近年来,药食同源及其活性成分在疾病防治中的潜力日益受到关注,越来越多的研究揭示了其在调节免疫、修复屏障、重塑微生态及干预慢性疾病等方面的多靶点、多通路作用机制。本文精选十项代表性研究成果,涵盖炎症性肠病、结直肠癌、肝损伤、脂肪肝、认知衰退、肺损伤及肿瘤免疫等健康问题,系统呈现天然来源分子(如多糖、黄酮等)如何通过现代药理学手段被重新诠释,并转化为具有临床转化前景的创新策略。
01、肠道菌群与屏障调控
1.金银花纳米囊泡:以天然外泌体样结构重塑肠内稳态
标题:金银花来源的纳米囊泡通过调节肠道菌群治疗炎症性肠病
研究对象:金银花
期刊:Advanced Science
IF:14.1
摘要:炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病,会严重影响患者的生活质量,其特征为肠道屏障受损、致病菌定植及慢性炎症。肠道菌群因在调节免疫反应、代谢途径和屏障功能中发挥关键作用,已成为 IBD 的治疗靶点。本研究在葡聚糖硫酸钠诱导的小鼠 UC 模型中,探究了金银花来源的纳米囊泡(HNVs)的治疗潜力。口服 HNVs 可缓解结肠炎症状,减少结肠炎症和组织病理学损伤,恢复 Treg/Th17 平衡,并修复肠道屏障完整性。这些作用与肠道菌群的有益改变相关,包括有益菌数量增加、致病菌数量减少,同时维持黏膜免疫和屏障功能所必需的短链脂肪酸(SCFAs)水平升高。此外,代谢组学分析显示,HNVs 可促进胆汁酸(BA)吸收并调节 BA 代谢,有助于维持肠道免疫稳态。综上,这些研究结果表明 HNVs 通过调节 SCFA 水平和 BA 代谢发挥保护作用,支持其作为治疗 IBD 的一种具有潜力的有效策略。
入选理由:首次揭示金银花纳米囊泡通过调控肠道菌群、短链脂肪酸水平及胆汁酸代谢的多途径协同作用治疗炎症性肠病,为肠道炎症疾病提供了天然靶向治疗的新候选方案与作用机制参考。
2.茯苓多糖:重塑肠道微生态抑制结直肠癌发生
标题:茯苓多糖通过重塑肠道菌群组成和增强肠道屏障功能改善结直肠癌
研究对象:茯苓
期刊:International journal of biological macromolecules
IF:8.5
摘要:结直肠癌(CRC)仍然是癌症相关死亡的主要原因,需要开发新的治疗策略。茯苓多糖(PCP)是传统药用真菌茯苓的生物活性成分,具有显著的抗癌潜力。本研究调查了PCP对偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠(AOM/DSS)诱导的小鼠 CRC 的保护作用,重点是其对肠道菌群组成、肠道屏障完整性和肠刺激反应的影响。PCP 治疗显著降低了肿瘤发生率、肿瘤大小和肿瘤负担,同时改善了组织病理学特征并抑制了Ki67阳性细胞增殖。从机制上讲,PCP通过恢复紧密连接蛋白(E-钙粘蛋白、ZO-1、Claudin-3)和黏蛋白分泌(MUC2)来增强肠道屏障功能,从而降低肠道通透性和全身脂多糖(LPS)水平。此外,PCP 通过下调促炎性细胞因子(TNF-a、IL-6、IL-1β)和上调抗炎性细胞因子IL-10,表现出强大的抗炎作用。16S rRNA 测序结果表明,PCP调节肠道微生物群,减少了致病菌如幽门螺杆菌和艾森伯格杆菌,同时促进了有益菌群,包括黏液乳杆菌、普雷沃氏菌和鼠杆菌属。粪便微生物群移植(FMT)进一步证实了 PCP 的微生物群介导的保护作用,因为PCP处理供体的 FMT显著抑制了CRC小鼠的肿瘤发生,恢复了肠道屏障的完整性,并缓解了肠道炎症。此外,PCP显示出良好的安全性,对主要器官没有不良影响。这些研究强调了PCP作为预防和治疗CRC的有前途的天然药物,通过调节肠道微生物群、增强肠道屏障功能和抑制肠道刺激而起作用。
入选理由:明确茯苓多糖调控肠道菌群-肠道屏障轴的抗癌机制,为结直肠癌的天然药物预防与治疗提供新靶点,且证实粪便微生物群移植介导的保护作用,安全性良好。
