Dichrostachys glomerata与Cissus quadrangularis提取物通过调节GLP-1分泌和DPP-4活性改善超重/肥胖患者代谢健康的随机对照试验

《Medicina》：Effects of Dichrostachys glomerata and Cissus quadrangularis Extracts on GLP-1 Secretion and DPP-4 Activity in Overweight and Obese Individuals: A Randomized Controlled Trial

本随机对照试验首次证实，补充Dichrostachys glomerata（DGE）和Cissus quadrangularis（CQE）提取物可通过显著提升胰高血糖素样肽-1（GLP-1）水平、抑制二肽基肽酶-4（DPP-4）活性，有效改善肥胖相关代谢指标（体重、体脂、血糖、血脂），其效果与口服司美格鲁肽（semaglutide）相当，为天然植物提取物用于肥胖管理提供了基于肠促胰岛素机制的新策略。

　　

1. 引言

全球肥胖及相关代谢紊乱患者已超过23亿，对心血管代谢健康构成严重威胁。胰高血糖素样肽-1（GLP-1）作为一种重要的肠促胰岛素激素，在食欲调节和体重减轻中发挥关键作用。然而，其生理活性受到二肽基肽酶-4（DPP-4）酶的限制，该酶能快速降解GLP-1，从而促进肥胖和其他代谢疾病的发生发展。虽然DPP-4抑制剂（如西格列汀、沙格列汀和维格列汀等格列汀类药物）可以增强肠促胰岛素信号，但其应用可能受到不良反应和成本障碍的限制。因此，迫切需要不良反应更少的天然替代品。

Dichrostachys glomerata和Cissus quadrangularis是非洲和亚洲传统使用的植物，具有促进减肥的作用，但其潜在机制尚不清楚。临床和临床前研究表明，它们在DPP-4抑制、食欲抑制和脂质代谢方面可能发挥作用。然而，关于其在人体内调节GLP-1和DPP-4的证据仍然缺乏，这是该领域的一个重要空白。本临床试验旨在评估这些方案对超重和肥胖成人GLP-1、DPP-4及其他代谢参数的影响。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

Dichrostachys glomerata提取物（DGE）和Cissus quadrangularis提取物（CQE）由Gateway Health Alliances Inc.提供。每种提取物均经过标准化，并附有确认身份、纯度和批次质量的分析证书（COA）。DGE标准化为含有≥25%的总多酚（以没食子酸当量，GAE计）。CQE标准化为含有≥2.5%的酮甾体和≥15%的总黄酮（以槲皮素当量，QE计）。两种提取物均在良好生产规范（GMP）条件下生产。为进行比较，商业购买口服司美格鲁肽（Rybelsus^?）并重新包装成外观匹配的胶囊。安慰剂胶囊含有400毫克糊精粉末，在大小、颜色和形状上与活性胶囊无法区分以保持盲法。

2.2. 参与者与研究设计

这项随机、双盲、安慰剂对照、平行组临床试验在雅温得中央医院国家肥胖中心和雅温得第一大学营养与营养生物化学实验室进行，并在ClinicalTrials.gov注册（标识符：NCT06827002）。研究获得雅温得第一大学机构审查委员会（IRB）的伦理批准（批准代码：BTC-JIRB2023-084）。研究遵循CONSORT 2010和SPIRIT指南。所有参与者在入组前均签署书面知情同意书，研究遵守《赫尔辛基宣言》（2013年修订版）的原则。

样本量计算针对主要终点（餐后GLP-1的变化），并考虑了15%的脱落率，最终计划总样本量为248人。共招募248名超重或肥胖成人（126名女性和122名男性；年龄25-59岁）。

2.3. 纳入与排除标准

纳入标准包括：BMI介于25–34.9 kg/m²；过去3个月内体重稳定（±2公斤）；愿意维持日常饮食和体力活动模式。

排除标准包括：确诊且未受控制的糖尿病 mellitus；近期中风或心脏病发作；肾功能或肝功能受损；怀孕或哺乳期；前3个月内使用减肥药物或草药补充剂；对研究材料已知过敏。

2.4. 随机化

符合资格的参与者按1:1:1:1的比例随机分为四组：DGE 400毫克/天；CQE 300毫克/天；口服司美格鲁肽（剂量递增：3 → 7 → 14毫克/天）；安慰剂（400毫克糊精/天）。随机化由不参与研究的IT技术人员使用区组随机化方法完成。通过顺序编号、不透明、密封的信封保持分配隐藏。研究者和参与者对分组不知情。

2.5. 干预方案

参与者连续16周每天早餐前30分钟用水服用一粒胶囊（DGE、CQE、司美格鲁肽或安慰剂）。在第4、8、12和16周通过胶囊计数和自我报告依从性日志监测 compliance。为减轻胃肠道不良反应，司美格鲁肽按照剂量递增方案给药：起始剂量为3毫克/天（第0-4周），递增至7毫克/天（第4-8周），然后增至14毫克/天（第8-16周）。

