氨基酸复合物通过调控Nrf2通路和乙醇代谢改善酒精性肝损伤及行为障碍

《Journal of Functional Foods》：Amino acids mixture ameliorates alcohol-induced liver and behavioral impairments by modulating Nrf2 and ethanol metabolism

本研究针对酒精过量引发的肝损伤及神经行为障碍，开发了一种含支链氨基酸、L-精氨酸、L-蛋氨酸和L-丙氨酸的氨基酸复合物（ALM）。通过体外和体内实验证实，ALM能有效激活Nrf2/Keap1/HO-1抗氧化通路，提升ADH/ALDH活性并抑制CYP2E1，显著降低血清乙醇、乙醛水平及AST/ALT指标，同时改善运动协调性和焦虑样行为。该研究为酒精相关疾病的营养干预提供了新策略。

　　

推杯换盏的社交场合背后，酒精过量摄入正悄然成为全球性的健康威胁。当乙醇在体内代谢时，不仅会直接损伤肝细胞，其代谢产物乙醛更是公认的致癌物，同时还会引发焦虑、运动失调等神经行为障碍。传统解酒药物往往靶点单一，且难以兼顾肝脏保护与神经系统功能恢复。面对这一挑战，韩国高丽大学的研究团队将目光投向了人体必需的氨基酸组合，开发出名为氨基酸复合物（Amino Liver Mixture, ALM）的新型配方，相关成果已发表于食品科学领域权威期刊《Journal of Functional Foods》。

为系统评估ALM的功效，研究团队设计了多层次实验方案。在细胞层面，采用人肝癌细胞系HepG2模型，通过WST-8法检测细胞活力，DCF-DA荧光探针测定活性氧（ROS）水平，同时利用商业试剂盒分析丙二醛（MDA）含量及乙醇脱氢酶（ADH）、乙醛脱氢酶（ALDH）活性。在动物实验中，选用ICR品系小鼠建立急性酒精中毒模型，通过口服灌胃给予不同剂量ALM进行干预。关键技术包括：采用生化分析仪检测血清转氨酶（AST/ALT）和乳酸脱氢酶（LDH）；运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质印迹法（Western blot）分别从基因和蛋白水平评估Nrf2/Keap1/HO-1信号通路、乙醇代谢关键酶及炎症因子表达；通过平衡木测试（BBT）和高架十字迷宫（EPM）行为学实验综合评价运动协调性和焦虑样行为。

3.1 ALM保护HepG2细胞抵抗乙醇诱导的细胞毒性和氧化应激

研究发现700 mM乙醇处理使HepG2细胞存活率降至53.75%，而200 μg/mL ALM干预后可恢复至86.34%。在氧化指标方面，ALM显著降低乙醇引发的ROS升高（从100%降至69.36%）和MDA积累（从0.32 μM/mg降至0.24 μM/mg），同时逆转乙醇对超氧化物歧化酶（SOD1）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和过氧化氢酶（CAT）基因表达的抑制作用。

3.2 ALM通过Nrf2/Keap1/HO-1通路调节HepG2细胞的抗氧化信号

蛋白质印迹分析显示，乙醇处理组Nrf2和HO-1蛋白表达显著下调，Keap1表达上升。ALM干预后剂量依赖性地激活Nrf2核转位，使Nrf2和HO-1蛋白表达分别提升至306.37%和238.13%，同时将Keap1抑制至52.75%，表明ALM通过调控这一关键抗氧化通路发挥细胞保护作用。

3.3 ALM增强HepG2细胞中乙醇代谢酶活性和基因表达

在代谢酶方面，200 μg/mL ALM使ADH和ALDH活性从0.67 mU/mL、3.41 mU/mL恢复至1.27 mU/mL和4.29 mU/mL。基因表达分析进一步证实ALM上调ADH和ALDH mRNA水平，并显著抑制乙醇诱导的CYP2E1过表达（从2.88倍降至1.45倍），这一发现尤为重要，因为CYP2E1是乙醇代谢过程中活性氧产生的主要来源。

3.4 ALM改善乙醇暴露小鼠的肝功能和新陈代谢

在动物层面，ALM展现出强大的肝保护功效。200 mg/kg剂量ALM预处理使乙醇挑战后血清AST和ALT水平分别从81.33 U/L、39.67 U/L降至43.00 U/L和22.00 U/L。同时，血清乙醇和乙醛浓度在2小时时间点分别降低至0.072%和434.94 μM，表明ALM促进体内乙醇清除。

3.5 ALM减轻乙醇处理小鼠的肝脏氧化应激并增强抗氧化防御

肝脏组织分析显示，ALM高效缓解乙醇诱导的氧化损伤，使肝脏ROS和MDA水平分别降至43.87%和3.71 μM/mg。抗氧化基因SOD1、GPx和CAT的mRNA表达也得到显著恢复，证实ALM在完整生物体内同样具备抗氧化功能。

3.6 ALM刺激乙醇处理小鼠的肝脏乙醇代谢酶

酶活性检测发现ALM进一步增强肝脏ADH和ALDH活性，2小时时分别达到86.35 mU/mg和29.59 mU/mg。Western blot结果一致显示ALM上调ADH和ALDH蛋白表达，同时抑制CYP2E1蛋白水平至40.16%，形成完整的乙醇代谢调控网络。

3.7 ALM激活乙醇处理小鼠肝脏中的Nrf2/HO-1抗氧化信号

与细胞实验结果呼应，ALM在动物模型中同样激活Nrf2通路，使肝脏Nrf2和HO-1蛋白表达提升至224.43%和128.28%，Keap1表达降至58.75%，阐明ALM系统抗氧化作用的分子基础。

3.8 ALM减轻乙醇诱导的小鼠运动协调和焦虑样行为损伤

行为学测试为ALM的应用价值提供了关键证据。在平衡木实验中，ALM处理使乙醇引发的行走时间延长（5.12秒）和足滑次数增加（2.42次）基本恢复正常。高架十字迷宫实验显示ALM显著减少小鼠在开放臂的停留时间和进入次数，表明其有效缓解乙醇导致的焦虑样行为异常。

这项研究通过多维度实验证实，ALM通过协同调控Nrf2介导的抗氧化防御系统和乙醇代谢酶网络，实现对酒精性肝损伤和神经行为障碍的双重保护。其创新性在于将多种功能性氨基酸科学配比，同时靶向氧化应激、炎症反应、乙醇代谢和行为异常多个环节，突破传统单靶点干预策略的局限。特别值得关注的是，ALM对CYP2E1的抑制作用与Nrf2通路激活之间存在潜在交叉对话，为理解乙醇代谢调控提供了新视角。虽然研究聚焦急性酒精暴露模型，但为开发预防酒精相关疾病的营养干预方案奠定了坚实基础，未来在慢性酒精性肝病模型和临床转化方面的研究值得期待。