02、免疫炎症通路精准干预
3.生姜呋喃二烯酮:靶向核受体PXR实现结肠特异性抗炎
标题:生姜中富含的化合物呋喃二烯酮通过外源性核受体 PXR 减轻小鼠肠道炎症
研究对象:生姜
期刊:Nature Communications
IF:15.7
摘要:关于天然产物中类药物分子价值的文献数量庞大。尽管许多饮食和草药疗法已被证实对治疗肠道炎症有效,但对其活性成分的鉴定仍相对滞后。本研究发现,生姜的主要成分呋喃二烯酮(FDN)是一种选择性孕烷 X 受体(PXR)配体,具有激动性转录效应。研究表明,呋喃二烯酮结合于 PXR 配体结合域(LBD)的一个亚口袋内,随后引起配体结合域结构改变。通过雄性小鼠实验证实,口服呋喃二烯酮具有强效的 PXR 依赖性抗炎效果,且具有结肠特异性。在协同作用激动剂存在下,呋喃二烯酮的亲和力和靶基因激活作用增强,表明其活性、功效和安全性具有进一步提升的空间。综上,这些结果支持呋喃二烯酮作为治疗和预防结肠疾病的治疗剂具有转化潜力。
入选理由:首次发现呋喃二烯酮通过 PXR 受体介导结肠特异性抗炎作用,为肠道炎症疾病提供天然靶向治疗候选物。
4.枸杞糖肽:双通路调控免疫性肝损伤
标题:枸杞糖肽对小鼠免疫性肝损伤的保肝作用
研究对象:枸杞
期刊:International Journal of Biological Macromolecules
IF:8.5
摘要:枸杞糖肽(LbGp)是一类由聚糖和多肽组成的生物活性偶联物。本研究分析了 LbGp 的化学成分和性质,重点探究其对刀豆蛋白 A(ConA)诱导的小鼠免疫性肝损伤(ILI)的保肝机制。研究发现,LbGp 含有 38.10% 的多糖、17.03% 的蛋白质和 18.18% 的糖醛酸,微观结构表现为表面粗糙、呈不规则片状且孔隙丰富。动物实验中,与模型组相比,LbGp 治疗显著降低了丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平(P<0.01),同时降低了肝脏过氧化物水平和炎症因子(包括肿瘤坏死因子 -α、干扰素 -γ 和白细胞介素 - 1β)浓度(P<0.01)。组织病理学染色结果显示,12.25μg/mL 剂量的 LbGp 保肝作用最为显著。TUNEL 检测结果进一步证实了 LbGp 具有强效的抗凋亡作用。基于蛋白质印迹和实时荧光定量 PCR 分析的机制研究表明,LbGp 可调控 Toll 样受体 4 / 髓样分化因子 88 / 核因子 -κB(TLR4/MyD88/NF-κB)和 Bcl-2 相关 X 蛋白 / B 细胞淋巴瘤 - 2(Bax/Bcl-2)信号通路上关键蛋白的水平及相对 mRNA 表达。综上,该研究首次探究了 LbGp 对 ConA 诱导的小鼠免疫性肝损伤的保护作用,并证实其潜在分子机制与 TLR4/MyD88/NF-κB 和 Bax/Bcl-2 信号通路相关。
入选理由:首次明确枸杞糖肽对免疫性肝损伤的保护作用及双信号通路调控机制,为肝损伤的天然药物干预提供了新的候选成分和作用靶点,且其良好的成分特性为后续功能性产品开发奠定基础。
03、抗衰老与神经认知保护
5.黄精“九蒸九晒”多糖:传统炮制激活抗衰老潜能
标题:黄精经传统 “九蒸九晒” 加工后多糖的结构变化与抗衰老作用提升
研究对象:黄精
期刊:Carbohydrate Polymers
IF:12.5
