天津中医药  2025, Vol. 42 Issue (10): 1340-1349

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李娟, 孙艺, 孙全昊, 等.
LI Juan, SUN Yi, SUN Quanhao, et al.
基于SIRT1信号通路探究中医药治疗肥胖的研究进展
Research progress in traditional Chinese medicine for obesity treatment based on the sirt1 signaling pathway
天津中医药, 2025, 42(10): 1340-1349
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2025, 42(10): 1340-1349
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2025.10.19

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收稿日期: 2025-04-28
基于SIRT1信号通路探究中医药治疗肥胖的研究进展
李娟1 , 孙艺2 , 孙全昊1 , 李佳睿1 , 杜丽坤2     
1. 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040;
2. 黑龙江中医药大学附属第一医院,哈尔滨 150040
摘要:肥胖是多种代谢性疾病的危险因素,其全球发病率持续攀升,已经成为全球面临的公共卫生问题之一。研究表明,沉默信息调节因子1(SIRT1)主要通过靶向腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、核因子-κB(NF-κB)和叉头框蛋白O(FOXO)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)等下游信号分子调控肥胖的发病机制,包括白色脂肪棕色化、炎症反应、氧化应激、胰岛素抵抗(IR)、糖脂代谢紊乱和肠道菌群失衡等,具有减重和调节代谢紊乱的作用。大量研究发现,中医药能激活SIRT1通路起到抗肥胖作用,具有多靶点、多途径和安全性高的优势,但尚未有相关文献进行系统总结。故文章基于近几年国内外相关研究,深入了解SIRT1通路在肥胖中的作用机制,并总结中药单体、中药复方和针刺治疗通过SIRT1通路治疗肥胖的研究现状,以期为肥胖的临床治疗和靶向药物开发提供理论依据和新思路。
关键词肥胖    SIRT1信号通路    中医药    

肥胖是一种慢性代谢性疾病,也是糖尿病、非酒精性脂肪肝(NAFLD)、心血管疾病和癌症等多种健康问题的主要危险因素。流行病学调查显示,中国成人超重率高达34.3%,肥胖患病率为16.4%[1],《2025年世界肥胖报告》指出,预计到2030年,全球约有50%成年人口患有超重或肥胖,在部分国家,这一比例可能超过80%,已成为全球的主要健康问题[2]。肥胖的发病与生活方式、遗传、心理和环境因素等密切相关,是多种复杂因素共同作用的结果。目前,治疗肥胖以生活方式干预、药物和代谢手术治疗为主,但取得的疗效有限,仍面临巨大的挑战[3]。沉默信息调节因子1(SIRT1)是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性去乙酰化酶,通过去乙酰化作用发挥多种生物功能。现有证据表明,单纯性肥胖患者血清SIRT1水平低于正常人,与身体质量指数(BMI)呈负相关;激活SIRT1信号通路不仅能限制体质量增长,降低机体炎症因子和氧化应激水平[4-5],而且能显著抑制脂肪生成,增强脂质代谢[6]。因此,靶向SIRT1相关通路有可能成为治疗肥胖的新途径。

肥胖属于中医“膏人”“脂人”“肥人”等范畴,病位在脾胃,与肾密切相关,在本质上为本虚标实证,以脾胃虚弱为本,逐渐累及肾阳虚,痰湿、瘀血及热邪等为标,在治疗上多以健脾祛湿为基本原则,兼以温阳、清热、活血、行气等治法。研究表明,中药单体、中药复方及针刺治疗能通过调控SIRT1通路起到减重和改善代谢紊乱的作用,本文基于近几年相关文献具体阐述SIRT1在肥胖中的作用机制和中医药调控SIRT1通路治疗肥胖的研究现状,为中医药治疗肥胖提供理论基础。

1 SIRT1信号通路的概述

Sirtuins是一种NAD+依赖性去乙酰化酶,属于组蛋白去乙酰化酶的Ⅲ类家族。人类基因组共编码7种Sirtuin(SIRT1-7),分别在细胞质(SIRT1、2)、细胞核(SIRT1、6、7)和线粒体(SIRT3、4、5)等不同部位发挥作用。Sirtuins是酵母沉默信息调节因子2(Sir2)的同源物,其中,SIRT1与Sir2的同源性最高,也是该家族中研究最广泛的成员,其活性失调与多种疾病相关。SIRT1在内分泌和代谢性疾病中参与多种生理过程,主要通过靶向腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、核因子-κB(NF-κB)和叉头框蛋白O(FOXO)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)等下游蛋白发挥去乙酰化作用[7],具有促进白色脂肪棕色化、抗炎、抗氧化应激、维持线粒体生物发生、调节脂肪因子、改善胰岛素抵抗(IR)和维持肠道菌群稳态等生物作用[8-11],因此,SIRT1能调控多种机制实现减重和调节糖脂代谢紊乱的作用。

