仙人掌茎汁通过多酚成分拮抗硫酸镍诱导的氧化应激与肝损伤的分子机制及肝保护作用研究

本综述系统探讨了仙人掌（Opuntia ficus indica）茎汁在硫酸镍（NiSO4）诱导的肝损伤模型中的保护作用。研究通过体内实验证实茎汁可显著降低血清转氨酶（ALT/AST）、碱性磷酸酶（ALP）和γ-谷氨酰转移酶（GGT）水平，改善氧化应激指标（MDA、SOD、GSH、CAT），并经由分子对接揭示其多酚成分（如鞣花酸、p-香豆酸等）与丙氨酸转氨酶的高亲和力结合，为天然产物在化学性肝损伤防治中的应用提供新证据。

　　

2 Materials and Methods

2.1 Cladodes Juice Preparation

成熟仙人掌茎于摩洛哥Oulad Boubker地区采集，经去刺、切块后与蒸馏水按1:1比例匀浆，过滤后获得茎汁用于实验。

2.2 Analysis of Phenolic Compounds

采用Folin-Ciocalteu法测定总酚含量（TPC），结果为0.389 ± 0.04 mg GAE/mL；铝氯化物比色法测定总黄酮含量（TFC）为0.187 ± 0.05 mg QE/mL。通过HPLC-MS鉴定出四种主要酚类成分：p-香豆酸（保留时间4.25min）、鱼腥草酸（5.48min）、异鼠李素-3-O-新橙皮苷（18.95min）和鞣花酸（605min）。

2.3 Animals

20只雌性Wistar大鼠（初始体重205 ± 22g）在标准实验室条件下饲养，所有实验程序经机构动物伦理委员会批准。

2.4 Experimental Procedure

大鼠分为四组（n=5）：对照组（蒸馏水）、Ni组（NiSO₄ 4mL/kg）、CJ组（茎汁10mL/kg）和CJ+Ni组（联合处理）。NiSO₄通过腹腔注射诱导毒性，处理周期为40天。

2.5 Serum Collection and Tissue Homogenate Preparation

末次给药24小时后采集血液和肝组织，测定血清生化指标并制备肝匀浆用于氧化应激分析。肝指数计算公式为：肝重/体重×100%。

2.6 Analytical Methods

使用全自动分析仪测定ALT、AST、ALP、GGT、总蛋白、葡萄糖及胆红素水平。氧化应激指标通过硫代巴比妥酸法测MDA、Ellman法测GSH，并测定GSH-Px、CAT和SOD活性。

2.7 Histopathological Study

肝组织经10%福尔马林固定，石蜡包埋后切片，HE染色，光学显微镜下观察组织结构变化。

2.8 Molecular Docking

从PubChem数据库获取四种酚类化合物结构，与丙氨酸转氨酶（PDB ID: 3IHJ）进行分子对接，使用AutoDockTools和Discovery Studio分析结合能与相互作用。

2.9 Statistical Analysis

数据以均值±标准误表示，采用单因素方差分析（ANOVA）和Tukey事后检验进行统计学处理（p<0.05视为显著）。

3 Results

3.1 Total Phenolic Concentration (TPC) and Total Flavonoid Concentration (TFC)

茎汁中多酚和黄酮含量显著，分别为0.389 mg GAE/mL和0.187 mg QE/mL，表明其具有丰富的抗氧化成分基础。

3.2 HPLC-MS Characterization of Phenolic Compounds

色谱分析明确鉴定出四种生物活性分子，其中p-香豆酸和鞣花酸已知具有强抗氧化和抗炎特性。

3.3 Effect on Body Weight and Liver Index

NiSO₄处理导致体重显著降低（1.20 ± 1.79g vs 对照组36.00 ± 2.92g）和肝指数升高（3.75% vs 对照组2.50%），而CJ预处理显著改善这些参数（体重22.40 ± 2.30g，肝指数3.07%）。

3.4 Effect on Enzymatic Biomarkers (ALT, AST, ALP, and GGT)

Ni组ALT、AST、ALP和GGT均显著升高（分别达65.05 U/L、137.94 U/L、266.49 U/L和6.62 U/L），CJ+Ni组这些指标显著回调（49.96 U/L、113.80 U/L、220.86 U/L和3.82 U/L），表明茎汁对肝细胞和胆管系统均有保护作用。

3.5 Effect on Plasma Direct Bilirubin (DB) and Total Bilirubin (TB) Levels

NiSO₄中毒导致总胆红素（3.67 mg/L）、直接胆红素（0.89 mg/L）和间接胆红素（2.78 mg/L）显著升高，CJ预处理使这些值分别降至2.49 mg/L、0.62 mg/L和1.87 mg/L，提示茎汁改善胆汁代谢功能。

3.6 Effect on Plasma Total Protein and Glucose Levels

Ni组总蛋白显著降低（55.75 mg/L vs 对照组76.22 mg/L），血糖升高（2.72 g/L vs 1.37 g/L），CJ干预部分逆转这些变化（总蛋白69.11 mg/L，血糖1.98 g/L）。

3.7 Effect on MDA and SOD Activity in NiSO4-Intoxicated Rats

Ni组MDA水平显著上升（脂质过氧化加剧），SOD活性下降，CJ处理使MDA降低、SOD活性回升，表明其抗氧化效能。

3.8 Effect on GSH, GSH-Px and Catalase in NiSO4-Intoxicated Rats

Ni暴露导致GSH、GSH-Px和CAT活性显著降低，CJ预处理使这些抗氧化指标显著改善，增强细胞内抗氧化防御系统。

3.9 Histological Study

对照组肝结构正常；Ni组呈现窦隙扩张、门脉炎症和界面性肝炎；CJ+Ni组炎症浸润显著减轻，肝细胞限制板完整，证实茎汁的肝组织保护作用。

3.10 Docking Molecular

分子对接显示p-香豆酸结合能最低（-6.35 Kcal/mol），鞣花酸（-5.74 Kcal/mol）、鱼腥草酸（-4.18 Kcal/mol）和异鼠李素-3-O-新橙皮苷（-2.77 Kcal/mol）次之。氢键和π-烷基相互作用表明这些化合物与丙氨酸转氨酶活性位点稳定结合，提示其通过直接靶向酶蛋白发挥抗氧化调节作用。

4 Conclusion

仙人掌茎汁通过其多酚成分有效缓解NiSO₄诱导的肝损伤，机制涉及抗氧化应激、改善肝酶指标和保护肝组织结构。分子对接结果为其生物活性提供结构基础，支持其作为天然肝保护剂的开发潜力。