摘要:植物来源的多糖因其强大的生物活性和低毒性,日益被视为具有潜力的抗衰老剂。作为黄精的主要生物活性成分,多糖在传统 “九蒸九晒” 加工过程中会发生特定的结构转变。本研究首次发现两种新型多糖:来自未加工黄精的 RPR-N2(5.5 千道尔顿),其具有独特的果聚糖骨架 [→1)-β-D - 呋喃果糖 -(2→],锚定在→6)-α-D - 葡萄糖 -(1→核心上,带有→1,6)-β-D - 呋喃果糖 -(2→分支;以及来自加工后黄精的 PPR-N2(10.5 千道尔顿),其演化为具有→4)-β-D - 半乳糖 -(1→主链、→4,6)-β-D - 半乳糖 -(1→连接键和侧链的分支半乳聚糖。未加工黄精中的 β- 果聚糖(RPR-N2)经加工后转化为分支 β- 半乳聚糖(PPR-N2)。这两种多糖通过多种机制显著减轻了过氧化氢(H₂O₂)诱导的 MRC-5 成纤维细胞衰老:(1)降低衰老相关 β- 半乳糖苷酶(SA-β-Gal)活性;(2)增强细胞增殖能力和抗氧化防御能力;(3)减轻 G₁期细胞周期停滞;(4)恢复线粒体膜电位;(5)抑制衰老相关分泌表型(SASP)因子的分泌。本研究探究了黄精多糖在加工过程中的结构演变,确立了其作为调节衰老的营养保健剂的潜力,为传统加工方法的优化提供了科学依据。
入选理由:首次系统阐明黄精 “九蒸九晒” 加工引发的多糖结构转变与抗衰老活性提升的关联,为传统加工工艺的科学性提供了现代实验佐证,同时发现了具有潜在抗衰老应用价值的新型多糖候选物。
6.花椒花椒乙酸乙酯提取物:缓解年龄相关认知功能衰退障碍
标题:花椒乙酸乙酯提取物通过促进 PHGDH 依赖性星形胶质细胞 - 神经元丝氨酸穿梭改善衰老小鼠认知缺陷
研究对象:花椒
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry
IF:6.2
摘要:增强星形胶质细胞 - 神经元丝氨酸穿梭以维持 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体(NMDARs)介导的神经元突触可塑性,是缓解年龄相关认知缺陷(ARCD)的有效策略。本研究通过建立 D - 半乳糖诱导的衰老小鼠模型,以及 D - 半乳糖刺激的 U87 细胞与 SH-SY5Y 细胞共培养体系,探究了著名香料植物花椒的乙酸乙酯提取物(EA)减轻年龄相关认知缺陷的作用机制。结果显示,EA 显著增强了星形胶质细胞 - 神经元丝氨酸穿梭,并激活了 NMDARs / 钙调蛋白依赖性激酶 II(CaMKII)通路。此外,EA 显著提高了衰老小鼠大脑和 U87 细胞的糖酵解通量,具体表现为己糖激酶(HK)、6 - 磷酸果糖激酶(PFK)和丙酮酸激酶(PK)的酶活性升高,三磷酸腺苷(ATP)、乳酸与丙酮酸比值、丙酮酸含量及乳酸释放量增加。同时,EA 显著改善了突触形态,并提高了突触素(SYN)、突触后密度蛋白 95(PSD95)和微管相关蛋白 2(MAP2)的蛋白水平。有趣的是,磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)抑制剂 NCT503 逆转了 EA 的上述作用。最后,EA 显著减轻了衰老小鼠的神经病理损伤和认知障碍。该研究证实,EA 通过促进星形胶质细胞中 PHGDH 介导的 L - 丝氨酸生成及星形胶质细胞 - 神经元丝氨酸穿梭,激活神经元中的 NMDARs/CaMKII 通路,从而缓解年龄相关认知缺陷。
入选理由:首次阐明花椒乙酸乙酯部位通过调控 “糖酵解 - PHGDH-L - 丝氨酸 - 突触可塑性” 通路缓解年龄相关认知缺陷的分子机制,为花椒 “久服心智爽悟” 的传统功效提供了现代药理佐证,也为年龄相关认知障碍的天然产物干预提供了新靶点与新思路。
04、器官稳态修复与跨轴调控
7.山楂白矢车菊素:AMPK/NRF2双激活修复线粒体治疗脂肪肝
标题:山楂白矢车菊素通过激活 AMPK/NRF2 双信号通路修复线粒体,靶向治疗肝脏脂肪变性
研究对象:山楂
期刊:Phytomedicine
IF:8.3