2 SIRT1信号通路在肥胖中的作用机制 2.1 促进白色脂肪棕色化

白色脂肪棕色化是指白色脂肪组织(WAT)在寒冷/肾上腺素能信号激活等特定条件下转化为具有棕色脂肪组织(BAT)特征的过程,以非颤抖产热的方式增加能量消耗。解偶联蛋白1(UCP1)是白色脂肪棕色化的关键标志物,不仅能增加线粒体产热,而且能增强糖酵解和脂肪酸氧化,促进糖脂代谢。SIRT1主要通过激活AMPK、PGC-1α和PPARγ等下游信号分子促进UCP1的表达;同时,AMPK还能作为SIRT1的上游信号分子,促进下游级联反应的发生。研究发现,生酮饮食能上调WAT中SIRT1蛋白的表达,并通过激活转录因子PPARγ增加UCP1的表达,促进脂肪分解,有助于减重、调节糖脂代谢和改善IR[12-13]。二甲双胍是一种AMPK激活剂,能显著增加肝脏组织中SIRT1和PGC-1α mRNA的表达,提高脂肪组织中UCP1的水平,减轻DIO小鼠的体质量和IR[14]。由此可见,激活SIRT1通路能通过促进白色脂肪棕色化起到抗肥胖作用。

2.2 抗炎

肥胖状态下,机体呈现出全身慢性低度炎症和脂肪组织显著炎症相结合的特点,驱动IR发生,并在脂肪组织和其他器官之间形成有害串扰,也是肥胖相关代谢紊乱发生的重要机制[15]。NF-κB信号通路在肥胖慢性炎症中起关键作用,能促进白细胞介素-6(IL-6)、IL-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等下游促炎因子产生,SIRT1主要通过两种途径抑制NF-κB发挥作用:一方面,SIRT1通过去乙酰化作用直接抑制NF-κB信号传导;另一方面,SIRT1能抑制c-Jun氨基末端激酶(JNK)和Toll样受体4(TLR4)等NF-κB上游信号间接抑制NF-κB的作用[16]。研究显示,过表达SIRT1能显著降低JNK和NF-κB蛋白的表达,减轻脂肪组织炎症,恢复胰岛素信号传导,显著降低肥胖大鼠体质量,改善脂质代谢和IR[17-18]

2.3 抗氧化应激和线粒体生物发生

氧化应激与肥胖之间存在双向作用。脂肪组织缺氧、线粒体功能障碍和炎症等多种因素均会导致氧化应激,主要表现为丙二醛(MDA)升高和超氧化物歧化酶(SOD)降低;而氧化应激则会加重上述病理改变,并导致肥胖IR和糖脂代谢紊乱。Yuan等[19]发现上调肝脏SIRT1和FOXO蛋白的表达,有助于改善游离脂肪酸(FFA)代谢,减轻肥胖大鼠的炎症和氧化应激水平。PGC-1α是促进线粒体生物发生和线粒体氧化能力的主要调控因子,SIRT1依赖PGC-1α途径激活线粒体生物发生相关基因[线粒体转录因子A(TFAM)和核呼吸因子1/2(NRF1/2)等]的表达,增强氧化能力,起到抗炎、减少脂肪生成和改善IR的作用[20-21]。因此,激活SIRT1通路能通过抗氧化应激途径对肥胖和糖脂代谢起到有益作用。

2.4 调节脂肪因子

脂肪因子是由脂肪组织分泌的一类具有生物活性的细胞信号转导蛋白,包括瘦素、脂联素和神经调节蛋白4(Nrg4)等,通过炎症作用参与肥胖及相关并发症的过程,其中瘦素属于促炎脂肪因子,脂联素和Nrg4属于抗炎脂肪因子。过表达SIRT1能改善下丘脑对瘦素的敏感性,并通过影响阿黑皮质素原(POMC)和刺鼠相关蛋白(AgRP)的表达调节食欲和能量代谢,阻止体质量增加[22]。SIRT1和脂联素能相互促进,天然的SIRT1激动剂能显著提高脂肪细胞中脂联素的表达,减少炎症因子分泌[23];同样,脂联素的上调也会增加SIRT1的表达,并进一步激活PGC-1α/UCP1信号通路,促进白色脂肪棕色化[24]。此外,上调SIRT1也能增加Nrg4的表达水平,有助于改善肥胖和相关代谢紊乱。