2.6. 饮食与运动限制

未规定特定的饮食或运动方案。参与者维持其通常的生活方式模式，并避免使用可能影响代谢的新营养补充剂或药物。通过每周自我报告和7天饮食日记回顾评估生活方式维持的 compliance。

2.7. 血样采集

在基线（第0周）以及第4、8、12和16周过夜空腹后，以及餐后2小时和3小时采集静脉血样。样本转移至含（PW）或不含（PWO）西格列汀的预冷EDTA管中。血浆通过离心（3000 rpm，10分钟，4°C）分离，并在-80°C下储存直至分析。

2.8. 结局指标

主要结局包括：使用PW测量空腹及餐后2小时和3小时的血浆活性GLP-1浓度；使用PWO测定DPP-4活性。

次要结局包括：人体测量参数（身高、体重、BMI、体脂百分比）；代谢参数（空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-c）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c））；能量摄入（根据7天饮食日记使用FAO喀麦隆食物成分表计算）；饱腹感（使用经过验证的视觉模拟评分（VAS）问卷评估）。

2.9. 统计分析

使用SPSS和R软件进行数据分析。连续变量以均值±标准误（SEM）表示。使用重复测量方差分析（ANOVA）评估纵向变化。事后两两比较采用Benjamini–Hochberg错误发现率（FDR）程序进行校正。使用Pearson或Spearman相关系数评估变量间的相关性。使用多元线性回归分析确定GLP-1反应和体重变化的预测因素。统计显著性设定为p ≤ 0.05。

3. 结果

3.1. 参与者基线特征

在筛选的284名个体中，248名参与者符合纳入标准并被随机分为四组：DGE、CQE、司美格鲁肽或安慰剂。共有228名参与者（91.9%）完成了16周的干预。退出原因包括失访（5人）、胃部及全身不适（6人）和不依从胶囊摄入（9人）。各组基线人口统计学和代谢特征无显著差异。

3.2. 对循环GLP-1和DPP-4活性的影响

与安慰剂相比，所有活性治疗组的餐后GLP-1浓度从基线起均显著增加（时间×治疗交互作用，p < 0.001）。在第16周，餐后3小时平均GLP-1水平在DGE组上升了+38.6 pg/mL，CQE组上升了+42.2 pg/mL，司美格鲁肽组上升了+46.8 pg/mL，而安慰剂组仅上升+4.7 pg/mL。餐后2小时也观察到类似模式。事后Tukey检验证实了DGE/CQE组与安慰剂组之间的显著差异（p < 0.01），而植物提取物组与司美格鲁肽组之间未检测到显著差异（p > 0.05）。

DPP-4酶活性在DGE组（-15.3%）和CQE组（-17.8%）相对于安慰剂组（-2.9%）显著降低（p < 0.001），司美格鲁肽组降低幅度最大（-23.5%）。

3.3. 人体测量学和代谢参数

3.3.1. 人体测量学参数

与安慰剂组（-0.7公斤）相比，DGE组（-4.3公斤）、CQE组（-4.7公斤）和司美格鲁肽组（-4.8公斤）的体重在16周后显著下降（p < 0.05）。相应地，所有活性治疗组的BMI和体脂百分比均显著下降（p < 0.05）。

3.3.2. 代谢参数

与安慰剂组相比，所有活性治疗组的空腹血糖和甘油三酯水平均显著降低。DGE和CQE组的LDL-C水平呈现适度降低，HDL-C水平呈现适度升高；然而，经过多重比较校正后，这些变化无统计学意义（校正后p > 0.05）。

3.4. 能量摄入与饱腹感评分

所有组的每日能量摄入均较基线显著下降，但DGE组（-470.2千卡/天）和CQE组（-513.8千卡/天）的下降幅度大于安慰剂组（-92千卡/天，p < 0.05）。基于VAS的饱腹感评分在DGE组增加了+25.6%，在CQE组增加了+27.4%，而安慰剂组仅增加+5.3%（p < 0.01）。探索性分析表明，饱腹感变化与GLP-1水平呈正相关。GLP-1水平与DPP-4活性呈负相关。

3.5. 安全性与耐受性

未观察到严重不良事件。轻度胃肠道不适主要发生在司美格鲁肽组干预初期，在DGE和CQE组中发生率低于3%。所有事件均自行缓解，无需停药。

4. 讨论

本随机对照试验证明，补充DGE和CQE能显著增强超重和肥胖成人的肠促胰岛素轴功能，表现为循环GLP-1浓度升高和DPP-4活性降低。这些内分泌效应转化为具有临床意义的改善，包括体重、体脂减少，能量摄入降低，饱腹感增强，以及血脂谱和空腹血糖的有利变化。这些发现扩展了先前体外和临床前证据，表明富含多酚的提取物可调节肠促胰岛素信号。

