马齿苋吲哚啉酰胺通过激活Nrf2通路改善肥胖与非酒精性脂肪肝的作用及机制研究

本研究揭示马齿苋（Portulaca oleracea）来源的吲哚啉酰胺提取物（POIA-PE）通过激活Nrf2依赖的抗氧化与抗炎通路，显著改善高脂饮食（HFD）诱导的大鼠肥胖、胰岛素抵抗（IR）及非酒精性脂肪肝病（NAFLD）表型，为天然产物干预代谢性疾病提供了新的机制视角和治疗策略。

　　

引言

肥胖已成为全球性健康危机，尤其在中东地区如沙特阿拉伯，肥胖率高达46%。肥胖显著增加2型糖尿病（T2DM）、高血压、胰岛素抵抗（IR）及血脂异常的风险，进而导致多器官损伤。肥胖在非酒精性脂肪肝病（NAFLD）和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的发病机制中扮演关键角色，其通过促进活性氧（ROS）和炎症因子产生，加剧肝脏氧化应激、炎症和细胞凋亡。

核因子E2相关因子2（Nrf2）作为细胞防御的关键转录因子，在维持氧化还原平衡、调节葡萄糖和脂质代谢以及抑制炎症和凋亡中发挥核心作用。Nrf2的活性受其细胞质抑制剂Keap1（Kelch样ECH关联蛋白1）调控，后者促进Nrf2通过蛋白酶体降解。研究表明，Nrf2缺陷会加剧肝脂肪变性、氧化应激和炎症，而Nrf2激活则能有效缓解NAFLD症状。

马齿苋（Portulaca oleracea, PO）是一种传统药用植物，具有抗炎、抗氧化、降血糖和降脂等多种药理活性。其活性成分包括黄酮类、吲哚啉酰胺苷、多糖和Omega-3脂肪酸等。其中，水溶性吲哚啉酰胺苷（如oleraceins）具有强抗氧化活性，甚至超过维生素C。近年来，研究发现PO提取物能改善肥胖和糖尿病相关代谢异常，并保护肝脏免受氧化损伤。

本研究旨在探究马齿苋吲哚啉酰胺酚提取物（POIA-PE）对HFD诱导的大鼠肥胖和NAFLD的保护作用，并深入探讨其是否通过调控Keap1/Nrf2通路发挥作用。

材料与方法

动物与实验设计

研究使用雄性Wistar大鼠（130±15 g），分为7组（每组8只）：对照组（普通饲料+溶剂）、POIA-PE组（普通饲料+300 mg/kg POIA-PE）、HFD组（高脂饲料+溶剂）、HFD+POIA-PE（100、200、300 mg/kg）组以及HFD+POIA-PE（300 mg/kg）+brusatol（2 mg/kg）组。所有处理均通过灌胃进行，每周3次，持续12周。

提取物制备

马齿苋全草经鉴定后，干燥粉碎，用60%乙醇提取3次，提取液经浓缩后通过AB-8大孔树脂柱层析，用水和50%乙醇洗脱，收集50%乙醇洗脱部分，浓缩干燥后得到POIA-PE。

指标检测

实验期间记录摄食量、体重变化，计算肥胖相关指标（如体重指数BMI、Lee指数、肥胖指数AI）。结束时采集血液和肝脏样本，检测血清葡萄糖、胰岛素、HbA1c、HOMA-IR；血脂指标（TG、CHOL、LDL-c、HDL-c）；肝功能酶（ALT、AST、GGT）；肝脏氧化应激指标（MDA、GSH、SOD、HO-1）；炎症因子（TNF-α、IL-6、NF-κB）；凋亡指标（Bax、Bcl-2、caspase-3）；以及脂代谢相关基因（SREBP1、FAS、ACC、PPARα）的mRNA表达。通过实时荧光定量PCR（qPCR）和ELISA法检测Keap1/Nrf2通路相关分子表达与活性。肝组织进行H&E染色观察形态学变化。

结果

POIA-PE改善肥胖和糖代谢指标

HFD喂养显著增加大鼠体重、脂肪重量、BMI、Lee指数和肥胖指数，并导致高血糖、高胰岛素血症和HbA1c升高，HOMA-IR显著增加。POIA-PE处理以剂量依赖方式逆转这些变化，且最高剂量（300 mg/kg）效果接近对照组。而brusatol共处理则完全阻断POIA-PE的改善作用。