2.5 改善胰岛素抵抗

IR是肥胖和多种代谢性疾病的主要病理特征,其发病机制复杂,与胰岛素信号通路传导异常、脂肪因子、炎症和氧化应激等因素相关。SIRT1在脂肪组织、骨骼肌和肝脏等胰岛素靶器官中发挥作用,通过直接和间接途径参与胰岛素信号通路传导。PI3K/蛋白激酶B(AKT)是胰岛素信号转导的典型通路,在肝脏组织中,SIRT1表达会激活胰岛素受体底物1(IRS1)/PI3K/AKT信号通路,调节葡萄糖代谢和胰岛素敏感性[25];在脂肪组织中,SIRT1能上调FOXO、PGC1α和脂联素的表达,抑制炎症反应,增加胰岛素敏感性;在骨骼肌中,SIRT1能激活PGC1α/UCP1信号通路,促进白色脂肪棕色化,提高线粒体的氧化能力,同时,还能增加葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达,共同改善IR[26]

2.6 其他

SIRT1还能通过调节糖脂代谢和肠道菌群发挥抗肥胖作用。一方面,SIRT1通过上调PPARα/γ和AMPK的表达抑制固醇调节元件结合蛋白(SREBP)的水平,从而减少FFA产生,抑制脂肪合成,起到调节脂质代谢的作用[27]。另一方面,上调SIRT1还能减弱糖酵解,促进脂肪酸氧化,提高糖脂代谢率[28]。此外,SIRT1通路的激活有助于提高肠道微生物短链脂肪酸(SCFA)的水平,显著降低肥胖小鼠的体质量和脂肪组织质量,改善代谢紊乱[29]

综上所述,白色脂肪堆积、炎症、氧化应激、线粒体功能障碍、促炎脂肪因子分泌、IR、糖脂代谢紊乱和肠道菌群失衡等机制是肥胖发生的重要因素,SIRT1信号通路能参与上述机制起到减重和改善代谢紊乱的作用,对肥胖及相关并发症的治疗具有积极的临床意义,具体见图 1

注:图片使用Adobe Illustrator软件绘制。SIRT1,沉默信息调节因子1;AMPK,腺苷酸活化蛋白激酶;PGC-1α,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α;PPARγ,过氧化物酶体增殖物激活受体γ;NF-κB,核因子-κB;FOXO,叉头框蛋白O;PI3K,磷脂酰肌醇3-激酶;IR,胰岛素抵抗;UCP1,解偶联蛋白1;WAT,白色脂肪组织;BAT,棕色脂肪组织;TNF-α,肿瘤坏死因子-α;IL-1β,白细胞介素-1β;IL-6,白细胞介素-6;JNK,c-Jun氨基末端激酶;TLR4,Toll样受体4;MDA,丙二醛;SOD,超氧化物歧化酶;FFA,游离脂肪酸;TFAM,线粒体转录因子A;NRF1/2,核呼吸因子1/2;Nrg4,神经调节蛋白4;POMC,阿黑皮质素原;AgRP,刺鼠相关蛋白;AKT,蛋白激酶B;IRS1,胰岛素受体底物1;GLUT4,葡萄糖转运蛋白4;SREBP,固醇调节元件结合蛋白;SCFA,短链脂肪粒。 图 1 SIRT1信号通路在肥胖中的作用机制示意图 Fig. 1 Schematic diagram of the mechanism of action of SIRT1 signaling pathway in obesity
3 中医药调控SIRT1信号通路防治肥胖的研究进展 3.1 中药单体

