多糖是机体活动中必不可少的生物大分子，通常由10个或10个以上单糖通过不同类型的糖苷键连接构成，广泛存在于动物、植物和微生物当中[1]。多糖具有生物活性多样、空间结构复杂、自然界中广泛存在等特点[2]。随着研究的深入，研究者们发现多糖具有调节脂质代谢紊乱、调节肠道菌群、减轻胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）与氧化应激、改善线粒体功能障碍等生物活性[3]。此外，部分多糖经结构修饰或与其他药物联用后，生物活性会大幅提升，这表明多糖类药物在疾病的防治中具有很大开发潜力[4-5]。
非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指除酒精和其他明确的损肝因素所致的，以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为主要特征的临床病理综合征，包括单纯性脂肪肝以及由其演变的脂肪性肝炎和肝硬化，与肥胖和2型糖尿病等疾病密切相关，同时也是导致肝病发生率不断增加的关键因素[6]。“两次打击”学说认为IR与氧化应激是NAFLD发生、发展的主要机制[7]。随着NAFLD研究的深入，“多次打击”学说认为肠道菌群结构失衡、炎症、内质网应激、线粒体损伤、肝纤维化、肝细胞凋亡等也是NAFLD重要的发生机制[8-9]。然而，健康的生活方式配合保肝类药物辅助治疗仍是目前临床防治NAFLD的主要方式[10]。
近年来，大量研究表明多糖能有效改善NAFLD脂质代谢紊乱和肝脏损伤，并对其机制进行了深入研究。本文综述了中药多糖对NAFLD改善作用及机制的研究进展，并对现有研究存在的问题和解决办法进行了讨论，旨在为中药多糖防治NAFLD提供一定的理论支持。
1调节脂质代谢紊乱
脂肪在肝脏中过度积累是NAFLD发生的第1个关键步骤，其主要原因是脂肪合成与分解的失衡。细胞中的脂质，如三酰甘油（triglycerides，TG）、磷脂、糖脂、胆固醇酯等的代谢失衡，可能会引起脂肪合成增加与分解减慢，最终导致脂肪过度积累，诱发NAFLD等疾病[11]。
多糖可调控多种脂质代谢信号通路的表达，从而发挥脂质代谢改善作用。黄芪多糖是黄芪中一种关键活性物质。王春花等[12]研究发现对高脂高糖饮食小鼠连续ig黄芪多糖400 mg/kg 8周能有效减轻小鼠肝脂肪变性程度，降低血清TG、总胆固醇（total cholesterol，TC）、天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase，AST）、丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase，ALT）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）和葡萄糖水平，并使肝脏Toll样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）和髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）表达下降，提示黄芪多糖可能通过抑制TLR4/MyD88信号通路减轻肝脂肪变性，改善血脂紊乱。肠道通透性增加会促进NAFLD发展，荧光标记葡聚糖实验表明，小鼠ig黄芪多糖的肠道通透性显著低于ig高脂高糖的小鼠，提示黄芪多糖可改善NAFLD小鼠的肠道通透性，抑制NAFLD发展。核转录因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）是体内氧化应激经典信号通路，研究发现，对血脂紊乱大鼠ig黄芪多糖200 mg/kg 14 d后，血清TG、ALT、AST、ALP水平均显著降低，肝脏Nrf2、HO-1蛋白表达升高，提示黄芪多糖可能通过调控Nrf2/HO-1信号通路减轻氧化应激损伤，保护肝脏[13]。