摘要:背景与目的:代谢相关脂肪性肝病(MASLD)已成为全球性健康挑战,治疗选择有限。本研究鉴定出传统草药山楂的生物活性黄酮类化合物白矢车菊素(Leuc),将其作为一种新型双靶点治疗 MASLD 的药物。方法与结果:研究评估了白矢车菊素对 60% 高脂饮食诱导的小鼠模型和游离脂肪酸(FFA)诱导的细胞模型的作用。与模型组相比,白矢车菊素治疗呈剂量依赖性显著降低小鼠肝脏重量、血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平、肝脏炎症标志物(白细胞介素 - 6 和肿瘤坏死因子 -α)以及细胞内甘油三酯含量。组织学和荧光分析显示,脂滴积累显著减少。机制上,白矢车菊素通过两条主要通路发挥保护作用:(1)激活核因子 E2 相关因子 2(NRF2)抗氧化轴,减轻氧化应激诱导的线粒体功能障碍,恢复脂肪酸 β- 氧化能力;(2)通过与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)直接变构结合,抑制脂肪酸摄取和脂肪生成,增强线粒体脂肪酸转运。结论:这些协同机制重建了肝脏脂质稳态,使白矢车菊素成为通过同时激活 AMPK/NRF2 通路干预 MASLD 的极具潜力的双靶点天然化合物。
入选理由:首次明确山楂白矢车菊素作为双靶点天然化合物,通过协同激活 AMPK/NRF2 通路修复线粒体功能、调控脂质代谢,为代谢相关脂肪性肝病提供了新型高效低毒的干预策略,也为山楂传统功效的现代转化提供了科学支撑。
8.甘草多糖GCP-2:调控肠-肺轴治疗急性肺炎
标题:甘草多糖的结构解析、抗炎作用及对 LPS 诱导肺炎小鼠的治疗机制研究
研究对象:甘草
期刊:International Journal of Biological Macromolecules
IF:8.5
摘要:急性肺损伤(ALI)是一种危及生命的炎症性肺部疾病,其特征为弥漫性肺泡损伤、肺水肿和过度免疫反应。本研究旨在探究从甘草中纯化得到的多糖成分 —— 甘草多糖组分 2(GCP-2),在脂多糖(LPS)诱导的小鼠 ALI 模型中的治疗潜力。GCP-2 通过水提、乙醇沉淀、离子交换层析和凝胶过滤层析等多步纯化工艺获得。通过鼻腔给药 LPS 诱导小鼠产生 ALI 后,对其进行 GCP-2 治疗。研究采用酶联免疫吸附试验(ELISA)、实时荧光定量 PCR(qPCR)、组织病理学检查和蛋白质印迹法评估关键指标,并通过 16S rRNA 测序分析肠道菌群变化。结果显示,GCP-2 显著减轻了肺损伤,降低了肺部和全身的促炎细胞因子水平,恢复了闭锁小带蛋白 1(ZO-1)和闭合蛋白等屏障相关蛋白的表达,并改善了组织病理学特征。机制研究表明,这些作用通过选择性抑制 Toll 样受体 4 / 核因子 -κB(TLR4/NF-κB)信号通路介导。此外,GCP-2 可调节肠道菌群组成,增加拟杆菌门、乳杆菌属和双歧杆菌属等有益菌群的丰度,同时抑制厚壁菌门和变形菌门的生长。这些研究结果表明,GCP-2 是一种安全有效的植物来源多糖,通过抗炎作用和调控肠 - 肺轴机制减轻 LPS 诱导的急性肺损伤,支持其作为治疗炎症性肺部疾病的潜在候选药物。
入选理由:首次系统阐明甘草多糖 GCP-2 的纯化工艺、结构特征及治疗急性肺损伤的双重机制(直接抗炎 + 调控肠 - 肺轴),为炎症性肺部疾病的天然药物干预提供了新的候选成分和作用靶点,同时丰富了中药多糖 “多途径调控” 的药理认知。
05、中药递送系统与免疫治疗创新
9.甘草多糖佐剂脂质体疫苗:通过淋巴结靶向激活DC–T细胞轴实现高效肿瘤免疫治疗
标题:甘草多糖佐剂脂质体疫苗通过淋巴结靶向调控树突状细胞 - T 细胞轴增强肿瘤免疫治疗效果
研究对象:甘草
期刊:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research
IF:12.8
