Introduction
代谢性疾病(MDs)包括2性糖尿病(T2DM)、肥胖、动脉粥样硬化(AS)、高尿酸血症、高血压和非酒精性脂肪肝(NAFLD)等,已经成为影响人数最多的公共卫生问题。目前针对代谢疾病的治疗有多种治疗方式,对于患病前期主要以生活方式调节和运动调节为主,当MDs发展到后期时,需要进行药物辅助治疗。双胍类、他汀类、SGLT2抑制剂等药物,能从多方面对MDs起到改善作用,但是这些药物都存在一定的副作用,如乳酸中毒、血糖紊乱、酮症酸中毒和尿路感染等。食药同源类物质由于其生物活性多样和副作用少的特点,被广泛研究,尤其是在代谢性疾病领域。
鞣花酸(EA)是广泛存在于石榴、蓝莓、核桃和茶叶中的多酚类化合物。研究发现,EA具有显著的抗炎和抗氧化活性,因此EA和富含EA的食物具有显著的降血糖、降血脂、抗AS和降尿酸的作用。EA在肠道菌群的作用下会被代谢为尿石素,并且尿石素同样具有多种与EA相似的生物活性。
云南农业大学普洱茶学教育部重点实验室盛军教授团队系统综述了目前EA以及其代谢产物尿石素在体内和体外改善MDs的效果和作用机制的研究报道,概述其改善效果和展望未来可能的临床应用。
Results and Discussion
1.鞣花酸代谢成尿石素的流程图(图1)
图1 The metabolite of EA and urolithins
2. 鞣花酸及其代谢产物尿石素对各种慢性代谢性疾病 的改善作用和作用机制(图2)
2.1 EA改善高血糖
有研究证明富含多酚的石榴可以减轻高血糖,改善胰岛素抵抗。同样富含多酚的茶叶也具有显著降低血糖和增强胰岛素敏感性的作用。然而,鞣花酸在茶叶多酚和石榴多酚中含量相当高,并且有研究证明鞣花酸在抗糖尿病中具有重要作用,并发现其多种机制,包括促进葡萄糖摄取、改善胰岛素抵抗、改善氧化应激、调节肠道菌群紊乱等。
2.2 EA对肥胖的抑制作用
脂肪合成增加是肥胖形成的重要原因,有研究发现,EA通过影响脂肪细胞周期蛋白,抑制脂肪细胞的脂肪合成。UA和UB作为EA的肠道微生物群的代谢产物,可以通过恢复高脂饮食大鼠的肝脏抗氧化能力来减少脂质积累,并影响脂肪吸收。EA能促进白色脂肪向米色脂肪转化,改善肥胖动物的血脂异常和肝脂肪变性。EA促进白色脂肪棕色化主要是通过调节线粒体动力学和激活SIRT3来实现的。另外,尿石素A能同时增强棕色脂肪产热和促进白色脂肪棕色化来增加能量消耗,起到改善肥胖的作用。主要是机制是UA通过增加棕色脂肪和白色脂肪组织中三碘甲状腺原氨酸(T3)的含量来促进产热。
2.3 EA改善动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(AS)是一种慢性血管炎症性疾病,是全球心血管疾病患者死亡的主要原因。AS的病理过程是血管内膜动脉血脂质积聚并导致出血和血栓形成的血管。然后是纤维组织增生发生钙化,动脉中层逐渐变性和钙化,最终导致血管腔变窄。EA和尿石素具有多种生物活性,在AS的预防和治疗中表现出显著的作用和优势,包括抗炎、抗氧化应激和胆固醇积累等。
2.4 EA改善代谢障碍相关性脂肪肝病
代谢障碍相关性脂肪肝病(MASLD)作为一种多系统疾病,主要是由于肝脏中脂质沉积过多引起的,并且常伴有肥胖、糖尿病、血脂异常等代谢紊乱症状。MASLD的发展主要与脂质积累、氧化应激、炎症和脂毒性有关。EA和尿石素具有抗氧化抗炎等活性,对NAFLD具有显著的改善作用。MASLD作为T2DM和肥胖的并发症之一,EA在对T2DM和肥胖改善的同时对NAFLD都有一定的改善作用。
2.5 EA改善痛风和高尿酸血症
EA作为XOD和NLRP3的抑制剂,对高尿酸血症和痛风有显著的改善作用。2023年,Chen jie等人通过计算分析验证,EA能进入XO的催化中心进而抑制XO的活性。有研究发现,EA对高果糖诱导的高尿酸血症也有显著的改善作用,可能与降低肝脏中XO以及炎症指标有关。尿石素A能以剂量依赖的方式减少肝细胞产生尿酸,同时和别嘌呤醇一样作为一种强XO抑制剂来抑制肝嘌呤代谢,从而预防和改善高尿酸血症和痛风。
2.6 EA改善高血压
高血压与遗传、饮食结构和多种代谢疾病有关,如肥胖、糖尿病和心血管疾病等。有研究发现鞣花酸治疗能显著降低高血压模型大鼠的碱性磷酸酶活性以及钙含量和心脏肥大。EA对Nω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride (L-NAME) 诱导的氧化应激和高血压治疗发现,EA能通过降低NADPH oxidase subunit p47phox表达来减轻高血压,从而有效防止氧化应激和NO的生物利用度。
图2 Schematic diagram of the ameliorating effect and pathway of ellagic acid and its metabolite urolithins on MDs.
Conclusion
鞣花酸作为广泛存在于石榴、蓝莓、核桃和茶叶中的多酚类化合物,由于其具有抗炎、抗氧化活性,在T2DM、肥胖和AS等慢性疾病的治疗中具有显著的改善作用。目前关于EA的临床应用和安全性方面的研究报道较少,并且EA的生物利用度低是无法忽视的问题。虽然EA会在肠道菌群的作用下代谢为尿石素,但是尿石素中各成分的生物活性是否与EA一致,以及产生效果的剂量比例等,需要更深入的研究。本文系统综述了EA对各类慢性代谢性疾病的改善作用以及作用机制,为更深入发掘EA的药用价值提供了重要参考。
作者简介
第一作者简介
王颖昊,男,工学博士,研究方向为营养素的功能与机制研究,以第一作者发表SCI论文3篇。
通讯作者简介
盛军,二级教授,日本大阪大学博士,普洱茶学教育部重点实验室主任;现任中国微生物学会常务理事,云南省微生物学会理事长,教育部高等学校教学指导委员会委员。长期从事食药资源组学研究、功能机理解析和成果转化,在植物基食品组学、功能活性成分解析以及精准营养产品上取得系列成果。获授权专利73件,发表论文309篇(SCI论文160篇),以第一或通讯作者在SCIENCE、Nature Communications、Molecular Plant等杂志上发表论文138篇,出版学术著作4部。获吉林省科技进步一等奖,云南省科技进步一等奖,云南省科技进步特等奖,云南省科学技术杰出贡献奖,世界茶业大会普洱茶特别贡献奖;入选云南省科技领军人才,首批国家跨世纪百千万人才工程国家级人选,全国优秀科技工作者,2021、2023中国工程院院士有效候选人。
原文网址:https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420058