崔宁等[14]在研究黄芪各成分改善脾虚水湿不化大鼠肝功能实验中发现，黄芪多糖对肝功能提升作用最为明显，且能促进胆固醇代谢，改善血脂紊乱。枸杞多糖对NAFLD及糖脂代谢相关疾病都有良好的治疗效果。研究人员发现枸杞多糖可显著降低NAFLD大鼠TG、TC、AST、ALT水平，并增加高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）水平，改善脂质代谢紊乱，其机制可能与调控脂质代谢通路解偶联蛋白2（uncoupling protein 2，UCP2）/沉默信息调节因子3（silent information regulator 3，SIRT3）的表达有关，且这种改善作用在联合有氧运动后显著提升[15]。此外，枸杞多糖也可显著调节NAFLD伴发糖尿病前期大鼠血浆中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸水平，从而调节游离脂肪酸（free fatty acids，FFAs）代谢紊乱，改善大鼠口服糖耐量，这说明枸杞多糖可缓解NAFLD大鼠脂肪酸谱的异常变化，改善NAFLD脂肪变性，从而发挥保肝作用[16]。肝脏脂肪合成与分解的失衡是引起NAFLD的关键因素，而腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）是重要的细胞能量传感器，中药多糖可通过激活AMPK信号通路，抑制肝脏脂肪生成，促进脂肪分解。一种从麦冬根茎中分离纯化且糖链结构清晰的果聚糖MDG-1具有改善NAFLD脂质代谢紊乱的功效，其机制被认为可能与其调节AMPK/固醇调节元件结合蛋白-1c（sterol regulatory element binding protein-1c，SREBP-1c）等脂代谢信号通路，抑制NAFLD肝脏脂肪合成，促进胆汁酸代谢有关[17-18]。五味子多糖可显著降低高脂饮食大鼠血清TG、TC和低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）水平，增加高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）水平，抑制脂肪合成信号通路SREBP-1c/脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，FAS）/乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACC）表达，减少脂肪积累，提示五味子多糖可通过减少脂肪合成改善NAFLD[19-20]。红景天多糖是红景天根茎中的主要活性成分。研究发现，对高脂饮食大鼠ig红景天多糖150 mg/kg连续8周，大鼠肝脏病理损伤减轻，血清TG、TC、ALT、AST水平均显著降低，肝脏内AMPK和过氧化物酶体增殖剂激活受体α（peroxisome proliferators activated receptor α，PPARα）表达均显著升高，SREBP-1c表达显著降低，提示红景天多糖可能通过调控AMPK/PPARα/SREBP-1c信号通路，抑制脂肪合成的同时促进脂肪分解，从而改善血脂紊乱，减轻NAFLD肝脏损伤[21]。Wu等[22]发现对高脂饮食大鼠ig贻贝葡聚糖MP-A 600 mg/kg 4周后，与模型组比较，大鼠肝质量降低，脂肪变性程度减轻，血清与肝脏TG、LDL-C、HDL-C水平均降低，肝脏SREBP-1c、PPARg蛋白表达均下降，提示MP-A可通过调控SREBP-1c/PPARg信号通路抑制脂肪合成，促进脂肪分解，改善血脂水平紊乱与肝脏脂肪变性。载脂蛋白是血浆脂蛋白中的蛋白质部分，在脂质代谢平衡中发挥着重要的作用。其中，载脂蛋白A1（apolipoprotein A1，ApoA1）和载脂蛋白B（apolipoprotein B，ApoB）分别是HDL-C和LDL-C的主要结构蛋白。