来源:特诺科研
2 型糖尿病(T2DM)已成为全球 “代谢瘟疫”—— 中国患者达1.4 亿,占全球1/4,且患者常合并脂肪肝(发生率 60%-80%)、高尿酸/ 痛风(发生率17%-22%)、肾损伤等并发症,治疗后复发率高,医疗负担沉重。
现有药物存在局限,二甲双胍仅聚焦降糖,无法改善脂肪肝、高尿酸等并发症;胰岛素易引发低血糖;降脂药、降尿酸药需单独服用,增加肝肾负担。临床亟需一种“多靶点、多器官保护、低毒易获取” 的治疗方案,而植物源天然化合物因结构特异、毒性低,成为突破方向。
茄尼醇是茄科植物(土豆、番茄、烟草)中的天然四异戊二烯萜类化合物,此前仅被视为辅酶 Q10 合成前体,其直接抗糖尿病活性从未被证实。四川大学、广东省农科院等团队联合,通过多组学整合与动物实验,首次揭开茄尼醇 “降糖 + 多器官保护” 的核心奥秘,为 T2DM 治疗提供全新植物源候选药。

文章信息速览
期刊:Journal of Advanced Research(顶刊,IF=13.0,Open Access,无版面费)
原标题:Integrated multi-omics unravels solanesol’s multi-organ protection mechanisms against insulin resistance in type 2 diabetic mice
关键词:茄尼醇(Solanesol)、2 型糖尿病(T2DM)、多组学、肠 - 肝轴、线粒体稳态、脂质代谢、高尿酸、多器官保护
核心创新
① 首次通过 “宏基因组 + 粪 / 血代谢组 + 肝转录组 + 4D-LFQ 蛋白组” 多组学整合,系统解析茄尼醇的多器官保护机制,突破植物药 “机制模糊” 的瓶颈;② 5mg/kg/day 茄尼醇(灌胃)在改善胰岛素抵抗(HOMA-IR↓84.8%)上媲美 200mg/kg/day 二甲双胍,且额外覆盖二甲双胍无法解决的脂肪肝、高尿酸等并发症;③ 首次发现茄尼醇通过 “肠道菌群 - 脂肪酸 - 肝脏线粒体” 轴调控代谢,同时激活 Abca1/Fabp5 通路、抑制 Acly-Acaca-Fasn 通路,实现脂质代谢重编程;④ 植物源成分(烟草 / 土豆 / 番茄中含量高达 4%),提取成本低、口服生物利用度高,临床转化潜力远超合成药物。
研究核心亮点
这篇研究的突破在于“药效碾压 + 机制清晰 + 多器官覆盖”,从 “药效验证” 到 “机制解析” 再到 “多器官保护” 形成完整证据链:
药效验证——5mg/kg 茄尼醇 = 200mg/kg 二甲双胍,降糖 + 降脂 + 降尿酸全达标在 db/db 糖尿病小鼠模型中(8-13 周干预),茄尼醇展现出 “低剂量高活性” 优势:
降糖:改善糖耐量(GTT AUC↓21.3%)、胰岛素抵抗(HOMA-IR↓84.8%),与二甲双胍(HOMA-IR↓81.8%)相当(图 1F-I);且不刺激胰岛 β 细胞分泌(胰岛素、C 肽水平无升高),避免低血糖风险(图 1L、2D);
降脂:显著降低血清 TC、TG、LDL-C(LDL-C↓65.4%,优于二甲双胍的 37.7%),同时减少肝脏脂质堆积(肝 TG↓59.4%)(图 1N-R、2C);
降尿酸:独特改善 T2DM 合并的高尿酸血症(血清 UA↓30%),二甲双胍无此效果(图 2E);
减重:减少白色脂肪组织重量(系数↓18.6%),改善肥胖表型(图 1B)。

图1
多组学解锁核心机制—— 肠 - 肝 - 线粒体轴协同调控通过四大组学整合,首次明确茄尼醇的 “多靶点作用网络”,核心聚焦肝脏代谢与线粒体功能:
肝转录组 + 蛋白组证实:茄尼醇抑制 “Acly-Acaca-Fasn” 脂质合成通路(图 6D-F),减少肝脏从头脂生成;同时激活 “Abca1/Fabp5” 通路,促进胆固醇外排与脂肪酸 β 氧化,双管齐下改善脂肪肝(图 2A-B);

图2
线粒体功能修复:糖尿病小鼠肝脏线粒体呼吸链复合物 I-V 活性受损,茄尼醇通过调节 Ndufa5、Cox6b1 等核心基因表达,恢复复合物 I-V 活性(图 3G-H),减少氧化应激,改善能量代谢;