中药单体是指从中药中分离出的具有明确化学结构和药理活性的化合物,本文总结发现共有5类化合物、13种中药单体通过调控SIRT1通路治疗肥胖,见表 1

表 1 中药单体通过调节SIRT1通路治疗肥胖的作用机制 Tab. 1 Mechanisms of herbal monomers in treating obesity via modulation of the SIRT1 pathway
单体分类 活性成分 实验对象 通路/靶点 作用机制 参考文献
黄酮类 黄芩苷 雄性C57BL/6J小鼠;3T3-L1脂肪细胞;RAW264.7细胞;BMDM细胞 SIRT1↑、PGC-1α↑、p-JNK↓、p65↓ 抗炎、改善IR [30]
补骨脂异黄酮 雄性C57BL/6J小鼠;ob/ob小鼠、3T3-L1脂肪细胞 SIRT1↑、PPARγ↑、UCP1↑、PGC-1α↑ 促进白色脂肪棕色化、改善IR、增加线粒体生物发生 [31]
槲皮素 雄性C57BL/6J小鼠;3T3-L1前脂肪细胞 SIRT1↑、PGC-1α↑、NRF1↑、TFAM↑、IL-18↓、IL-1↓、IL-6↓、TNF-α↓ 增加线粒体生物发生、糖脂代谢、抗炎 [23, 32]
山柰酚 雄性C57BL/6J小鼠 AMPK↑、SIRT1↑、UCP1↑、PGC-1α↑ 促进白色脂肪棕色化、改善IR [33]
生物碱类 小檗碱 雄性C57BL/6J小鼠;3T3-L1脂肪细胞;HepG2细胞 AMPK↑、SIRT1↑、PPARγ↑、UCP-1↑、CPT1A↑ 促进白色脂肪棕色化、改善IR、改善糖脂代谢 [34-35]
羟基-α-山椒素 雄性C57BL/6L小鼠;3T3-L1脂肪细胞 SIRT1↑、AMPK↑、PPARγ↑、UCP-1↑、瘦素↓ 促进白色脂肪棕色化,维持线粒体生物发生,调节脂肪因子分泌 [36]
多酚类 姜黄素 雄性C57BL/6小鼠;3T3-L1脂肪细胞;HepG 2细胞 脂联素↑、AMPK↑、SIRT1↑、PPARα↑、CPT1↑、SCFA↑ 调节肠道菌群、促进白色脂肪棕色化、调节脂肪因子分泌、抗炎、调节糖脂代谢 [38-39]
白藜芦醇 雄性Wistar大鼠;雄性C57BL/6J小鼠;雄性KKAy小鼠;3T3-L1前脂肪细胞 SIRT1↑、AMPK↑、脂联素↑、PGC-1α↑、PPARγ↑、瘦素↓、MDA↓、TNF-α↓ 促进白色脂肪棕色化;改善、抗氧化应IR激、抗炎、改善瘦素抵抗、调节肠道菌群 [40-42]
紫檀芪 雄性C57BL/6J小鼠;青春期雄性Swiss白化病小鼠;HepG 2细胞 SIRT1↑、PGC-1β↑、SIRT3↑、NRF1↑、TFAM↑、UCP1↑、NF-κB↓、AMPK↑、PPARγ↑、PI3K↑、Akt↑、GLUT2↑、CPT1↑、CPT2↑ 促进白色脂肪棕色化、增加线粒体生物发生、抗炎、改善IR、调节糖脂代谢 [43-45]
芝麻酚 雄性C57BL/6J小鼠 SIRT1↑、AMPK↑、MDA↓、SOD↑、SREBP-1↓、CPT1α↑、GLUT4↑、PGC1-α↑、TFAM↑、NRF1↑ 改善IR、抗氧化应激、调节糖脂代谢、促进线粒体生物发生 [46-47]
萜类 广藿香酮 雄性C57BL/6J小鼠;3T3-L1前脂肪细胞 SIRT1↑、p-JNK↓、NF-κB↓、TNF-α↓、IL-6↓ 抗炎 [48]
鼠尾草酸 雄性C57BL/6J小鼠 SIRT1↑、FOXO1↑ 抑制脂肪生成、促进脂肪分解 [49]
香豆素类 蟛蜞菊内酯 雄性C57BL/6J小鼠;3T3-L1前脂肪细胞 SIRT1↑、AMPK↑、PPARα↑、UCP1↑ 促进白色脂肪棕色化,增加能量代谢 [50]
注:↑代表激活;↓代表抑制。
3.1.1 黄酮类

黄芩苷(Baicalin)是黄芩的主要抗炎成分,具有清热燥湿、泻火解毒的功效。体内外实验结果证实,黄芩苷处理的巨噬细胞上清液能增加脂肪细胞中SIRT1和PGC-1α蛋白表达水平,促进IRS1和AKT的磷酸化,降低血清促炎因子水平,显著改善肥胖小鼠的葡萄糖代谢和IR[30]。因此,黄芩苷可能通过调节SIRT1/p65 NF-κB途径抑制巨噬细胞炎症反应,为改善肥胖IR提供了一种新的选择。

补骨脂异黄酮(corylin)是从补骨脂中提取出的一种黄酮类化合物,具有补肾助阳、温脾止泻和固精缩尿等功效。Chen等[31]发现补骨脂异黄酮能增加WAT的脂解能力和能量消耗,上调脂肪细胞中线粒体生物发生、β-氧化、白色脂肪棕色化等相关基因的表达,显著改善肥胖小鼠的血脂、血糖和IR,其机制可能与SIRT1的表达和β3-肾上腺素受体活化有关。

槲皮素(QT)是一种具有多种生物活性的植物黄酮类化合物,在桑叶、荷叶等中药中含量较为丰富。QT基于SIRT1途径发挥抗肥胖作用的机制主要体现在两个方面:一是影响肌肉组织中的线粒体生成物发生;二是抗炎。Lee等[32]发现QT能通过SIRT1/PGC-1α途径上调骨骼肌中NRF1和TFAM mRNA的表达水平,增强骨骼肌中的线粒体生物发生。此外,QT还能以SIRT1依赖性模式增加脂联素水平,改善脂肪组织的慢性炎症状态[23]

山柰酚(KPF)是一种天然黄酮类化合物,存在多种中药和蔬菜中,如木贼、连翘、草莓和洋葱等。Xu等[33]发现KPF能上调脂肪组织中SIRT1和PGC-1α的表达,促进白色脂肪棕色化,并以浓度依赖性方式减少脂质蓄积,具有减重和改善IR的作用。