张赫等[23]研究发现，对高脂乳胶诱导大鼠ig黑木耳多糖50、100、200 mg/kg 6周后，大鼠血清TG、肝湿质量、肝指数均下降，HDL-C水平升高，LDL-C水平降低，且ApoA1和ApoB的表达均显著降低，提示黑木耳多糖可能通过抑制载脂蛋白活性与表达，减少胆固醇合成，改善血脂紊乱，从而减轻肝脏损伤。浒苔多糖是一种硫酸化多糖，研究发现对高脂饮食大鼠ig浒苔多糖200 mg/kg 5周后，肝脏TG、TC、胆固醇水平均显著下降，胱硫醚b-合成酶（cystathionineb-synthase，CBS）和胱硫醚γ裂解酶（cystathionine γ-lyase，CSE）表达均显著增加，血清硫化氢水平也显著升高[24]。以上数据共同提示浒苔多糖可能通过上调CBS/CSE表达升高血清硫化氢水平，从而改善脂质代谢。
具有脂质代谢改善作用是中药多糖发挥NAFLD保护作用的基础条件，安全有效、不良反应小、可用于临床防治NAFLD的多糖仍需进一步深入研究。中药多糖可多途径改善脂质代谢紊乱，减少肝脏脂肪积累，其主要机制见表1。
2 调节肠道菌群
肠道菌群在机体营养摄取和能量调节中发挥着不可替代的作用。近年来，肠道菌群与肝脏的密切联系（肠-肝轴）备受关注，为NAFLD防治提供了新思路[29-30]。研究发现，肠道菌群中主要的门，如厚壁菌门（Firmicutes）与拟杆菌门（Bacteroides）的相对丰度（F/B）值的增加和一些特定菌群的变化可以促进NAFLD的发生、发展[31]。同时，肠道菌群结构失衡也会破坏肠道屏障完整性，促内源性乙醇、脂多糖等内毒素流向肝脏，损伤肝脏的同时加重炎症反应和IR[32-34]。多糖可通过调节肠道菌群改善NAFLD血脂紊乱、炎症损伤、IR等。
灵芝水提物中分离得到的高相对分子质量（＞3×105）多糖可改善高脂饮食造成的肥胖和高脂血症，降低F/B比值和变形菌门（Proteobacteria）水平[35]。此外，灵芝多糖和壳聚糖可以协同调节高脂饮食金仓鼠的血脂水平，减轻其肝脏损伤和肠道菌群结构紊乱，并增加普雷沃氏菌属Prevotella和颤螺菌属Oscillibacter等有益菌的相对丰度。研究还发现，普雷沃氏菌属、拟普雷沃氏菌属Alloprevotella、双歧杆菌属Bifidobacterium和另枝菌属Alistipes的相对丰度与高脂饮食金仓鼠的血清脂谱呈负相关，这提示一些特定细菌与脂代谢密切关联[36]。麦冬果聚糖MDG-1干预NAFLD小鼠后，a-和b-多样性分析共同表明小鼠肠道内菌群整体丰富度和多样性均得到明显提升，并且在门和属水平上，MDG-1在显著降低F/B值的同时，也增加了嗜黏蛋白阿克曼菌属Akkermansia的相对丰度[18]。其中，F/B值的降低被认为能减肥、调脂和降血糖；嗜黏蛋白阿克曼菌属的丰度与NAFLD发展呈负相关[17]。此外，MDG-1还促进了乙酸与戊酸等短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）的产生，帮助改善NAFLD[37]。针对多糖能否进入血液发挥调脂功效这一问题，菌群移植实验揭示了MDG-1可能是被肠道中细菌降解利用后引起一些菌群变化，从而间接发挥调脂、抗炎等功效，但这一假说是否成立还需进一步研究，不过这提示多糖功效的发挥可能是间接性的[38-39]。对NAFLD大鼠连续ig贻贝葡聚糖MP-A 600 mg/kg 5周后，稀疏曲线和主坐标分析表明，长期高脂饮食显著降低了大鼠肠道菌群丰富度和多样性，而MP-A显著逆转了这种降低。在门水平上，MP-A显著降低了F/B值；在属水平上，高脂饮食导致63个属相对丰度发生变化，其中13个属被MP-A显著改变，包括拟普雷沃氏菌属、拟杆菌属Parabacteroides、嗜黏蛋白阿克曼菌属等6个属相对丰度显著升高，异杆菌属Allobaculum、绿脓杆菌属Pseudomonas、氢噬胞菌属Hydrogenophaga等7个属相对丰度显著降低，提示MP-A可在门和属水平上调节肠道菌群发挥NAFLD治疗作用。此外，MP-A还可显著降低NAFLD大鼠血浆中内源性乙醇和脂多糖含量，升高乙酸、丙酸、丁酸的含量，其中丁酸的高水平与肠道屏障完整性呈正相关，以上数据提示MP-A可减少内毒素产生和促进SCFAs生成，恢复肠道屏障完整性[22]。螺旋藻多糖是螺旋藻中含量最丰富的活性成分，研究证实螺旋藻多糖不仅可以改善高脂饮食大鼠血脂紊乱、高血糖和脂肪变性，还可降低大鼠盲肠内容物菌群F/B值和丙酸含量，提示螺旋藻多糖可通过调节肠道菌群改善NAFLD[40]。