刺激GLP-1分泌和通过抑制DPP-4抑制其酶降解的双重机制是富含多酚植物提取物的特征。DGE和CQE中的黄酮苷类及相关植物化学物可能作为DPP-4的变构或竞争性抑制剂，从而延长内源性GLP-1的半衰期。这些作用与合成GLP-1受体激动剂和DPP-4抑制剂（如司美格鲁肽和西格列汀）的药效学作用相平行，尽管是在营养保健品尺度上。本试验观察到的GLP-1升高程度表明部分参与了类似的信号通路。此外，越来越多的证据表明，CQE多酚可能通过激活AMPK和动员细胞内钙，直接刺激肠道L细胞分泌GLP-1。

体重和肥胖的减少可能反映了肠促胰岛素介导的食欲调节以及这些提取物的直接代谢效应。GLP-1通过下丘脑信号增强饱腹感，这与本研究中观察到的VAS饱腹感评分增加和能量摄入减少相一致。CQE成分还发挥外周抗脂肪生成和脂解作用。例如，富含羽扇豆酮的CQE组分抑制了3T3-L1脂肪细胞中的脂质积累，而一项人体试验证明CQE诱导解偶联蛋白（UCP）mRNA上调，表明白色脂肪组织棕色化增加。棕色化增强了能量消耗和脂肪氧化，从而有助于减少中心性肥胖。

这些代谢益处可能进一步被这些提取物的抗炎特性所增强。Cissus quadrangularis通过特定的药效团抑制关键的促炎通路。通过减弱由肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-6（IL-6）等细胞因子介导的慢性低度炎症（胰岛素抵抗和脂肪功能障碍的驱动因素），CQE营造了一个有利于代谢的环境。这种抗炎转变增强了胰岛素信号，并促进脂肪组织向氧化而非储存功能转变，从而强化了身体成分和葡萄糖稳态的改善。

血脂谱的改善以及总胆固醇、甘油三酯和LDL-C的降低与GLP-1在脂质代谢中的已知作用一致，包括抑制肝脏脂肪生成和刺激脂蛋白脂肪酶活性。其他评估减肥补充剂的临床试验也报告了类似的降脂效果。空腹血糖的中度但显著降低可归因于通过GLP-1信号增强胰岛素分泌、与体重减轻相关的胰岛素敏感性改善以及CQE的β细胞保护特性的综合效应。

此外，空腹血糖的降低可能源于对碳水化合物消化酶的直接抑制。CQE最近被鉴定为α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的有效抑制剂。抑制这些酶可延迟碳水化合物消化和葡萄糖吸收，减少餐后血糖波动，并降低总体血糖负荷。该机制补充了肠促胰岛素介导的胰岛素增强作用，为血糖控制提供了一种多方面的植物疗法。

这些发现与先前证明Cissus quadrangularis和Dichrostachys glomerata具有抗肥胖和代谢作用的临床试验一致。观察到的体重减轻和代谢改善的程度与先前的报告一致，加强了这些效应的可重复性。然而，提取物标准化、持续时间和剂量的差异强调需要统一的配方以优化转化结果。

尽管有这些有希望的发现，但本研究存在一些局限性。最显著的是不对称的给药方案。我们将固定剂量的草药提取物与滴定至最大有效剂量的司美格鲁肽进行了比较。这种设计虽然是实用性的，但阻止了对化合物内在功效或效力的直接药理学比较。它无法确定测试的DGE或CQE剂量是否代表了其最佳疗效（D_max），也无法建立毫克对毫克的等效性。可比性声明 specifically 针对测试的方案，而非药物本身。此外，16周的持续时间限制了对持续GLP-1升高引起的长期适应的推断。另外，研究纳入超重但非糖尿病的成人，限制了对糖尿病患者或正常BMI个体的普遍适用性。未来的研究应纳入机制性终点，如脂肪细胞基因表达、胰岛素敏感性指数和AMPK激活测定，以阐明连接肠促胰岛素调节与代谢结局的分子通路。

5. 结论

在这项为期16周的试验中，固定每日剂量的DGE（400毫克）或CQE（300毫克）增强了GLP-1的生物利用度和信号传导，导致身体成分、食欲调节和代谢健康的显著改善，其效果与研究终点测量的口服司美格鲁肽标准临床滴定方案（3 → 7 → 14毫克）相当。除了肠促胰岛素调节外，这些提取物可能直接影响脂肪组织棕色化、脂质氧化和抗炎活性，为肥胖管理提供了一种全面的营养保健品方法。其多靶点生化效应值得进行长期的