肥胖是指体重指数（BMI）>30 kg/m2,是一种由遗传因素、环境因素等多种原因相互作用而引起的慢性代谢疾病。近年来肥胖导致其他疾病的患病率有所上升，如2型糖尿病、心血管疾病、肝脏疾病甚至癌症。不健康的生活方式是肥胖的一个重要原因，但不健康的生活方式很难改变，美国食品和药物管理局批准了一些药物用于预防肥胖，如西布曲明和奥利司他等。但这些药物不可避免地会产生一些副作用，限制了其临床应用，近年来，通过健康饮食预防肥胖发病机制的研究越来越受欢迎。
腺苷酸激活蛋白激酶(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase, AMPK)是一种能调控能量稳态的重要激酶，在代谢和炎症中起关键作用。AMPK的下游基因如脂肪酸合成酶(fatty acid synthase, FAS)、胆固醇调节元件结合蛋白-1(sterol regulatory-element binding protein 1, SREBP-1)、肉碱棕榈酰基转移酶-Ⅰ(carnitine palmitoyltransferas-Ⅰ, CPT-1)和过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated recetor α, PPARα)与脂质合成和代谢有关，所以AMPK可以激活促进葡萄糖代谢和脂肪氧化，抑制糖异生、糖原生成、脂肪酸合成和胆固醇合成。而肥胖与AMPK激活降低有关，并伴有糖酵解、肝脏脂质代谢和炎症的改变，因此，寻找天然的AMPK激活剂，通过激活AMPK来改善肥胖状态，是一种有效手段。
“辟谷”即不吃五谷杂粮，以药食等其他之物充腹，或在一定时间内断食，这种状态正是激活细胞或机体内AMPK的条件。而黄精多糖(PSP)或可模拟辟谷状态激活AMPK，改善肥胖症状，相关研究发布在《Molecular Medicine Reports》（JCR3区，IF=3.4），题为Polygonatum sibiricum F. Delaroche polysaccharide ameliorates HFD-induced mouse obesity via regulation of lipid metabolism and inflammatory response的论文。
高脂饮食(high-fat diet, HFD)喂养的小鼠体重升高，用购自陕西亿康龙生物技术有限公司纯度为90%的PSP治疗后，小鼠体重显著降低，而400 mg/kg和800 mg/kg PSP组的小鼠体重无显著差异，因此，后续试验选用400 mg/kg PSP进行接下来的研究（图1A）。经PSP治疗后，第2~6周小鼠的摄入量低于HFD组，表明PSP可能会抑制食欲(图1B)。对小鼠血清进行分析发现，PSP组小鼠的血脂指数甘油三酯(triacylglycerol, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)和血清参数葡萄糖(glucose)、胰岛素(insulin)、抵抗素(resistin)、瘦素(leptin)水平显著降低，脂联素（adiponectin）水平显著升高，表明PSP可以通过调节血糖水平和脂质代谢预防HFD诱导的肥胖(图1C和表1)。
图1 (A)体重变化;(B)食物摄入量;(C)血清TG、TC、HDL-C、LDL-C。PSP，黄精多糖；HFD，高脂饮食；TG，甘油三酯；TC，总胆固醇；HDL-C，高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C，低密度脂蛋白胆固醇。
为了评价PSP对肝脏的保护作用，在小鼠死后采集小鼠肝脏、腹部脂肪垫。结果发现，PSP组相较于HFD组肝脏体积明显变小，肝重和脂肪含量显著降低(图2)。腹部脂肪垫也呈现出相同的规律(图3)。
图2 (A)肝脏形态;(B)肝脏重量;(C)苏木精-伊红染色的肝脏切片,脂肪用绿色箭头表示。
图3 (A)腹部脂肪垫形态；(B)腹部脂肪垫的重量变化；(C)苏木精-伊红染色的脂肪细胞；(D)脂肪细胞大小。
本研究中，脂肪酸和胆固醇合成相关基因FAS和SREBP-1以及炎症因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素6(interleukin-6, IL-6)、白细胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)在HFD组高表达，PPARα和CPT-1在HFD组被抑制。PSP逆转了这一趋势，表明PSP抑制脂质合成和炎症反应(图4和图5A)。Western blotting结果显示，HFD组磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(P-AMPK，AMPK的磷酸化形式)被抑制，而PSP组显著激活P-AMPK；磷酸化乙酰辅酶A羧化酶(P-ACC，乙酰辅酶A羧化酶ACC的磷酸化形式)在HFD组中明显阻断，在PSP组中激活(图5B-D)。
图4 (A)PPARα(B)SREBP-1(C)FAS(D)CPT-1(E)IL-1(F)TNF-α(G)iNOS(H)IL-6 mRNA的折叠变化。PPAR，过氧化物酶体增殖物激活受体；SREBP，胆固醇调节元件结合蛋白；FAS，脂肪酸合成酶；CPT-1，肉碱棕榈酰基转移酶-Ⅰ；iNOS，诱导型一氧化氮合酶。
图5 (A)Western blotting检测脂质、炎症基因及AMPK信号通路关键基因的蛋白表达；(B)P-AMOK及其下游基因；(C)(A)中因子的半定量蛋白表达水平；(D)(B)中因子的半定量蛋白表达水平。
综上结果表明，PSP可降低体重、血脂、血糖、胰岛素、抵抗素、脂联素、肝脏重量和腹部脂肪垫重量，逆转TNF-α、IL-6、IL-1β、iNOS等炎症因子和FAS、SREBP-1、CPT-1、PPAR-α等脂质代谢基因的异常表达水平，并激活AMPK信号通路，达到降脂、抗炎的作用，为PSP调节脂质代谢和炎症反应，帮助改善肥胖症状提供有力证据。
湖南中医药大学中西医结合学院葛金文教授为本文的通讯作者。
原文链接：https://doi.org/10.3892/mmr.2021.12140。
