产生组胺，从而抑制炎症因子(如TNF-a)的表达。分离的结肠细菌可以利用蛋白质作为底物产生SCFAs。具体而言，细菌发酵Gly、Ala、Thr、Glu、Lys和Asp可以产生乙酸盐；发酵Thr、Glu和Lys可以产生丁酸盐，发酵Ala和Thr可以产生丙酸盐。与此一致的是，对补充膳食蛋白质的疾病小鼠的研究表明，乳杆菌和双歧杆菌显著富集，同时伴随着SCFA浓度的显著增加。因此，糖尿病前期小鼠的糖代谢和炎症反应的缓解可能与肠道微生物对HMP中氨基酸的消化有关。

肽和氨基酸被肠道吸收，然后被输送到体液中进入循环系统，从而改变血清代谢物的水平，发挥健康效益。因此，我们收集血清样本进行代谢分析，以进一步阐明HMP缓解前期糖尿病的机制。参与甘油磷脂代谢的LysoPCs可作为体内重要的信号分子，调节细胞增殖、炎症水平和肿瘤细胞浸润等生物过程。对糖尿病啮齿动物的研究发现，LysoPCs水平升高与糖尿病及其并发症相关指标(FBG、ALT、TG、γ-谷氨酰转移酶)的改善和炎症的减轻呈正相关。在本研究中，观察到MC组的LysoPC水平明显降低，而HMP喂养则增加了LysoPC(18:1(9Z))、LysoPC(20:1(11Z))和LysoPC(16:1(9Z)/0:0)的水平，并调节了甘油磷脂代谢途径(表S5)，这可能改变糖尿病前期小鼠的糖尿病前期相关炎症指标。此外，ETA是指一种存在于不同组织和细胞中的脂肪酸，由松油酸代谢产生。对ETA的研究主要集中在其抗炎特性上。例如，注射ETA可减少小鼠白细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的浸润。而且，ETA应用于小鼠背部皮肤可降低炎症因子(如IL-6和TNF-α)的表达。因此，ETA具有抗炎作用。同样，11,14,17-ETA是一种抗炎化合物，并参与不饱和脂肪酸的生物合成。在本研究中，与NC组相比，糖尿病前期小鼠显示出高水平的11,14,17-ETA，这可能会破坏促炎细胞因子的产生，促进系统性炎症和糖尿病的发展。相比之下，补充HMP可显著降低11,14,17-ETA水平，并调节不饱和脂肪酸代谢途径的生物合成，这可能有助于缓解糖尿病前期小鼠的炎症。此外，以前的一项研究表明，饮食干预可逆转异常低鞘脂水平，有助于改善鞘脂代谢，从而提高血糖利用率，改善糖尿病小鼠的高血糖。此外，泛酸是辅酶a(CoA)、半胱氨酸和三磷酸腺苷(ATP)的重要产物，属于维生素B族，在能量代谢途径中发挥着重要作用。重要的是，能量代谢在糖尿病的进展中起着至关重要的作用。例如，葡萄糖刺激的ATP生成和胰岛素分泌的破坏可导致高血糖的发生。在本研究中，HMP的补充调节了鞘氨醇和泛酸的水平，因此可能有助于改善葡萄糖利用和调节能量代谢，缓解糖尿病前期引起的糖代谢紊乱。这些结果表明，HMP治疗对糖尿病前期小鼠的血清代谢紊乱表现出调节作用。

血清代谢分析显示，添加HMP后，与脂质代谢有关的代谢物，如鞘氨醇、LysoPC、磷脂酰胆碱(PC)和二酰甘油(DG)的含量发生了显著变化。特别是，LysoPCs是表明HFD对肥胖小鼠影响的主要生物标志物。此外，LysoPCs可以改变LDL-C代谢。鞘脂(包括鞘氨醇)与脂质和胆固醇的吸收密切相关，这一点在喂食HFD和高胆固醇饮食的ApoE Leyden小鼠中得到了证明，即血浆TG水平下降和肝脏脂肪堆积。因此，HMP治疗对LysoPCs和鞘氨醇水平的改变有助于维持糖尿病前期小鼠的脂质代谢稳态。然而，MC组和HMP组小鼠的血清脂质水平(即TC、TG、LDL-C和HDL-C)没有明显差异。这是因为血浆脂蛋白的浓度和代谢受到特定因素的影响，包括糖尿病类型、血糖控制、胰岛素抵抗和治疗方法。因此，在本研究中，与脂质代谢相关的血清代谢物的变化并不能完全反映表型水平的血脂含量变化。

值得注意的是，在实验结束时，FBG和OGTT的结果表明，MC组和HMP组的小鼠处于糖尿病状态。这可能是由于在干预期间持续向小鼠补充HFD，这不可避免地诱发了糖尿病的最终发生。然而，与MC组相比，HMP组的糖尿病相关指标仍有明显改善，说明HMP延缓了糖尿病的进展。

结论

本研究表明，补充HMP可以改善糖尿病前期小鼠的高血糖状况，并延缓糖尿病的发展。因此，HMP改变了肠道菌群组成和血清代谢物水平。基于本研究，未来关于用HMP治疗糖尿病前期的研究可以关注肠道菌群，以更好地了解特定细菌及其代谢物的作用。