3.1.2 生物碱类

小檗碱(BBR)是从黄连中提取的一种异喹啉类生物碱,具有清热燥湿、泻火解毒的功效。BBR对脂肪细胞的重塑和产热作用依赖于SIRT1,通过促进SIRT1的表达来提高PPARγ去乙酰化水平,并以剂量依赖方式增加UCP-1的表达[34]。Wang等[35]发现BBR能增加肉碱棕榈酰转移酶1A(CPT1A)的蛋白水平和活性,从而促进脂肪酸氧化(FAO),改善糖脂代谢紊乱、IR和脂肪肝变性,其机制在于SIRT1能使CPT1A上的Lys675位点去乙酰化,从而抑制CPT1A的泛素化降解,提高蛋白质的稳定性。

羟基-α-山椒素(HAS)是从花椒果实中提取出的一种天然酰胺类生物碱。研究发现,HAS具有一定的抗肥胖特性,不仅能增加线粒体数量和脂肪细胞耗氧率,而且能促进WAT褐变,改善代谢紊乱,减轻肝脏脂肪变性和脂质蓄积,其主要作用机制在于HAS能激活AMPK/SIRT1信号通路,增加SIRT1与PPARγ的共定位,使PPARγ去乙酰化,诱导线粒体生物发生和白色脂肪棕色化[36]

3.1.3 多酚类

姜黄素(curcumin)是一种天然的多酚类化合物,味苦,性温,具有抗炎、抗氧化、降糖、调脂、抗动脉粥样硬化和抗肥胖等作用[37]。Kalhori等[38]发现姜黄能显著增高肥胖伴NAFLD患者体内的SIRT1水平,增加脂联素分泌,起到减重、降压的疗效。姜黄素的热降解产物[阿魏酰丙酮(FER)及其去甲氧基对应物(DFER)]能显著预防体质量增加和各器官脂肪组织增大,并通过SIRT1途径减少肝脏脂质蓄积,增强脂解能力,更大程度地促进白色脂肪棕色化。此外,FER和DFER均能影响SCFA的水平,进而调节机体免疫应答和炎症反应[39]

白藜芦醇(Res)主要存在于虎杖和桑葚中,具有减重、降糖调脂、抗炎、抗氧化应激和保肝等作用。研究表明,Res在肥胖糖尿病小鼠体内对糖脂代谢的影响依赖SIRT1的表达,并以SIRT1依赖性方式促进白色脂肪棕色化[40],还能增加脂联素和PPARγ的表达,降低瘦素、MDA和TNF-α的水平,促进线粒体生物发生[41]。此外,Wang等[42]发现Res能逆转高脂饮食引起的肠道菌群失调,显著富集肠道微生物群衍生代谢物4-羟基苯乙酸(4-HPA)的水平,继而激活SIRT1通路基因的表达,减轻肥胖和IR。综上所述,Res能通过SIRT1相关通路对肥胖及相关代谢紊乱起到有益作用。

紫檀芪(PTE)是从紫檀中分离出的天然化合物,通过多种机制发挥抗肥胖作用。Patil等[43]发现PTE能显著降低肥胖小鼠的体质量、血糖和血脂水平,缓解肥胖诱导的氧化应激和炎症状态,使血清皮质醇恢复正常;另一方面,PTE能增加大脑中SIRT1的表达,激活瘦素和饥饿素,分别刺激POMC和AgRP神经元以调节食物摄取。研究发现,PTE及其衍生物3'-羟基紫檀二苯乙烯(OHPt)不仅可以上调SIRT1/AMPK信号通路,抑制SREBP-1的蛋白表达;而且能增加胰岛素信号转导通路相关蛋白(如IR-β、PI3K、Akt等)和肝脏相关蛋白的表达(CPT1和CPT2等),改善高脂饮食小鼠的IR和肝功能异常[44]。此外,PTE还能激活SIRT1/PGC-1β/SIRT3途径,促进产热和线粒体生物发生,增加SCFA产生[45]

芝麻酚(Sesamol)是一种存在于芝麻籽中的木酚素类化合物,具有补肝肾、益精血、润肠燥和乌须发的功效。研究表明,芝麻酚可以减轻中年肥胖小鼠的体质量和糖脂代谢紊乱,增加骨骼肌对葡萄糖摄取和抗氧化,抑制脂肪生成,并促进脂肪分解,这可能与激活肌肉组织中SIRT1/AMPK通路激活有关[46]。肥胖会引起骨骼肌结构和功能的改变,其特征在于肌纤维由Ⅰ型向Ⅱ型转化,导致代谢紊乱。Hu等[47]发现芝麻酚激活SIRT1/AMPK通路时会上调肌肉组织中PGC1α、TFAM和NRF1等蛋白的表达,促进线粒体生物发生,诱导肌纤维类型由Ⅱ型向Ⅰ型转变,改善IR。

