运脾消积方通过靶向短链脂肪酸-GPR43 信号通路恢复小儿厌食的肠脑轴稳态

《Journal of Ethnopharmacology》：Yunpi Xiaoji Formula Restores Gut-Brain Axis Homeostasis in Infantile Anorexia by Targeting the SCFAs-GPR43 Signaling Pathway

　　

## 摘要

### 民族药理学相关性
婴幼儿厌食（Infantile Anorexia, IA）是一种复杂的进食障碍，目前可用的治疗手段有限。传统中药方剂运脾消积方（Yunpi Xiaoji Formula, YPXJF）在改善IA症状方面已显示出临床疗效，但其潜在机制，尤其是与肠脑轴相关的机制，仍有待系统阐明。

### 研究目的
本研究旨在确定厌食与SCFAs-GPR43-PYY/GLP-1通路之间的关联，探究YPXJF是否通过调节该通路来改善IA，并阐明其在肠脑轴交叉对话中的作用。

### 材料与方法
采用UHPLC-MS对YPXJF的植物化学成分谱及其吸收的血清成分进行表征。采用整合方法，结合体内IA大鼠模型和体外细胞系统。干预措施包括GPR43激动剂4-CMTB和拮抗剂GLPG0974。遗传技术涉及GLUTag L细胞中GPR43的敲低和过表达。采用GLUTag L细胞和POMC神经元的Transwell共培养系统模拟肠脑轴通信。分析方法包括H&E染色、免疫组织化学、免疫荧光、Western blot、RT-PCR和ELISA。

### 结果
在YPXJF中检测到总共883种化合物，在血清中鉴定出130种吸收成分（82种原形成分和48种代谢物），主要为酚酸类、生物碱类和黄酮类。IA的发病机制是由肠脑轴异常激活驱动的。在IA大鼠中，粪便SCFAs（乙酸、丙酸和丁酸）水平升高，激活结肠L细胞上的G蛋白偶联受体43（GPR43），导致厌食激素胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽YY（PYY）过度分泌。这些激素随后作用于下丘脑，上调厌食性POMC/CART神经元并下调促食欲性NPY/AGRP神经元，最终导致厌食。YPXJF治疗通过正常化粪便SCFA谱和下调结肠GPR43表达，有效逆转了这一失调，减少了GLP-1和PYY的分泌。因此，YPXJF抑制了下丘脑POMC神经元的活性并增强了NPY神经元的活性，恢复了食欲和体重。分子检测证实，GPR43过表达或激动剂共给药会削弱YPXJF的疗效。

### 结论
YPXJF通过调节SCFAs-GPR43通路来改善IA，并通过减轻病理性厌食信号和恢复生理性食欲调节来恢复肠脑轴稳态。本研究为YPXJF的临床应用提供了机制基础，并确定GPR43作为一个有前景的治疗靶点。

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## 引言

婴幼儿厌食（Infantile Anorexia, IA）是一种慢性进食和饮食障碍，其特征为持续性的食欲丧失，从对食物的不感兴趣到明显拒绝进食，最常见于1至6岁的儿童。流行病学研究表明，该年龄段的IA全球发病率在25%至45%之间（Menzel and Perry, 2024）。在中国，约25%至50%的城市学龄前儿童表现出IA易感性，学龄前人群中的患病率高达12%至34%（Cecilia et al., 2019; Shi-Bing et al., 2020）。生活方式的改变和膳食结构的转变推动了IA发病率的稳步上升。这种高患病率使IA成为一个重大的公共卫生问题，因为它对儿童的生长发育产生负面影响（Baoxiu et al., 2021; Qiguo et al., 2017）。

根据传统中医理论，儿童体质先天存在脾虚的倾向。饮食不当、喂养不规律以及其他因素可能破坏脾的运化功能以及胃的受纳功能，从而诱发IA（Liu et al., 2016; Zhao et al., 2024）。从现代医学的角度来看，IA的发病机制与胃肠道运动障碍（Avinaash V et al., 2024; Loredana et al., 2012）、微量营养素缺乏（尤其是锌）（Giovanni et al., 2021）以及心理社会行为因素（Ana Paola et al., 2024; Hanna Punsvik et al., 2023）密切相关。长期IA会导致营养不良，进而引发严重的并发症，包括生长迟缓、体重不增、身材矮小、贫血和免疫力下降（Anja, 2020; F M et al., 2022; Stella et al., 2021）。目前的管理策略主要包括心理治疗、营养补充和肠道菌群调节。然而，这些方法通常只能提供症状缓解，长期疗效仍不理想（Anna and Anu, 2023; Kimberly K and Heide S, 2023）。因此，阐明IA的核心发病机制并开发安全有效的干预措施，是儿科学的重要研究优先事项。

IA常与肠道菌群失调相关，其特征是特定细菌属的丰度发生显著变化。这种失调损害了营养物质的消化和吸收，并可能通过生物活性代谢物或免疫激活间接影响食欲调节（Prochazkova et al., 2021）。越来越多的证据支持肠脑轴的概念，即肠道微生物通过该轴影响中枢神经系统（CNS）来调节宿主的食欲（Zang et al., 2023）。短链脂肪酸（SCFAs）是膳食纤维发酵的主要代谢产物，既是肠道上皮细胞的能量来源，也是信号分子（Bui et al., 2025; Parada Venegas et al., 2019）。SCFAs通过激活G蛋白偶联受体（GPCRs）发挥调节作用（Liu et al., 2021），而SCFAs-GPR43信号通路已成为肠道菌群与食欲调节之间的关键联系。具体来说，SCFAs激活肠内分泌L细胞上的GPR43，刺激胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽YY（PYY）的分泌（Carmody and Bisanz, 2023; Liu et al., 2025; Qu et al., 2024）。GLP-1直接诱导饱腹感，而PYY抑制下丘脑弓状核中的神经肽Y（NPY）并激活阿黑皮素原（POMC）神经元。这些作用共同增强了饱腹信号，可能导致食欲降低和IA的发生（Yu et al., 2024）。因此，菌群-肠-脑轴的失调被认为是IA背后的关键机制。

