
Intruduction
随着现代生活节奏的加快以及饮食结构的改变,糖尿病、肥胖、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病发病率持续上升,并成为威胁人类健康的重要因素。目前,西医手段常用的治疗药物作用靶点单一,无法全面改善代谢性疾病的复杂病因;相比之下,药食同源物质富含大量生物活性成分,通过多途径和多靶点发挥作用,在代谢性疾病的预防和治疗方面展现出了巨大潜力。药食同源物质改善代谢性疾病的核心机制可分为两大途径:1)吸收入血途径,即药食同源物质的生物活性成分直接进入血液循环,介导广泛的治疗效果;2)非吸收途径,即药食同源物质的生物活性与肠道微生物群相互作用,通过轴调节宿主代谢稳态,从而间接参与代谢紊乱的发生和发展。
山东理工大学生命与医药学院孙文龙教授课题组以药食同源物质的两种作用途径为基础探讨了研究相关的研究策略和方法。
Results and Discussion
1. 吸收入血途径(Blood absorption pathway)
在吸收入血途径中,药食同源物质的活性成分通过胃肠道吸收进入血液循环,直接与靶器官结合,调节信号通路。部分弱酸性成分可在胃部被吸收,大部分在小肠被吸收。小肠作为主要吸收部位,凭借丰富的绒毛和毛细血管网,通过被动扩散、转运蛋白介导或胞吞/胞吐作用等方式,将水溶性小分子或亲脂性成分转运至血液循环,发挥直接的代谢调控作用,例如:多酚类物质通过抑制晚期糖基化终末产物(AGEs)的形成,调节糖脂代谢。天然生物碱通过增强能量代谢、抑制脂肪细胞增殖分化,缓解肥胖及相关疾病。三七皂苷(GRb1、GRg1),通过被动扩散被吸收后,GRb1上调SIRT1/Nrf2信号通路,抑制脂质过氧化产物丙二醛(MDA)生成并促进脂质代谢;GRg1则通过抑制TLR4/NF-κB通路激活,减少炎症因子释放。
2. 非吸收途径(Nonabsorptive pathway)
代谢性疾病与肠道微生物菌群的失衡密切相关,许多药食同源物质的活性成分(如多糖、黄酮类化合物和皂苷等)可作为益生元与肠道微生物相互作用,调节肠道微生物及其代谢产物,间接改善代谢稳态。FMH活性成分被代谢的同时微生物丰度也会发生变化,促进有益菌群代谢物的增加,如短链脂肪酸(SCFAs)、吲哚衍生物等。这些代谢物不仅可在肠道内发挥功能,还可通过 “肠-X轴”发挥作用。例如,杨梅酮能显著降低高脂饮食大鼠的F/B比例,提升肠道微生物菌群多样性和产丁酸菌丰度,从而发挥益生元效应。
3. 多途径的协同效应(Synergistic effects of multiple pathways)
药食同源物质的多种天然活性成分通常以“多组分、多靶点、多途径”的方式发挥生理效应。一方面,被吸收后直接进入血液循环;另一方面,通过调节肠道菌群及其代谢产物间接发挥作用(图1)。例如,山药中的薯蓣皂苷可以通过被动扩散在大鼠肠道内被吸收入血,清除自由基和过氧化物,抑制氧化应激信号通路的激活,发挥抗氧化作用。同时,山药多糖可改善2型糖尿病小鼠肠道菌群失调,增加有益肠道微生物丰度,降低F/B值,促进肠道菌群代谢产生的SCFAs,促进脂肪酸氧化和糖原储存。

图1 药食同源物质的双途径作用机制
4.阐明药食同源物质改善代谢紊乱的作用机制的研究方法设计(Research methodology design for elucidating the mechanisms by which FMH components ameliorate metabolic disorders)
为阐明药食同源物质改善代谢紊乱的机制,本文提出系统性的验证方法(图2):
(1)动物实验部分:①通过对照组、疾病模型组、治疗组及阳性对照组的对比研究,量化FMH对代谢性疾病的治疗效果;②利用粪便细菌移植(FMT)技术,验证FMH是否通过调节肠道菌群发挥作用;③通过无菌动物的FMH干预实验排除菌群干扰,明确吸收入血途径的作用。
(2)多组学技术整合:结合16S rRNA测序(分析菌群结构)、LC-MS/MS技术(筛选生物活性成分与代谢途径)、RNA-Seq技术(解析多途径作用基因、靶点与通路)和网络药理学(成分入血作用靶点集合)等技术,并引入人工智能算法处理复杂数据,突破传统研究瓶颈。

图2 阐明FMH的作用机理的研究方法
Conclusion
本文不仅揭示了药食同源物质在代谢性疾病中的潜在治疗价值,更构建了基于多途径、多靶点作用机制的研究框架。通过整合传统智慧与现代科学,为开发FMH在代谢性疾病治疗领域的研究新策略提供了理论依据。
作者简介

孙文龙,生物医学工程博士,山东理工大学生命与医药学院教授,从事中医药相关的教学和研究工作。以经典名方为突破点阐释其防治代谢性疾病的药理机制。以第一或通讯作者在Nature Communications、Cell Discovery等杂志发表论文30余篇,H指数21。主持国家级项目4项和省部级项目3项,作为科研骨干参与国家重点研发计划“中医药现代化”重点专项,参编团体标准3项;授权国家发明专利5项和实用新型专利4项。发表教研论文5篇,主持教改项目2项,指导学生获国家级竞赛奖励5项,省级竞赛奖励10项。
原文链接:https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2026.9420080