3.1.4 萜类

广藿香酮(PO)是一种从广藿香挥发油中提取的倍半萜类化合物,具有化湿、解暑和止呕的功效。体外研究发现,PO能抑制巨噬细胞向炎症脂肪细胞迁移,并降低巨噬细胞中炎症细胞因子和趋化因子的表达,减弱脂肪组织炎症水平,其机制在于PO能激活脂肪细胞中SIRT1的表达,抑制MAPK的磷酸化和NF-κB通路,有助于改善肥胖和相关代谢性疾病[48]

鼠尾草酸(CA)是一种具有抗肥胖作用的酚类二萜类化合物,主要来源于迷迭香和鼠尾草等药物。研究发现,CA通过上调SIRT1/FOXO1通路调节脂肪细胞分化,抑制脂肪生成和促进脂肪分解,减轻脂质积累[49]。因此,CA有可能成为治疗肥胖及相关代谢紊乱的新选择。

3.1.5 香豆素类

蟛蜞菊内酯(WDL)是一种从墨旱莲中分离得到的香豆素类化合物,具有保肝、抗动脉粥样硬化、降糖和调脂等作用。Yao等[50]发现WDL能抑制肥胖状态下脂肪组织中烟酰胺N-甲基转移酶的表达,使SIRT1活性增加,进一步激活下游AMPK/PPARα信号通路的表达,促进白色脂肪棕色化,起到缩小脂肪细胞、减重、增加能量代谢和改善IR的作用。

3.2 中药复方

肥胖的基本病机为脾虚湿盛,日久累及阳虚,兼以化热或痰瘀互结等,基于上述理论和SIRT1信号通路对中药复方防治肥胖的相关文献进行总结,发现健脾清化方、葛根芩连汤、二陈汤和防己黄芪汤等均能通过SIRT1通路改善肥胖,见表 2

表 2 中药复方通过调节SIRT1通路治疗肥胖的作用机制 Tab. 2 Mechanisms of Chinese herbal formulas in treating obesity via modulation of the SIRT1 pathway
中药复方 药物组成 实验模型 通路/靶点 作用机制 参考文献
健脾清化方 党参、黄芪、山药、黄精、黄连、黄芩、葛根、鬼箭羽 雄性C57BL/6J小鼠 AMPK↑、SIRT1↑、NF-κB↓、SREBP1↓、CPT1A↑、IL-1β↓、TNF-α↓ 调节糖脂代谢、抗炎、改善线粒体功能 [51-53]
葛根芩连汤 葛根、黄芩、黄连、甘草 SD大鼠 SIRT1↑、PGC-1α↑、PPARα↑、PPARγ↑、AMPKα↑、UCP1↑、GLUT1↑、GLUT4↑、Nrg4↑、NRF1↑、ROS↓、MDA↓、Acetyl-FOXO1↓ 促进白色脂肪棕色化、调节脂肪因子、调节糖脂代谢、抗氧化应激、改善线粒体功能 [54-56]
二陈汤/加味二陈汤 半夏、橘红、茯苓、炙甘草、生姜、乌梅、白术 C57BL/6J小鼠 SIRT1↑、AMPK↑、SOD↑、TNF-α↓、NF-κB p65↓、SREBP-1c↓、SFPR5↑ 抗炎、调节糖脂代谢、脂肪因子分泌、抗氧化应激 [5, 57]
防己黄芪汤 防己、黄芪、甘草、白术 SD大鼠;单纯性肥胖患者 AMPK↑、SIRT1↑、NF-κB↓、IL-6↓、TNF-α↓、瘦素↓ 抗炎、调节脂肪因子分泌、调节糖脂代谢、改善IR [59]
注:↑代表激活;↓代表抑制。
3.2.1 健脾清化方

健脾清化方由上海中医药大学附属曙光医院根据“升阳益胃汤”加减而来,其药物组成包括党参、黄芪、山药、黄精、黄连、黄芩、葛根和鬼箭羽,功效健脾益气、清热燥湿,在临床中被用于治疗肥胖、2型糖尿病和NAFLD等代谢性疾病,具有减重、调脂、改善IR、保肝和抗炎的作用。Tian等[51]发现健脾清化方能增加肥胖小鼠体内pAMPK和SIRT1的水平,下调脂肪生成相关基因(SREBP1和脂肪酸合酶等)的表达,抑制NF-κB向细胞核易位,降低炎症反应。此外,健脾清化方还能通过介导线粒体动力学和线粒体脂肪酸β氧化改善骨骼肌和肝脏IR,调节糖脂代谢紊乱[52-53],其机制与激活PGC1α/PPARα/CPT1A途径有关,而SIRT1作为PGC-1α的上游信号分子,共同参与线粒体功能的调整。

