每日食用枸杞（Lycium barbarum）对老年小鼠骨骼和肌肉的影响

《The Journal of Nutrition》：Effects of Daily Lycium barbarum Consumption Regimens on Bone and Muscle in Aging Mice

　　

传新孙|岳克和|方军刘|焦萌|新华桥|常晨

中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，中国北京

摘要

背景

基于我们之前的研究发现，Lycium barbarum（“枸杞”）提取物可以缓解与年龄相关的骨质流失并提高肌肉耐力，因此一个关键的转化医学问题出现了：其实际食用方式是否会产生类似的效果。本研究因此探讨了常见的日常摄入方式——仅将少量枸杞浸泡在热水中作为茶饮或直接食用干果——是否也能带来类似的骨骼和肌肉保护作用。

目的

确定三种不同的Lycium barbarum日常摄入方式是否能在衰老小鼠中产生与浓缩提取物相当的骨骼和肌肉保护效果。

方法

使用两个月大的成年小鼠作为对照组。在自然衰老模型中，14个月大的雄性C57BL/6J小鼠被分为五组（每组8只）：衰老对照组、Lycium barbarum提取物组（LBE，浓缩水煎剂）、无残留物的热水浸泡组（LBHWI，每天浸泡15颗枸杞）、含残留物的热水浸泡组（LBHWI+Res）以及整颗果实摄入组。经过16周的口服给药后，评估了骨骼（微CT、钙黄素标记）和肌肉（握力耐力、纤维类型）参数。统计分析采用单因素方差分析（ANOVA），随后进行Bonferroni事后检验。

结果

与衰老对照组相比，LBE显著增加了43.5%的骨矿物质密度（p < 0.05）和29.1%的IIa型肌纤维（p < 0.05）。体外实验中，LBE使ALP活性从0.034升高到0.047 nmol/mg protein/min（p < 0.01），并使Bglap表达上调1.43倍（p < 0.01）。相比之下，三种日常摄入方式（LBHWI、LBHWI+Res、整颗果实）均未改善任何主要的体内指标（所有p > 0.05）。

结论

Lycium barbarum的效果在很大程度上取决于其摄入形式，这些结果表明，常规的饮食摄入可能不够充分，而标准化提取物提供了一种强有力的、基于证据的策略，有助于支持衰老过程中的骨骼和肌肉健康。因此，Lycium barbarum的食用方式确实很重要。

引言

Lycium barbarum（枸杞）是一种传统的中药和膳食补充剂，在东亚地区已有数百年的使用历史，用于促进健康和长寿（1）（2）。近几十年来，它在西方国家也越来越受到认可，被视为一种健康促进产品（3）。自2000年代以来，Lycium barbarum作为“超级水果”和抗衰老补充剂在西方国家上市，并通过有效的营销活动迅速在北美、东南欧和地中海地区流行起来（4）。Lycium barbarum是一种多年生灌木，主要在中国西北部的干旱和半干旱地区种植。作为茄科植物的一员，它结出小而长（1-2厘米）的果实，具有独特的橙红色，并带有甜酸口味（5）。这些果实通常在夏末到初秋收获，并经过干燥保存。干枸杞是中国传统菜肴中的主要食材，常用于草药茶和汤中，也可加工成果汁、葡萄酒和酊剂[6]、[7]。

在传统中医中，枸杞被认为“滋养肾脏、强健骨骼”，经典药典《本草纲目》也记载了枸杞对强化骨骼和肌肉的作用以及抗衰老效果（8）。我们之前的研究已经证明，Lycium barbarum提取物通过激活ERRγ（雌激素相关受体γ）来增加IIa型氧化肌纤维的比例，从而提高肌肉耐力（9）。在骨骼健康方面，Lycium barbarum水提取物（LBE）、Lycium barbarum多糖（LBP）及其同质组分LBP1C-2已被证明可以通过促进骨骼形成来缓解与年龄相关的骨质流失。LBP1C-2的作用机制涉及靶向BMPRIA、BMPRII（骨形态发生蛋白受体I型和II型）和Noggin（10）。此外，一种纯化的多糖成分（LBPP）被发现可以直接与Noggin结合，阻碍其与BMPs（骨形态发生蛋白）的相互作用，从而激活Smad（典型的BMP信号传导介质）磷酸化，增强成骨分化，这也有助于减轻后肢卸载引起的骨质流失（11）。除了对肌肉骨骼系统的影响外，LBP还通过促进白色脂肪组织的褐变和增加能量消耗来维持体温，这一过程受到肠道微生物群的调节（12）。总体而言，这些发现强调了Lycium barbarum》作为功能性食品在对抗与年龄相关的疾病（如骨质疏松症和肌肉减少症）方面的潜力。