目前，IA的临床管理依赖锌补充剂、益生菌和多潘立酮等促动力药。虽然这些干预措施可以提供症状缓解，但它们通常受限于疗效不确定、停药后高复发率以及在儿科人群中长期使用的潜在安全隐患（Apte et al., 2025）。因此，迫切需要既有效又安全的长期管理治疗策略。中医药在治疗婴幼儿厌食等儿科消化系统疾病方面有着悠久且成功的临床历史。运脾消积方（YPXJF，又称小儿开胃增食合剂）由甘肃中医药大学附属医院制剂室生产（批准文号：甘药制字Z09011932）。该方以"醒脾开胃"的中医理论为指导，结合数十年的临床经验和现代制药技术，经我院多年临床观察显示具有确切的疗效（HuiRu et al., 2021, 2022; Li et al., 2022）。与传统的单靶点药物不同，YPXJF等方剂旨在恢复系统稳态。然而，尽管该方已被临床应用，其具体的生物学机制——尤其是其对肠脑轴的影响——一直不太清楚，阻碍了其更广泛的科学认可。

YPXJF由七味药材组成：炒苍术、乌梅、鸡内金、茯苓、槟榔、蓼蓝根和炙甘草。该方基于经典中医脾胃生理学理论，并融入了后世医家在儿科营养不良和厌食治疗中的临床见解。炒苍术、茯苓和炙甘草的组合可视为四君子汤的加减，旨在健脾益气。乌梅、鸡内金和槟榔的配伍则反映了针对儿科常见脾虚和食积易化热的病理特征的靶向治疗方法。初步研究表明，YPXJF可以调节胃肠肽的表达，增强胃肠蠕动，并恢复肠道菌群的多样性和功能特征。此外，在服用该方后，肠道菌群代谢被鉴定为婴幼儿厌食大鼠中改变的主要代谢途径之一（Yuxia et al., 2019, 2021）。

基于我们之前的发现和肠脑轴的框架，本研究旨在确定SCFAs-GPR43-PYY/GLP-1通路与IA发病机制之间的关联，并探究YPXJF是否通过调节该通路来改善厌食症状。研究结果预计将为防治提供理论基础，为YPXJF的作用提供机制见解，并支持该中药方的临床应用，从而指导合理的临床使用并为未来药物开发提供信息。

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## 试剂和抗体

本研究使用了以下商业试剂和试剂盒：SDS-PAGE凝胶制备试剂盒（P0012A）、脱脂奶粉（D8340）和BCA蛋白定量试剂盒（PC0020）购自索莱宝生物科技股份有限公司（中国）；4-CMTB（HY-P1125）、SCFAs（HY-Y1620）和GLPG-0974（HY-12940）购自Chemexpress Inc（中国）；Dulbecco改良鹰氏培养基（DMEM, 11965084）、胎牛血清（FBS, 26400-044）、胰蛋白酶（25300054）和青霉素/链霉素（）购自

### YPXJF的血清药物化学
采用UHPLC-MS对YPXJF提取物的化学成分和空白及含药血清的代谢谱进行了全面表征。为评估数据集的可靠性，对实验样本和质量控制（QC）样本进行了非监督主成分分析（PCA）（图1A）。随后，监督的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）得分图（图1B）显示各组之间存在明显分离，表明

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## 讨论

本研究系统阐明了SCFAs-GPR43-PYY/GLP-1通路在IA发病机制中的关键作用，并揭示了YPXJF通过调节该肠脑轴来恢复食欲的分子机制。通过整合体内IA大鼠模型和多层次体外细胞实验，我们证明GPR43的过度激活是厌食信号的核心驱动力，而YPXJF通过抑制……发挥稳态调节作用

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## 结论

本研究系统阐明了YPXJF通过调节SCFAs-GPR43-PYY/GLP-1通路来改善IA的分子机制。具体而言，在厌食条件下，YPXJF通过拮抗GPR43的过度激活，下调结肠和下丘脑中厌食信号的传导，从而促进食物摄入和体重恢复，缓解病理性的IA。我们的发现不仅为YPXJF的临床应用提供了坚实的科学基础，而且……

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## CRediT作者贡献声明

- **李玉霞**：撰写—审阅与编辑、监督、资源、项目管理、资金获取、概念构思。
- **何月贞**：可视化、验证、调查、正式分析。
- **陈静**：软件、方法论。
- **田文霞**：撰写—初稿、方法论、调查、正式分析。
- **赵彬源**：撰写—初稿、验证、正式分析。

## 未引用参考文献

Villa et al., 2022.

## 利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

## 伦理声明

**动物实验**：本研究使用的实验方案已获得甘肃中医药大学动物伦理委员会批准（批准号：2023-538）。

## 数据和材料可用性

本研究期间产生或分析的所有数据均包含在本作品中，作者可应要求提供。

## 资金

本工作得到国家自然科学基金（82560958, 82160921）和甘肃省自然科学基金（24JRRA551）的支持。

## 利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

## 致谢

无。

**赵彬源 | 田文霞 | 陈静 | 何月贞 | 李玉霞**

甘肃中医药大学针灸推拿学院，中国兰州