中药葛根防治肥胖的作用机制和研究进展

Mechanism of Action and Research Progress of Chinese Medicine Pueraria mirifica against Obesity

摘要: 肥胖作为全球范围内的重要公共健康问题，其发病率持续上升，严重影响人类健康。中药在肥胖治疗中展现出独特的优势，其中葛根因其丰富的活性成分和多种药理作用备受关注。本文综述了葛根治疗肥胖的相关研究进展，重点分析了葛根的主要活性成分(如葛根素、异黄酮类化合物等)及其在脂质代谢调节、胰岛素敏感性改善、抗炎抗氧化以及肠道菌群调节等方面的作用机制。此外，本文还总结了近年来关于葛根的动物实验及临床研究，探讨了葛根在单独应用或与其他中药联合使用中的治疗潜力及其安全性问题。尽管葛根在肥胖治疗中展现出一定的疗效，但相关研究仍存在局限性，未来的研究需进一步验证其临床疗效并探讨其长期安全性和应用前景。

Abstract: Obesity, as an important public health problem worldwide, has continued to rise in prevalence and seriously affects human health. Traditional Chinese medicine (TCM) has demonstrated unique advantages in the treatment of obesity, among which Pueraria mirifica has attracted much attention due to its rich active ingredients and various pharmacological effects. In this paper, we reviewed the research progress of Pueraria lobata in the treatment of obesity, focusing on the analysis of the main active components of Pueraria lobata (such as puerarin, isoflavones, etc.) and their mechanisms of action in the regulation of lipid metabolism, improvement of insulin sensitivity, anti-inflammatory and antioxidant, as well as the regulation of intestinal flora. In addition, this paper summarizes recent animal experimental and clinical studies on Pueraria mirifica and discusses the therapeutic potential of Pueraria mirifica alone or in combination with other herbal medicines and its safety issues. Although Pueraria mirifica has shown some efficacy in the treatment of obesity, there are still limitations in the relevant studies, and future studies are needed to further validate its clinical efficacy and explore its long-term safety and application prospects.

1. 引言

肥胖已成为全球范围内的严重公共健康问题。根据世界卫生组织(WHO)的统计，全球肥胖率持续上升，特别是在发达国家和部分发展中国家，肥胖率急剧攀升[1]。这一现象与现代生活方式的改变、高热量饮食的摄入以及体力活动的减少密切相关，肥胖不再仅仅是营养过剩的象征，而是影响全球健康的重要风险因素[2]。肥胖常伴随代谢功能紊乱，如胰岛素抵抗、血脂异常和慢性低度炎症等[3]，这些代谢异常不仅加重了肥胖对人体的损害，还增加了罹患2型糖尿病、心血管疾病、高血压和某些癌症的风险[4]-[6]。因此，控制肥胖及其相关代谢紊乱，已成为全球医学研究和公共卫生的重点任务。

近年来，中药在肥胖治疗中的潜力逐渐受到关注。中医药凭借其整体调节、多靶点作用的特点，被认为在肥胖和相关代谢性疾病的治疗中具有独特的优势[7]。中药不仅能够帮助减轻体重，还能够调节脂质代谢、改善胰岛素敏感性、抗炎等[8] [9]。大量基础研究和临床实验表明，中药在控制肥胖及其并发症方面有显著效果。与西药相比，中药通常具有较少的副作用，更适合长期使用[10]。在众多中药中，葛根(Pueraria lobata)因其丰富的药理活性和临床应用前景，逐渐成为肥胖研究中的热点[11]。

葛根是传统中药中常用的药材之一，含有多种活性成分，尤其是葛根素和其他异黄酮类化合物[12]。现代药理研究表明，葛根具有调节血脂、改善胰岛素敏感性、抗氧化、抗炎等多种功效，这些作用与肥胖的病理机制密切相关[13]。此外，葛根对肠道菌群的调节作用也为其在肥胖治疗中的应用提供了新的视角[14]。因此，本文将围绕葛根在肥胖治疗中的作用机制及研究进展进行深入探讨，为其临床应用提供参考。