3.2.2 葛根芩连汤

葛根芩连汤出自《伤寒论》,其药物组成为葛根、黄芩、黄连和甘草,具有解表清里、清热止利的功效,在临床中常被用于治疗肥胖2型糖尿病。张小清[54]通过IPA通路分析发现SIRT1通路是葛根芩连汤的主要干预通路之一,能上调BAT中能量代谢和糖脂代谢相关蛋白的表达。研究发现,葛根芩连汤能激活SIRT1/PGC-1α/Nrf1信号通路,缓解线粒体氧化应激,改善高脂饮食诱导追赶生长大鼠的糖脂代谢紊乱和IR,减缓大鼠体质量增长[55];此外,在棕榈酸诱导的HepG2细胞中,葛根芩连汤含药血清能上调SIRT1和PPARγ蛋白的表达,抑制Acetyl-FOXO1蛋白表达,改善肝脏IR[56]

3.2.3 二陈汤

二陈汤来源于《太平惠民和剂局方》,由半夏、橘红、茯苓、甘草、生姜和乌梅组成,功效燥湿化痰、理气和中,多被用于治疗肥胖、高脂血症、NAFLD、慢性阻塞性肺病和慢性肺炎等疾病。二陈汤干预肥胖大鼠会起到减重、缩小脂肪细胞、降脂和抗炎等作用,其机制可能与激活SIRT1/NF-κB信号通路有关,有助于增加分泌型卷曲相关蛋白5(SFPR5)的表达,降低TNF-α和IL-6的水平[5]。李玉平等[57]自拟加味二陈汤(二陈汤去生姜、乌梅,加白术)干预肥胖大鼠,结果表明,肝脏组织中SIRT1和AMPK的表达显著上调,SREBP-1c的表达被抑制,同时血清SOD的表达水平明显增加。综上所述,二陈汤和加味二陈汤均能通过SIRT1途径改善肥胖及相关代谢紊乱。

3.2.4 防己黄芪汤

防己黄芪汤是记载于《金匮要略》中的经典方剂,由防己、甘草、白术和黄芪4味药物组成,功效益气祛风,健脾利水。贾真等[58]发现防己黄芪汤能改善肥胖大鼠的IR和脂质代谢紊乱,降低血清FFA、瘦素和抵抗素的表达,提高脂联素的水平,继而激活SIRT1的上游信号分子AMPK;另一项研究表明,防己黄芪汤有助改善单纯性肥胖患者的症状,增加患者体内SIRT1的表达,降低NF-κB、IL-6、TNF-α和CRP等炎症因子的水平[59]。因此,防己黄芪汤可能通过AMPK/SIRT1/NF-κB途径发挥抗肥胖作用。

3.3 针刺

普通针刺和电针疗法均能有效治疗肥胖。张晓林等[60]根据“合募配穴”法针刺中脘、天枢和足三里,降低了肥胖大鼠的Lee’s指数,并显著改善IR和骨骼肌的病理损伤,这与骨骼肌组织中SIRT1、PGC-1α mRNA和蛋白表达水平增高有关。王远征等[61]选取足三里、阴陵泉、天枢和丰隆等穴位行针刺捻转补法,不仅能上调肥胖大鼠体内AMPK/SIRT1信号通路的表达,而且能增加脂联素的表达水平,发挥缩小脂肪细胞、降脂和调节胃肠动力紊乱的作用。研究表明,采用电针刺激中脘、关元、足三里和丰隆等穴,同样具有减体质量、降脂、降低FFA和改善IR的作用,一方面,其机制可能与调控小肠组织中SIRT1和TLR4蛋白表达水平有关,减少炎症因子释放,促进小肠黏膜修复[62];另一方面,电针能激活SIRT1/AMPK/PGC-1α信号通路,提升骨骼肌中Ca2+-Mg2+-ATP和Na+-K+-ATP酶活性,改善肥胖大鼠的能量代谢[63]。此外,电针还能通过调控白色脂肪棕色化发挥减重和调脂的作用,何昕璐等[64]通过电针刺激关元、肾俞、天枢和丰隆等穴位治疗肥胖大鼠,不仅能激活AMPK/SIRT1信号通路,而且提高了Nrg4的表达水平,增加UCP1、PRDM16和PPARγ mRNA的表达。综上所述,针刺治疗肥胖多以中脘、天枢、足三里、阴陵泉、丰隆和肾俞等穴位为主,旨在通过温阳健脾、化痰祛湿之法调节机体的代谢状态,从而达到减重的目的。见表 3

