编者按

糖尿病发病率不断攀升，已成为公共卫生的重大挑战，但现有治疗方案效果欠佳，亟待探索新的干预措施。近年来，天然产品在恢复葡萄糖稳态和保护胰腺β细胞功能方面的潜力受到关注，其中罗布斯塔咖啡（Coffea canephora var. robusta）因富含氯原酸、咖啡因和二萜等植物化学成分而备受瞩目。研究表明，长期饮用咖啡可能降低2型糖尿病（T2DM）的风险，但其背后的细胞和分子机制尚未完全明确。近期，关于罗布斯塔咖啡代谢和抗炎潜力的证据不断增加，但目前仍缺乏对其在T2DM血糖控制和全身炎症影响方面的全面评估。基于此，本研究通过评估体重变化、空腹血糖、血清胰岛素水平、TNF-α浓度及胰岛素敏感性指数（FIRI和QUICKI）的变化，探讨罗布斯塔咖啡提取物在HFD–STZ–NA诱导的糖尿病大鼠模型中的抗炎和代谢益处。这些发现有望为罗布斯塔咖啡在调节炎症反应和改善胰岛素敏感性方面对T2DM管理的双重作用提供新的见解。

研究方法

01.咖啡提取物的提取过程

称取罗布斯塔咖啡50克粉末，加入200 ml95%乙醇，在室温（±25°C）采用冷浸泡法浸泡24小时后，用Whatman No. 1滤纸和玻璃漏斗过滤，滤液经40°C旋转蒸发浓缩，得到半固态残渣，再溶解于蒸馏水，制得活性提取物。

02.动物模型与实验设计

选用8~10周龄、体重约180~200g的雄性白化大鼠（Rattus norvegicus），在12小时光暗循环、标准颗粒饲料和自由饮水的条件下饲养。随机分为11组（每组n = 4只），分组如下：

A组（正常对照）：健康大鼠，接受标准饮食，自由饮水；

B组（阳性对照）：通过高脂饮食（HFD）、尼古丁酰胺（110 mg/kg体重）和链脲佐菌素（STZ，45 mg/kg体重）进行诱导；

C组：用高脂饮食和STZ诱发（不含尼古丁酰胺）；

D组：用高脂饮食和尼古丁酰胺诱导（无STZ）；

E组：口服100 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙醇提取物；

F组：口服200 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙醇提取物；

G组：口服400 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙醇提取物；

H组：口服100 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙酸乙酯分馏物；

I组：口服200 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙酸乙酯分馏物；

J组：口服400 mg/kg体重的罗布斯塔咖啡乙酸乙酯分馏物；

K组：口服40.5 mg/kg体重的二甲双胍。

03.T2DM的诱导

该过程分为两个步骤：首先，每日给予每只大鼠4 ml高脂饮食（HFD）混合物（鹌鹑蛋黄、椰子油和黄油按1：6：3的比例混合），以诱发胰岛素抵抗。接着，连续30天对大鼠进行腹腔注射，注射的药物为尼古丁酰胺（110 mg/kg体重）和链脲佐菌素（45 mg/kg体重）。在最后一次注射后的72小时内，使用血糖仪测量大鼠的血糖水平。空腹血糖水平超过250 mg/dl的大鼠被认定为糖尿病模型构建成功，并进入后续的治疗阶段。

04.治疗与生化评估

治疗包括罗布斯塔咖啡乙醇提取物、乙酸乙酯分馏物和二甲双胍，通过口服胃管每日一次给药，持续28天。在三个关键时间点采集血液样本：

第0天（H0）：诱导前基线血糖水平；

第1天（H1）：诱导后血糖水平，确认糖尿病状态；

第28天（H28）：治疗28天后的最终测量。

研究结果

01.改善血糖

在28天干预结束时，B组平均空腹血糖最高（294.25±103.13 mg/dL），G组最低（80.5±17.59 mg/dL），组间差异显著（P<0.05）（表1），表明400 mg/kg体重剂量的罗布斯塔咖啡提取物降糖效果显著，且具有剂量依赖性。

同时，G组28天后葡萄糖水平显著下降，证实了罗布斯塔咖啡提取物的抗高血糖效果，还可能调节胰岛素敏感性和肝脏糖异生等代谢路径，QUICKI和FIRI指标的有利变化支持了胰岛素功能改善（表2），为罗布斯塔咖啡提取物作为2型糖尿病管理的天然辅助疗法提供了有力证据，尤其在400 mg/kg体重剂量下，可改善血糖控制、胰岛素调节和代谢稳定。

表1. 大鼠治疗前后血糖水平和体重

表2. 大鼠治疗后的TNF-α、胰岛素、QUICKI、FIRI及血糖降幅

02.改善代谢

值得注意的是，实验开始前各组初始体重相似，但28天后体重差异显著（P<0.05）（表1）。其中G组体重最低（165.25±23.04g），这可能与口服400 mg/kg体重剂量的罗布斯塔咖啡提取物有关。这种体重下降并非仅与血糖调节有关，还涉及其他生理效应。与未经治疗的糖尿病动物不同，G组体重下降伴随胰岛素敏感性提高，反映在优化的QUICKI和FIRI值上，表明减重是治疗性的。罗布斯塔咖啡中含多种生物活性化合物，如绿原酸，可抑制脂肪生成、促进脂质氧化并激活AMPK。G组相较于糖尿病对照组体重减少且代谢指标更优，进一步证明提取物具有降血糖和调节体重的双重治疗效果，凸显了其改善代谢健康的潜力。

03.改善全身炎症和胰岛素敏感性

作为慢性炎症的核心介质，TNF-α已被证实可加剧胰岛素抵抗、损害胰腺β细胞功能，并加速2型糖尿病（T2DM）相关代谢紊乱的进展。在本研究中，数据显示，各组间肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平存在显著差异（P<0.05）（表2），其中接受最高剂量（400 mg/kg体重）罗布斯塔咖啡乙醇提取物的G组浓度最低。这一结果凸显了该提取物强大的抗炎活性，提示该提取物可能通过调控炎症信号通路，进而改善胰岛素敏感性与血糖稳态。G组维持较低TNF-α水平不仅反映了系统性炎症负担的减轻，还暗示其对内皮功能和组织稳态具有潜在保护作用——这对于预防T2DM患者常见的微血管和大血管并发症至关重要。这些发现为将罗布斯塔咖啡纳入T2DM综合管理策略提供了有力的抗炎机制支持。

QUICKI作为一种经过验证且高度敏感的指标，与胰岛素抵抗呈负相关，能够有效反映骨骼肌、脂肪组织等胰岛素靶器官的代谢响应能力。G组在所有实验组中表现出最高的QUICKI值，提示其胰岛素敏感性有所提升。然而，该差异的P值为0.081，未达到显著性差异。究其原因，可能是动物个体间的生物学变异性、每组样本量不足，或组间标准差重叠等因素。然而，在小样本动物模型中，当P值接近0.05（如P=0.081）常被视为具有生物学意义的趋势，尤其是在多项相关指标呈现一致变化时——例如G组同时出现TNF-α降低、FIRI下降及QUICKI升高，仍强烈支持其胰岛素反应性确实得到改善。

结语

本研究发现，在T2DM大鼠模型中，口服400 mg/kg体重剂量的罗布斯塔咖啡乙醇提取物，可显著改善血糖控制、胰岛素敏感性及炎症状态，有力地证实了其作为天然抗糖尿病药物的潜力，后续有必要开展进一步研究以推动其临床应用。

参考文献：1.Wang X, et al. Biomaterials. 2025 Feb;313:122804.