2. 葛根及其主要活性成分

葛根(Pueraria lobata)是一种传统中药，属于豆科植物，性甘、味辛，归脾、胃经。中医理论认为葛根具有解肌退热、生津止渴、透疹、升阳止泻、通经活络、解酒毒等多种功效。现代研究证实，葛根富含多种活性成分，其中最具代表性的是异黄酮类化合物，如葛根素(Puerarin)和异甘草素等[15]。葛根的活性成分通过多途径在神经系统、内分泌系统、呼吸系统、心血管系统等多个生物通路中发挥作用[16]。这些生物活性成分能够调节多种代谢途径，在抗炎、抗氧化、抗肿瘤和心血管保护等方面显示出潜在的治疗价值。

2.1. 异黄酮类化合物

葛根的主要化学成分为异黄酮类，且为其主要活性成分。目前已从葛根中分离出近50种异黄酮类化合物，主要包括葛根素、3’-羟基葛根素、3’甲氧基葛根素、异甘草素、大豆苷及其苷元、染料木素及其苷、芒柄黄花素、葛根素木糖苷、葛根素芹菜糖苷、补骨脂异黄酮、3’-methoxyneopuerarin A和B等[17]-[21]，其中葛根素为主要有效成分。

2.2. 三萜类和皂苷类

三萜皂苷是指苷元为三萜类化合物的一类糖苷，葛根中大多数为五环三萜皂苷，且多为齐墩果烷型。到目前为止，从葛根中已经发现了近 30 种三萜皂苷类化学成分，主要包括葛根皂醇A~C、槐二醇、大豆皂醇、大豆苷醇、黄豆皂苷元A、黄豆皂苷元B等[22] [23]。

2.3. 淀粉和多糖类

淀粉是葛根的主要食用部分，约占葛根鲜重的15%~34% [24]。多糖则主要由中性多糖GE-1和酸性多糖GE-2组成[25]。

2.4. 其他化合物

葛根中除了上述的化学成分以外，还有很多其他化合物，例如香豆素类、生物碱类等[26]。

3. 葛根治疗肥胖的作用机制

3.1. 调节脂质代谢

葛根及其主要成分葛根素(Puerarin)在调节脂质代谢方面具有显著效果。研究表明，葛根素能够通过激活PPARγ和AMPK信号通路促进脂肪分解和脂肪酸氧化，从而减少体脂积累。具体机制包括：在3T3-L1前脂肪细胞中，葛根素显著促进脂肪细胞分化，增加PPARγ和脂肪酸结合蛋白(aP2)的表达，增强脂质储存能力[27]，同时通过激活AMPK减少脂质合成相关蛋白如脂肪酸合成酶(FASN)和固醇调节元件结合蛋白1 (SREBP-1c)的表达，抑制脂质合成[28] [29]。此外，葛根素还能通过调节肝脏脂质代谢，减少肝脏脂肪积累，降低血清中的三酰甘油和总胆固醇水平，改善非酒精性脂肪肝(NAFLD)等代谢异常[30]。

3.2. 调控胰岛素敏感性

葛根在调控胰岛素敏感性和改善糖脂代谢方面展现出显著作用。研究发现，葛根素通过上调胰岛素受体底物2 (IRS-2)和葡萄糖转运蛋白4 (GLUT4)的表达，显著改善高脂饮食诱导的胰岛素抵抗，葛根多糖通过激活PPAR信号通路进一步增强胰岛素敏感性，降低血糖水平[31]。此外，葛根素还能够通过提高胰岛素受体及其下游信号蛋白的表达来增强葡萄糖利用，同时通过抑制肝脏中糖异生酶的表达来减少糖异生，从而有效稳定血糖水平[30]。另有研究指出，葛根水提取物通过激活棕色脂肪细胞，增加能量消耗并改善胰岛素敏感性，在高脂饮食诱导的肥胖模型中表现出良好的抗肥胖作用[32]。