尽管在实验条件下观察到了有希望的结果，但在受控研究环境和实际日常使用之间仍存在关键差距。例如，长期摄入Lycium barbarum水提取物已被证明可以改善老年小鼠的运动能力、减少肌肉萎缩并增加肌肉质量（13）。然而，在传统和日常实践中，Lycium barbarum》最常见的摄入方式较为简单——例如，将其作为茶饮饮用（有时之后会食用重新水化的果实），或者直接咀嚼一小把干果[14]、[15]。这种家庭制备方法通常使用的果实量相对较少（例如，每天15颗果实），提取条件也较为温和。目前尚不清楚这些普通的摄入方式是否能够提供足够的生物活性成分，以复制实验室研究中记录的骨骼和肌肉强化效果。因此，习惯性饮用枸杞茶或低剂量摄入是否真的具有保护骨骼和肌肉的效果仍存在疑问。

鉴于此，我们旨在回答一个实际问题：Lycium barbarum的日常使用（如用水冲泡）是否真的有助于预防与年龄相关的骨骼和肌肉退化？我们假设三种典型的日常摄入方式可能不足以发挥Lycium barbarum的骨骼和肌肉保护作用。为此，我们设计了一项动物实验来模拟四种不同的Lycium barbarum摄入方式。我们将实验室制备的Lycium barbarum提取物（LBE）——代表一种浓缩的“补充剂”形式——与三种典型的日常摄入方式进行了比较。本研究旨在提供基于证据的指导，说明“如何有效食用枸杞”——验证传统的饮食方式是否真的有助于释放Lycium barbarum的抗衰老潜力。

章节片段

Lycium barbarum提取物（LBE）和热水浸泡（LBHWI）的制备和成分分析

干燥的Lycium barbarum果实（批次#2018-09，中国宁夏中宁）来自同一批次，并由植物学家进行了鉴定。LBE的制备方法如下：将干燥的果实（12克）清洗3-5次，然后在室温下用双蒸水（pH 7.0）浸泡2小时，之后捣碎。将浸泡后的果粉与5倍体积的中性水混合，并在沸点下煎煮两次，每次2小时。合并后的煎液...

Lycium barbarum提取物和日常摄入方式的比较成分分析

图1A显示了LBE和LBHWI的制备过程示意图。LC-MS基峰色谱图显示LBE和LBHWI含有相似类型的成分（补充图1和2；补充表1和2）。如图1B所示，化学成分分析表明LBE由80.9%的小分子成分和19.1%的大分子成分组成，而LBHWI由66.9%的小分子和33.1%的大分子组成。总...

讨论

在本研究中，我们提供了证据，证明Lycium barbarum（枸杞）在预防衰老过程中的骨质疏松症和肌肉退化方面的效果在很大程度上取决于其摄入方式。自然衰老模型是最适合模拟与年龄相关的骨质流失的模型，尽管这需要较长的时间。我们的发现清楚地回答了最初的问题：Lycium barbarum的典型日常摄入方式是否真的有助于保护骨骼和肌肉健康？在...

作者贡献

作者的责任分工如下 - CC、CS：概念化和设计；CS：实验工作和数据分析；YH、FL、JM、XQ：实验协助；CC、CS：初稿撰写、审阅和编辑；CC、CS：资金获取；CS、CC：可视化；CC：项目管理和监督；所有作者：阅读并批准最终稿件。

数据可用性

数据将根据请求提供。

资金信息

本工作得到了北京自然科学基金（资助编号：5254040）、国家重点研发计划（2022YFA1303000）和中国科学院的战略重点研究计划（资助编号：XDB39000000）的支持，以及中国科学院的科学技术服务网络计划的区域重点项目（CAS-STS计划，资助编号：KFJ-STS-QYZD-181）的支持

利益冲突

作者明确声明与本文无关任何利益冲突。