图3
多组学关联:转录组与蛋白组共鉴定 6 个核心调控因子(Acly、Acaca、Fasn、Apoa4、Abca1、Fabp5),形成完整的脂质代谢调控网络(图 4E),证实茄尼醇的作用特异性。

图4
肠道端调控—— 菌群重塑 + 脂肪酸谱重平衡宏基因组 + 粪代谢组 + 脂肪酸分析揭示,茄尼醇从肠道源头改善代谢:
菌群重塑:富集 Alistipes、Anaerotruncus、Parasutterella 等有益菌(图 5M-P),这些菌群参与短链脂肪酸(SCFA)合成、胆汁酸代谢,改善肠道微生态;

图5
脂肪酸调控:呈现“链长依赖” 特征 —— 减少粪便中短链脂肪酸(提示肠道吸收增强,提升全身利用效率),增加长链不饱和脂肪酸(LCUFAs,如 γ- 亚麻酸)(图 6O),通过肠 - 肝轴传递代谢保护信号;
代谢物重编程:逆转糖尿病小鼠的胆汁酸代谢紊乱、α- 亚麻酸代谢异常,恢复肠道 - 肝脏的代谢通讯(图 6H-K)。

图6
肝脏保护—— 逆转脂肪肝 + 修复肝功能糖尿病小鼠出现严重肝脂肪变性(NAS 评分升高)、糖原储备减少、转氨酶(ALT/AST)升高,茄尼醇干预后:
组织学改善:H&E 染色显示肝小叶结构恢复,脂肪变性减轻;PAS 染色证实肝糖原储备增加 2.9 倍(图 2A-B),优于二甲双胍;
功能修复:血清 ALT↓42.9%、AST↓47.3%,白蛋白(ALB)水平恢复正常(图 2C),无肝纤维化(Masson 染色阴性),证实 hepatoprotective 作用且无毒性。
胰腺 + 肾脏保护 —— 抗炎 + 护脏器,无副作用
胰腺保护:抑制胰腺关键炎症因子 IL-1β(↓42%),不影响胰岛素分泌(避免 β 细胞过度刺激)(图 2D),缓解糖尿病相关胰腺炎症;
肾脏保护:降低血清尿酸(UA),改善肾损伤标志物,组织学显示肾脏结构完整,无炎症、纤维化(图 2F),即使高剂量(15mg/kg)也无肾毒性。
安全性验证—— 低剂量 + 植物源,转化潜力拉满茄尼醇在 1-15mg/kg 剂量范围内均有效,最佳剂量 5mg/kg 仅为二甲双胍(200mg/kg)的 1/40,且:
无明显副作用:小鼠体重、饮食、饮水无异常,肝肾功能指标正常;
来源广泛:烟草、土豆、番茄等茄科植物中含量丰富(烟草干重可达 4%),提取成本低,口服生物利用度高,无需复杂制剂改造。
临床价值
对患者而言,可以提供“一站式” 解决方案,同时控制血糖、血脂、尿酸,改善脂肪肝、胰腺炎症,避免多药联用的肝肾负担;
对临床来说,突破现有药物“单一靶点” 局限,为 T2DM 合并代谢综合征(脂肪肝、痛风)患者提供新选择,尤其适合不耐受二甲双胍的人群;
在科研上,建立“多组学解析植物药多靶点机制” 的范式,为其他天然产物的代谢病研究提供参考;
同时,植物源成分、低剂量、高安全性,缩短临床转化周期,有望开发为口服降糖药或膳食补充剂。
植物源“代谢守护者” 茄尼醇,开启 T2DM 多靶点治疗新时代
这篇发表于 Journal of Advanced Research(IF=13.0,Open Access)的研究,由广东省农科院、高校团队联合完成,通过 “多组学联动 + 动物实验验证”,首次系统揭示茄尼醇的 “肠 - 肝 - 线粒体” 协同保护机制:从肠道菌群重塑、脂肪酸谱调控,到肝脏脂质代谢重编程、线粒体功能修复,最终实现对肝、胰、肾、肠的多器官保护。
其核心优势在于“低剂量、多靶点、多器官、低毒性”——5mg/kg 即可媲美 200mg/kg 二甲双胍的降糖效果,还能覆盖脂肪肝、高尿酸等并发症,植物源特性让临床转化更具可行性。对于中国 1.4 亿 T2DM 患者而言,茄尼醇有望从 “植物成分” 升级为 “新一代代谢保护药物”,为代谢综合征的治疗提供全新思路。
未来,随着临床研究的推进,茄尼醇有望成为 T2DM 合并脂肪肝、高尿酸患者的优选药物,也为天然产物的 “多靶点、多器官保护” 研究树立典范。
原文DOI: 10.1016/j.jare.2025.12.025
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