3.3. 抗炎和抗氧化作用

葛根的抗炎和抗氧化作用在肥胖相关的慢性疾病治疗中具有重要意义。研究表明，葛根通过抑制促炎因子如TNF-α和IL-6的表达，减少肥胖引发的低度慢性炎症，葛根素通过抑制核因子κB (NF-κB)通路减少炎症反应，从而在肥胖、代谢综合征和糖尿病等慢性病中发挥保护作用[33]。同时，葛根提取物中的多酚类成分展现出强大的抗氧化能力，显著提高体内抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性，减少氧化应激对细胞的损伤，从而降低肥胖及相关代谢并发症的风险[34]。此外，研究还发现，葛根提取物可显著减少雌激素缺乏肥胖大鼠的体重，并通过增加瘦素基因表达和抑制促炎因子的产生来调节脂肪代谢[35]。

3.4. 调节肠道菌群

肠道菌群在肥胖和代谢疾病的发病机制中起着关键作用，葛根通过调节肠道菌群来改善代谢紊乱。研究表明，葛根素能够显著增加肠道中有益菌Akkermansia muciniphila的丰度，A. muciniphila能够降解肠道黏蛋白，增强肠道屏障功能，减少肠道渗透性，预防肥胖相关的肠道和全身炎症。此外，葛根通过恢复肠道菌群平衡，减少高脂饮食诱导的体重增加和代谢紊乱[36]。葛根提取物还能增加Lactobacillaceae和Bacteroidetes等有益菌的丰度，减少Ruminococcaceae等潜在有害菌，从而减少肠道炎症和氧化应激，促进肠道及代谢健康[37]。

3.5. 其他机制

近年来的研究表明，葛根在代谢综合征、糖尿病和肥胖的治疗中具有多种潜在的机制。代谢组学和网络药理学分析揭示了葛根中的活性成分如葛根素、染料木苷和大豆苷能够通过调节多个关键代谢通路，如PI3K-Akt信号通路、AGE-RAGE信号通路和HIF-1信号通路，来调节葡萄糖代谢、脂质代谢和炎症反应[38]。有研究表示，葛根提取物通过降低瘦素水平和增加雌二醇与胆囊收缩素的浓度，有助于减轻绝经期肥胖相关的体重增加[39]。王卫庆等[40]研究发现，葛根素能与GABRA1受体结合，抑制脂肪吸收；关键机制为脑肠轴(DMV-迷走神经–空肠轴)。江道合[41]通过动物试验发现葛根素的减肥机制与NPY、POMC的表达调控存在一定关联性。此外，葛根通过多靶点、多途径的综合作用降低血糖和血脂水平，改善胰岛素抵抗，减少肝脏脂质过氧化，并激活抗氧化防御系统，从而有效调节代谢综合征的多种症状[42]。

4. 与其他中药联合使用的研究进展

4.1. 葛根药对

4.1.1. 葛根–丹参

丹参味苦，性微寒，入心、肝经，具有活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈之效。葛根–丹参药对在临床上应用广泛，药理作用主要集中于抗炎、抗氧化、调节免疫等方面[43]。研究表明，丹参–葛根水提物可以通过激活MAPK信号通路和胰岛素信号通路，增加胰岛素受体底物(IRS)的磷酸化水平，从而调节胰岛素敏感性[44]。此外，罗小文[45]研究发现，丹参葛根水提物可以调节脂质代谢紊乱防止动脉粥样硬化的发展，作用机制涉及总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量的降低，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、载脂蛋白A1(Apo A1)含量的升高等。此外，另有研究表明葛根素联合Tan ⅡA能显著改善糖尿病血管病变大鼠模型血糖血脂紊乱和胰岛素抵抗，且通过改善氧化应激及减少血管中氧化性低密度脂蛋白生成、纠正糖尿病血管病变紊乱状态而增强对血管内皮保护作用[46]。

4.1.2. 葛根–黄芪

黄芪味甘、性微温，入脾肺经，具有健脾补中、升阳举陷、益卫固表、利尿托毒等功效。Shen等研究发现[47]，黄芪–葛根提取物能诱导3T3-L1脂肪前体细胞分化，纠正糖脂代谢稳态。实验证明，黄芪–葛根通过干预IL-6、TNF-α上调PI3K/Akt通路，提升胰岛素受体底物-2，抑制糖原合成酶激酶-3和固醇调节元件结合蛋白-1c的表达，抑制葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶激酶，增强胰岛素信号，抑制脂质堆积和肝糖异生，减轻胰岛素抵抗[48] [49]。此外，黄芪–葛根配伍还调节高脂大鼠胰岛素抵抗的糖脂代谢，其机制可能与上调ADPN、IL-22及抑制p38MAPK、STAT3信号通路有关[50]。周遵明等研究表明[51]，黄芪–葛根可降低高脂血症大鼠血脂，减少肝脏脂肪堆积及脂滴生成，降低ROS、MDA水平，提高GSH、SOD水平，并通过激活Nrf2/HO-1通路改善氧化应激。