表 3 针刺治疗通过调节SIRT1通路治疗肥胖的作用机制 Tab. 3 Mechanisms of acupuncture therapy in treating obesity via modulation of the SIRT1 pathway
针刺方式 选穴 实验模型 通路/靶点 作用机制 参考文献
普通针刺 中脘、天枢、足三里 雄性SD大鼠 SIRT1↑、PGC-1α↑ 改善IR和骨骼肌病理损伤 [60]
足三里、阴陵泉、天枢、丰隆、合络 雄性SD大鼠 AMPK↑、SIRT1↑、脂联素↑ 调节脂肪因子分泌 [61]
电针治疗 中脘、关元、足三里、丰隆 雄性Wistar大鼠;SPF级SD大鼠 SIRT1↑、TLR4↓、TNF-α↓、IL-6↓、AMPK↑、PGC-1α↑ 改善IR、抗炎,促进小肠黏膜修复,改善骨骼肌能量代谢 [62-63]
关元、肾俞、天枢、丰隆 雄性SD大鼠 AMPKα↑、SIRT1↑、Nrg4↑、UCP1↑、PGC-1↑、PPARγ↑ 促进白色脂肪棕色化,调节脂肪因子分泌 [64]
注:↑代表激活;↓代表抑制。
4 小结

肥胖的发病机制较为复杂,靶向SIRT1通路能通过白色脂肪棕色化、炎症、氧化应激、脂肪因子、IR、糖脂代谢紊乱和肠道菌群失调等多种途径治疗肥胖,起到减重和改善代谢紊乱的作用。中医药治疗肥胖具有独特优势,本文系统总结了近几年中医药通过调控SIRT1通路治疗肥胖的相关文献,发现中药复方和针刺治疗在药物和穴位上的选择多以健脾祛湿为基本原则,取得的临床疗效确切。脾胃为后天之本,运化水谷精微并濡养周身,脾虚运化无力则痰湿内生,发为肥胖。SIRT1又被称为能量传感器,通过感知细胞能量代谢状态发挥去乙酰化作用,从而调整能量代谢;当SIRT1功能抑制会出现炎症、线粒体功能障碍、氧化应激、促炎脂肪因子分泌等病理改变,参与肥胖发生[65],这与中医脾主运化的思想不谋而合。因此,采用健脾祛湿法治疗肥胖和激活SIRT1信号通路治疗肥胖有异曲同工之处,为中医药治疗肥胖提供了坚实的理论基础。尽管中医药治疗肥胖的疗效和部分机制已被证实,但仍存在一定的局限性:1)目前关于中医药调控SIRT1治疗肥胖的机制研究多以动物实验和细胞实验为主,且现有临床研究的方案相对简单,缺乏验证过程;2)近年来,新兴的代谢组学技术在肥胖的机制研究中发挥重要作用,但关于SIRT1通路和代谢组学在肥胖中的共同研究较少;3)中医基于SIRT1通路治疗肥胖多以中药单体为主,中药复方、穴位埋线和腹部按摩等研究相对较少,有待进一步挖掘。因此,在未来的研究中应设计更加严谨和全面的临床研究方案,全面开展中药复方和中医外治法治疗肥胖的机制研究。同时,还应紧跟时代技术发展,利用代谢组学技术全面分析中医药治疗肥胖的作用机制。

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LI Juan1 , SUN Yi2 , SUN Quanhao1 , LI Jiarui1 , DU Likun2     
1. Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China;
2. The First Affiliated Hospital of Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 150040, China
Abstract: Obesity is a risk factor for various metabolic diseases, and its global prevalence has been rising steadily, emerging as a major public health challenge worldwide. Studies demonstrate that Sirtuins 1(SIRT1) modulates obesity-related pathophysiological mechanisms primarily through targeting downstream signaling molecules including AMP-activated protein kinase(AMPK), Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha(PGC-1α), Peroxisome proliferator-activated receptor gamma(PPARγ), Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells(NF-κB), Forkhead box O-class proteins(FoxO), and Phosphatidylinositol 3-kinase(PI3K). These regulatory effects encompass white adipose browning, inflammatory responses, oxidative stress balance, insulin resistance(IR) amelioration, glucose and lipid metabolism dysregulation, and gut microbiota homeostasis, collectively contributing to weight reduction and metabolic regulation. Numerous studies have demonstrated that traditional Chinese medicine(TCM) exhibits anti-obesity effects based on SIRT1 pathway activation, characterized by multi-target synergism, pathway diversity, and favorable safety profiles. Nevertheless, systematic reviews elucidating these mechanisms remain scarce. Therefore, based on recent domestic and foreign research, this article aims to gain a deeper understanding of the mechanism of action of the SIRT1 pathway in obesity, and summarize the current research status of using TCM monomers, formulas, and acupuncture to treat obesity through the SIRT1 pathway. The goal is to provide theoretical basis and new ideas for the clinical treatment of obesity and the development of targeted drugs.
Key words: obesity    SIRT1 signaling pathway    traditional Chinese medicine