肥胖與代謝性疾病(如糖尿病、脂肪肝)日益威脅人類健康,開發具有良好安全性和多靶點作用的天然藥物成為當前研究熱點。近日,浙江中醫藥大學侯曉麗教授課題組在國際著名期刊 Journal of Ethnopharmacology 上發表研究論文《Gegen Huazhuo Tang (GHT) inhibits 7-KDCA and increases TGR5 to promote white fat browning 》,系統闡明了中藥復方“葛根化濁湯”(Gegen Huazhuo Tang, GHT)調控膽汁酸代謝與脂肪組織產熱過程的作用機制,為傳統醫學在現代代謝病防治中的應用提供了新的科學依據。
研究背景:葛根化濁湯的現代研究亟待深入
葛根化濁湯由六味具有“藥食同源”性質的中草藥組成,源于臨床經驗方,長期用于調脂降濁、輔助治療高脂血癥。但其活性成分、藥理機制以及在脂肪產熱調節中的作用尚未被系統研究。本研究旨在揭示GHT在高脂飲食(HFD)誘導的肥胖小鼠模型中的作用機制,尤其是其對白脂肪產熱轉化(即“白脂褐變”)過程的調控效應。
研究設計:整合組學與體內外實驗多維驗證
研究團隊采用UPLC-Q/TOF-MS技術系統解析了GHT中活性成分,并識別了GHT處理后血清中的差異代謝物。動物實驗中,給予C57BL/6J小鼠連續12周GHT灌胃處理,結合正常飲食或高脂飲食,觀察體重變化、葡萄糖耐量、胰島素敏感性等指標。在體外實驗中,利用3T3-L1前脂肪細胞與鼠源iWAT(腹股溝白脂肪)分化的成熟脂肪細胞,進一步探討GHT中血清代謝物對脂肪產熱通路的調控作用。
關鍵發現:GHT通過7-KDCA–TGR5–AMPK通路促進脂肪產熱
研究表明,GHT處理顯著改善了高脂飲食誘導的體重增加、糖代謝異常與胰島素抵抗。代謝組分析發現,GHT顯著降低了血清中7-酮脫氧膽酸(7-KDCA)的水平。該膽汁酸代謝產物來源于腸道菌群,其升高已被報道與肝腎損傷相關,在本研究中被揭示具有抑制脂肪產熱的效應。
進一步機制研究發現,GHT通過降低7-KDCA水平,解除其對TGR5(一種膽汁酸感受G蛋白偶聯受體)的抑制,從而激活脂肪組織中的TGR5–AMPK信號通路,促進產熱相關基因表達,增強脂肪產熱能力。尤其值得注意的是,GHT不僅促進了依賴解偶聯蛋白UCP1的傳統產熱機制,還同步激活了依賴鈣離子泵SERCA1與線粒體肌酸激酶CKMT2的UCP1非依賴性產熱途徑,實現了對白脂肪產熱的雙路徑激活。
科學意義:首次明確GHT調控膽汁酸–脂肪產熱通路
本研究首次將GHT與膽汁酸代謝物7-KDCA聯系起來,并揭示其通過調控TGR5–AMPK信號網絡,促進白脂褐變。此前,去氧膽酸(DCA)已被報道可激活TGR5并提升脂肪產熱,本研究進一步確認其衍生物7-KDCA則起相反作用,揭示其為潛在的負向代謝因子。
此外,研究顯示GHT對白脂組織產熱相關因子(UCP1、CKMT2、SERCA1)具有協同上調作用,而對棕色脂肪產熱影響較小,提示其作用具有組織特異性。這為深入理解不同脂肪組織亞型之間的功能差異與藥物響應提供了新視角。
結論與展望:藥食同源復方在代謝調控中的潛力值得期待
本研究明確了GHT通過降低7-KDCA水平激活TGR5–AMPK通路,促進UCP1依賴與非依賴的白脂肪產熱,從而有效抵抗高脂飲食引起的肥胖與代謝紊亂。研究為藥食同源復方在預防與調控代謝疾病中的作用機制提供了新的分子基礎,也為未來開發以TGR5為靶點的天然藥物提供了科學支持。
作為傳統經驗方現代化研究的代表之一,該成果不僅拓展了對膽汁酸–脂肪產熱軸的理解,也展現了中醫藥復方在“治未病”理念指導下在慢性代謝病防治中的獨特價值。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378874125009560
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