4.1.3. 葛根–黄连

黄连味苦，性寒，入心、脾、胃、肝、胆、大肠经，具有清热燥湿、泻火解毒之效。研究表明，葛根–黄连药对能够有效减轻血脂血糖代谢异常引起的胰岛素抵抗作用[52]。此外，药理研究表明，葛根–黄连药对可明显改善肥胖代谢功能紊乱相关生化指标，如血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇等，具有较强的降血糖、降血脂活性[53]-[55]。

4.1.4. 葛根–桑叶

桑叶味苦、甘，性寒，归肺、肝经，具有疏散风热、清肺润燥、平肝明目、凉血止血等功效。葛根–桑叶配伍通过多途径、多靶点发挥抗炎、抗氧化、降糖降脂等作用，进而改善胰岛素抵抗，调节血糖和血脂，参与炎症反应。研究表明，葛根–桑叶配伍具有潜在的减轻胰岛素抵抗及α-葡萄糖苷酶抑制活性，从而调控血糖和血脂[56]。此外，相关研究显示，葛根和桑叶提取物对α-淀粉酶具有显著的抑制作用，其抑制效果分别达到拜糖平的1.12倍和1.36倍，从而有助于降低血糖和血脂水平[57]。

4.2. 葛根类方

随着疾病谱的发展，复方汤剂相较于单味药或药对更满足临床需求，以葛根为主治疗肥胖的复合汤剂主要有葛根芩连汤、葛根汤、复方葛根胶囊、丹葛汤等，其作用机制现阐述如下。

葛根芩连汤加减主要通过改善胰岛素抵抗、调节脂质代谢等多方面来防治肥胖。研究表明，葛根芩连汤通过调控脂质和糖代谢相关基因的表达，能够显著改善脂质代谢紊乱，减少总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量，增加高密度脂蛋白(HDL)水平，从而调节体内的脂质代谢。其促进脂肪细胞棕色化，增强能量代谢，并通过增加解偶联蛋白1 (UCP1)表达，加速脂肪代谢[58]。另有研究表明，葛根芩连汤通过调节糖转运蛋白GLUT4的表达，提高葡萄糖的摄取与利用，显著降低空腹血糖(FBG)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)，从而减轻胰岛素抵抗。此外，它通过下调缺氧诱导因子(HIF-2α)和促红细胞生成素(EPO)的表达，进一步改善胰岛素抵抗状态[59]。葛根芩连汤还表现出强大的抗炎和抗氧化作用，能够通过降低炎症相关因子的水平来减轻由胰岛素抵抗引发的慢性炎症状态，同时改善氧化应激，减缓相关代谢性疾病的发展[60] [61]。李津等[62]研究表明复发葛根胶囊能够显著降低肥胖大鼠的体重、血脂等水平。此外，葛根汤联合二陈汤加减在治疗肥胖性PCOS时表现出显著疗效，患者的体重、BMI、血脂代谢水平等均有较好的改善[63]。

5. 总结和展望

在本综述中，我们探讨了葛根治疗肥胖的作用机制和研究进展。研究表明，葛根富含葛根素和异黄酮等活性成分，这些成分可以有效地调节脂肪细胞的代谢，抑制脂肪生成并促进脂肪分解。此外，葛根的调控胰岛素敏感性、抗炎和抗氧化特性增强了其治疗肥胖的潜力。然而，尽管实验研究支持葛根的应用，但其在临床上的有效性和安全性还需通过大规模随机对照试验进行验证。未来的研究应更深入探索葛根的作用机制，明确其最佳剂量，并评估长期使用的副作用，同时考虑葛根与其他治疗手段的协同效应，以便在肥胖管理中提供一个更安全、有效的治疗方案。

NOTES

^*通讯作者。