3 减轻IR
IR是引起脂肪变性的主要原因，在NAFLD患者中几乎都存在IR[41]。一些多糖能通过改善胰岛素敏感性，抑制新生脂肪合成，从而减少FFAs流向肝脏，改善NAFLD血脂水平。
红芪多糖被证实可增加IR-HepG2细胞的胰岛素敏感性，改善细胞糖代谢功能[42]。甜玉米芯多糖可增加IR-HepG2细胞的葡萄糖摄取和糖原含量，升高细胞活力和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）水平，降低丙二醛和活性氧水平，缓解肝细胞氧化应激损伤，改善肝细胞IR和糖代谢[43]。沙棘多糖[44]、蓝刺头多糖[45]、桦褐孔菌质多糖[46]及苦瓜碱提多糖[47-48]均能促进IR-HepG2细胞葡萄糖摄取和糖原含量的增加，降低细胞内TG和TC水平，改善IR。其中，沙棘多糖还可缓解糖尿病大鼠IR与肾损伤，减轻肝脏脂肪积累[49]。蓝刺头多糖还可促进IR骨骼肌细胞葡萄糖消耗，改善胰岛素敏感性[50]。此外，威灵仙多糖[51]、酵母多糖[52]、黄芪多糖[53]均能显著降低NAFLD大鼠或小鼠IR指数和血糖水平，改善NAFLD。
4 减轻氧化应激
由活性氧和炎症反应引起的氧化应激是导致细胞和组织损伤的重要因素。过量的活性氧还会攻击抗氧化防御系统，进一步加剧氧化应激损伤，而线粒体功能破坏、抗氧化酶活性下降、白细胞聚集以及肝炎等都是导致活性氧过量的重要因素[54-56]。
Nrf2/HO-1信号通路通过增强偶联反应和细胞抗氧化基因表达，调控解毒及消除活性氧蛋白的产生，是氧化应激经典信号通路。Deng等[57]研究发现，对蛋氨酸及胆碱缺乏饮食小鼠连续ig慈菇多糖800 mg/kg 12周后，血浆TG、TC、花生四烯酸水平均显著降低，肝脏SOD、谷胱甘肽、Nrf2和HO-1蛋白表达均显著升高，表明慈菇多糖可能通过激活Nrf2/HO-1信号通路改善脂质紊乱，促进花生四烯酸代谢，减轻肝脏氧化应激，从而发挥NAFLD保护作用。菊苣多糖被证实能显著降低NAFLD大鼠血清丙二醛水平，升高SOD水平，提高大鼠抗氧化能力，从而减轻氧化应激损伤[58]。裙带菜多糖可促进动脉粥样硬化伴发NAFLD前期小鼠的主动脉扩张，并激活Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1）/Nrf2/抗氧化反应元件（antioxidant response element，ARE）通路，减轻小鼠氧化应激损伤，发挥NAFLD保护作用[59]。石斛多糖[60]、红芪多糖[61]、玉竹多糖[62]等也可显著降低NAFLD大鼠丙二醛水平，升高SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidases，GPXs）及过氧化氢酶（catalase，CAT）水平，提示具有抗氧化应激作用，但具体分子机制还需进一步研究。
5 改善线粒体功能障碍
作为活性氧的主要来源，线粒体功能发生障碍不仅会导致脂肪分解减慢，还会促进活性氧与促炎因子的大量释放，加重氧化应激与炎症损伤，所以有学者提出NAFLD是一种线粒体疾病的假说[63-64]。
慈菇多糖被证实不仅可以改善NAFLD小鼠脂质代谢紊乱和氧化应激，还可以抑制肝脏脂肪过氧化，减轻线粒体供能负担[57]。对高脂饮食小鼠连续ig针叶多糖800 mg/kg 9周，可显著改善小鼠氧化应激和线粒体损伤，并促进线粒体b 氧化，其机制可能与针叶多糖通过激活肝脏中过氧化物酶体增殖物激活受体g共激活因子-1α（peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator-1α，PGC-1α）表达，从而抑制UCP2表达，增加线粒体复合物Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ活性，恢复线粒体ATP含量有关[23]。