摘要:背景:癌症免疫治疗面临的一个关键挑战是,以传统铝佐剂配制的肿瘤疫苗往往无法引发强效的细胞免疫和持续的抗肿瘤反应。甘草多糖(NGUP)具有显著的免疫调节作用、多靶点抗肿瘤功效和低毒性,是下一代疫苗佐剂的潜在候选物。方法:本研究采用转录组分析、实时荧光定量 PCR 和蛋白质印迹法,在体外探究了 NGUP 激活骨髓来源树突状细胞的机制;通过共聚焦显微镜、小动物体内成像和流式细胞术,在体内观察了脂质体疫苗(NGUPL@OVA)激活肿瘤抗原特异性 T 细胞反应的过程;并通过免疫组织化学、免疫荧光和苏木精 - 伊红(H&E)染色,在小鼠黑色素瘤模型(B16-OVA 和 B16-F10)中评估了 NGUPL@OVA 的疗效。结果:NGUP 通过 Toll 样受体 4 / 髓样分化因子 88 / 肿瘤坏死因子受体相关因子 6 / 核因子 -κB(TLR4/MyD88/TRAF6/NF-κB)信号通路激活树突状细胞;NGUPL@OVA 具有高效的淋巴结靶向能力,可显著增强树突状细胞成熟和抗原交叉递呈,进而促进 CD8⁺T 细胞的强效激活,并诱导具有长期免疫记忆的强效细胞免疫应答。在预防性和治疗性设置中,NGUPL@OVA 均表现出显著的黑色素瘤生长抑制作用,且未观察到毒副作用。结论:作为一种新型癌症免疫治疗疫苗佐剂,NGUP 有效克服了传统铝佐剂的关键局限性(包括诱导细胞介导免疫能力弱和不良反应明显等),同时展现出更优异的免疫刺激特性。
入选理由:首次将甘草多糖开发为新型肿瘤疫苗佐剂,阐明其通过淋巴结靶向调控 DC-T 细胞轴的免疫增强机制,成功突破传统铝佐剂的应用瓶颈,为肿瘤疫苗的优化升级提供了新的技术方案和科学依据,具有重要的临床转化价值。
10、葛根汤自组装水凝胶:模拟煎煮过程构建抗病毒肺保护系统
标题:葛根汤生物活性分子鉴定及协同给药系统构建用于对抗肺损伤
研究对象:葛根汤
期刊:dvanced Science
IF:14.1
摘要:近年来,多种病毒引发的肺炎对公共健康构成重大威胁,尤其影响老年人和免疫功能低下等易感人群。目前的治疗手段主要集中在抗病毒药物,缺乏针对病毒导致的病理损伤的 “特效药” 和创新治疗方案。2019 年以来,中医药在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)治疗中展现出显著疗效,但受限于作用机制复杂、质量不稳定及起效较慢等问题,其应用受到一定阻碍。临床上,葛根汤能有效降低病毒感染患者的病情严重程度。本研究以 COVID-19 为研究案例,鉴定出葛根汤中的生物活性成分 —— 光甘草定(GLA)和葛根素(PUE)。有趣的是,研究发现葛根素在加热和冷却过程中可自组装形成 3D 水凝胶结构(即 PUE@gel),这一过程模拟了葛根汤煎煮后凝胶状沉淀物的形成。基于该现象,研究构建了一种模拟汤剂的给药系统 —— 光甘草定 - 葛根素自组装水凝胶(GLA-PUE@gel),该系统具有强大的抗炎和抗氧化特性,在相同剂量下与葛根汤(GGD)效果相当。此外,具有高生物安全阈值的葛根素可与宿主细胞上的血管紧张素转换酶 2(ACE2)竞争性结合,从而阻止 SARS-CoV-2 病毒入侵。本研究为治疗病毒诱导的肺损伤提供了一种极具潜力的方法。
入选理由:首次模拟中药葛根汤的煎煮过程,构建了光甘草定 - 葛根素自组装水凝胶协同给药系统,实现 “抗炎抗氧化 + 阻断病毒入侵” 双重功效,既保留了中药复方的协同作用优势,又解决了传统中药应用中的部分瓶颈,为病毒诱导肺损伤(如 COVID-19 相关肺损伤)的治疗提供了创新思路和候选方案。
06、总结与展望
未来,通过活性成分精准鉴定、作用机制深度解析、剂型创新与临床转化,药食同源资源有望成为应对老龄化、代谢综合征与免疫相关疾病的可持续解决方案,真正实现“治未病”与“天然精准干预”的融合。
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心-功能食品圈,作者:Yvonne,食品专业硕士,公共营养师(三级)。图片来源:创客贴会员。
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