POIA-PE调节血脂和肝脏脂质积累

HFD大鼠血清和肝脏中TG、CHOL、LDL-c水平显著升高，HDL-c降低。POIA-PE处理剂量依赖性地降低这些脂质指标，提高HDL-c，减轻肝脏重量。联合brusatol则取消上述保护效应。

POIA-PE改善肝功能

HFD大鼠血清ALT、AST和GGT活性显著升高，表明肝损伤。POIA-PE处理显著降低这些酶活性，且呈剂量依赖性，brusatol逆转此效应。

POIA-PE减轻肝脏氧化应激

HFD大鼠肝脏MDA水平显著升高，而GSH、SOD、HO-1水平下降。POIA-PE处理剂量依赖性地降低MDA，提高抗氧化酶活性，brusatol完全拮抗这一作用。

POIA-PE抑制肝脏炎症反应

HFD大鼠肝脏中NF-κB的mRNA和核水平以及TNF-α、IL-6含量均显著升高。POIA-PE处理抑制NF-κB活化，降低炎症因子水平，brusator逆转此效应。

POIA-PE抑制肝细胞凋亡

HFD大鼠肝脏促凋亡蛋白Bax和caspase-3水平上升，抗凋亡蛋白Bcl-2下降。POIA-PE处理逆转这些蛋白水平的变化，brusatol取消该作用。

POIA-PE调节脂代谢相关基因表达

HFD大鼠肝脏中SREBP1、FAS、ACC的mRNA表达上调，PPARα表达下调。POIA-PE处理剂量依赖性地逆转这些基因的表达变化，brusatol拮抗此效应。

POIA-PE激活Keap1/Nrf2通路

HFD抑制Nrf2的mRNA表达、胞质水平和核转位，同时增加Keap1表达。POIA-PE处理剂量依赖性地增强Nrf2表达与核转位，抑制Keap1表达。brusatol完全阻断POIA-PE对Nrf2的激活作用。

肝脏组织学改善

对照组和POIA-PE单独处理组肝组织形态正常。HFD组肝细胞出现大量空泡变性，中央静脉损伤，炎症细胞浸润。POIA-PE处理剂量依赖性地减轻空泡变性和炎症，恢复中央静脉结构。brusatol共处理组肝损伤与HFD组相似。

讨论

本研究首次系统评价了马齿苋吲哚啉酰胺提取物（POIA-PE）对HFD诱导的肥胖和NAFLD的综合保护效应，并深入阐明其作用机制依赖于Nrf2通路的激活。

POIA-PE显著减轻肥胖相关参数，改善糖脂代谢紊乱和肝脏脂肪积累，其机制可能与增强脂肪氧化、抑制脂质合成相关。POIA-PE还有效缓解肝脏氧化应激、炎症和细胞凋亡，表现为MDA下降、抗氧化酶（SOD、GSH、HO-1）活性增强、NF-κB活化抑制以及凋亡相关蛋白表达正常化。

关键机制研究表明，POIA-PE通过抑制Keap1表达、促进Nrf2核转位激活抗氧化通路，进而调控下游抗氧化、抗炎和代谢相关基因表达。使用Nrf2抑制剂brusatol可完全逆转POIA-PE的所有保护效应，证实Nrf2通路的核心地位。

马齿苋中的活性成分（如吲哚啉酰胺、黄酮类、Omega-3脂肪酸）可能通过直接修饰Keap1半胱氨酸残基、增强p62介导的Keap1自噬降解、或激活AMPK等上游激酶等方式激活Nrf2。此外，POIA-PE的降血糖效应也可能间接促进Nrf2激活。

结论

马齿苋吲哚啉酰胺提取物（POIA-PE）通过激活Nrf2通路，显著改善高脂饮食诱导的肥胖、胰岛素抵抗和NAFLD，其作用涵盖抗氧化、抗炎、抗凋亡和脂质调节等多重机制。该研究为开发基于天然产物的NAFLD治疗策略提供了重要的实验依据。

研究局限性

本研究存在若干局限性：首先，结论基于动物模型，需临床研究进一步验证；其次，brusatol作为Nrf2抑制剂的特异性有限，未来需使用更特异工具（如ML385）；此外，提取物中吲哚啉酰胺的定量分析和成分鉴定尚未完成；最后，肝脂质积累缺乏油红O染色直接证据。这些方面值得在后续研究中完善。