6 其他途径
6.1抑制肝细胞凋亡
肝细胞凋亡可直接、间接地促进炎症与肝纤维化，是诱发NAFLD的重要因素，其过程主要受抗凋亡蛋白B细胞淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma 2，Bcl-2）和促凋亡蛋白Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）的调控[65]。一些具有抑制细胞凋亡作用的多糖被证实可改善NAFLD。虫草花是单纯以人工培养基培养的蛹虫草，价格低廉，且多糖含量高。研究人员发现，对肝纤维化小鼠连续ig虫草花多糖400 mg/kg 4周后，与模型组对比，小鼠体质量升高，血清ALT、AST水平降低，肝脏病理损伤程度减轻，且肝脏肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、核因子-kB（nuclear factor-kB，NF-kB）、Bcl-2、Bax以及PPARg表达均显著升高，以上结果提示虫草花多糖不仅能抑制炎症反应，还能通过调控Bcl-2/Bax信号通路抗肝细胞凋亡，从而改善肝纤维化，缓解NAFLD进程[66]。
6.2 抑制肝纤维化
细胞外基质过度积累会造成肝纤维化的发生，多糖可通过减少基质积累，减轻肝纤维化，从而改善NAFLD。徐杰等[67]发现对肝纤维化大鼠连续ig狗肝菜多糖100、200、300 mg/kg 6周后，大鼠肝纤维化程度有所改善，且300 mg/kg剂量改善效果最为明显，胶原沉积显著减少，TNF-α、白细胞介素-6、白细胞介素-1b等促炎因子水平显著降低，肝脏丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）蛋白表达也显著下降，提示狗肝菜多糖可通过抑制MAPK信号通路抑制炎症反应，减少胶原沉积，改善肝纤维化。
7 结语与展望
多糖是自然界中广泛存在的天然物质，对动、植物和微生物加以合适的提取分离手段就可以得到不同的多糖[68]。目前部分多糖，特别是果聚糖与葡聚糖，不仅结构明确，且具有显著的调血脂、降血糖、抗氧化、增强免疫力等生物活性[69-71]。在总结近年来多糖改善NAFLD及机制研究后，发现多糖主要通过调节脂质代谢紊乱、调节肠道菌群、减轻IR与氧化应激、改善线粒体功能障碍等途径防治NAFLD。但是，现阶段也存在一些问题亟待解决：（1）作用机制研究尚不深入，有必要在现有研究的基础上深入开展多糖改善NAFLD的药理作用靶点研究，为开发疗效明确、靶点清晰的多糖类药物提供理论支撑；（2）构效关系研究还不充分，由于绝大多数多糖是混合物，目前多糖结构表征研究仍主要集中在相对分子质量、单糖组成、官能团等方面，鲜有确切的分子结构报道，这也限制了多糖在防治NAFLD中的构效关系研究；（3）临床试验还很缺乏，目前多糖防治NAFLD相关研究主要集中在细胞和动物层面，鲜有临床大规模试验，限制了多糖的继续研究与成果转化，相关研究需将基础实验与临床研究相结合，促进多糖安全有效应用于NAFLD的临床防治。
总之，具有NAFLD改善作用的中药多糖为新药的研究与开发提供了优良的天然原料，在防治NAFLD等疾病方面具有很大优势，值得继续深入研究与探索。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
参考文献（略）
来 源：刘 伟，吴江平，袁平川，邵太丽，柳春燕，王国栋．中药多糖对非酒精性脂肪性肝病改善作用及机制研究进展 [J]. 中草药, 2022, 53(23):7566-7574.
转自：“如沐风科研”微信公众号
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