姜黄素通过抑制SREBP-2/HNF1α转录活性下调NPC1L1表达预防高胆固醇血症的作用机制研究

《Nutrition & Metabolism》：Dietary curcumin prevents hypercholesterolemia by inhibiting the transcriptional activity of SREBP-2 and HNF1α and reducing intestinal and hepatic NPC1L1 expression in high-fat diet-fed hamsters

本研究针对高胆固醇血症这一心血管疾病重要风险因素，探讨了姜黄素通过转录调控机制抑制胆固醇吸收的新途径。研究人员发现姜黄素能够剂量依赖性地抑制SREBP-2和HNF1α的转录活性，进而下调肠道和肝脏中NPC1L1的表达，显著降低高脂饮食喂养仓鼠的血清和肝脏胆固醇水平，同时增加粪便中性固醇排泄。该研究为姜黄素作为潜在降胆固醇药物提供了重要的分子机制证据，为开发新型降脂疗法开辟了新方向。

　　

在当今社会，高胆固醇血症已成为威胁人类健康的重要代谢性疾病，是动脉粥样硬化性心血管疾病的主要危险因素。胆固醇代谢的精确调控对维持机体健康至关重要，其中肠道胆固醇吸收和肝胆胆固醇重吸收（即胆固醇的肠肝循环）是影响胆固醇平衡的关键环节。Niemann-Pick C1-like 1（NPC1L1）蛋白作为主要的胆固醇吸收转运体，不仅在小肠上皮细胞表达，也在人类、大鼠和仓鼠的肝胆管膜上表达，介导肠道饮食胆固醇吸收和肝脏胆汁胆固醇的重吸收。

当胆固醇代谢失衡时，会导致血液中胆固醇水平升高，进而引发高胆固醇血症。目前临床上常用的NPC1L1抑制剂如依折麦布虽能有效降低胆固醇，但寻找更安全、更有效的天然降胆固醇物质仍是研究人员关注的重点。姜黄素作为一种从姜黄根茎中提取的多酚类化合物，已被证实具有抗氧化、抗炎和降脂等多种生物活性。前期研究表明，姜黄素能够降低血清总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）浓度，但其具体分子机制尚不完全清楚。

为了深入探索姜黄素降胆固醇的作用机制，中山大学公共卫生学院的研究团队在《Nutrition & Metabolism》期刊上发表了一项创新性研究。该研究基于前期发现——姜黄素能降低Caco-2细胞中NPC1L1表达和胆固醇吸收，进一步探讨了姜黄素是否通过抑制固醇调节元件结合蛋白-2（SREBP-2）和肝细胞核因子1α（HNF1α）的转录活性，从而在转录水平上抑制肠道和肝脏NPC1L1表达，最终预防高脂饮食诱导的高胆固醇血症。

研究人员采用高脂饮食喂养的仓鼠模型，以及Caco-2和HepG2细胞模型，通过一系列实验技术验证了这一假设。主要技术方法包括：动物实验观察姜黄素对高脂饮食仓鼠血脂代谢的影响；双荧光素酶报告基因检测分析转录因子活性；实时荧光定量PCR和Western blotting检测基因和蛋白表达；免疫荧光观察转录因子核定位；以及22-NBD-胆固醇吸收实验评估胆固醇摄取能力。

Curcumin improved basic and biochemical parameters and increased fecal neutral sterol excretion in HFD-fed hamsters

研究结果显示，与高脂饮食组相比，添加0.1%（w/w）姜黄素12周后，仓鼠体重增加显著降低，血清TC、TG、LDL-C浓度分别降低20.2%、48.7%和36.5%，而HDL-C浓度升高42.2%。肝脏TC和TG浓度分别降低26.1%和26.4%。更重要的是，姜黄素处理使粪便中性固醇排泄量增加114.5%，其中主要成分粪固醇排泄量增加114.3%。

Curcumin inhibited NPC1L1,SREBP-2,and HNF1a gene expression in the small intestine and liver of HFD-fed hamsters

基因表达分析表明，姜黄素显著抑制了高脂饮食仓鼠小肠和肝脏中NPC1L1、SREBP-2和HNF1α的mRNA表达。在高脂饮食条件下，这些基因的表达均上调，而姜黄素处理则逆转了这一趋势。

Curcumin reduced the nuclear abundance of HNF1a in the small intestine and liver of HFD-fed hamsters

核蛋白分析显示，姜黄素显著降低了小肠和肝脏中HNF1α的核含量，但对肝脏中前体SREBP-2（pSREBP-2）的核含量无显著影响。这表明姜黄素主要通过调节HNF1α的核转位来影响其转录活性。

Curcumin inhibited the promoter activity of NPC1L1 by suppressing the transcriptional activity of SREBP-2 and HNF1a in Caco-2 and HepG2 cells

细胞实验进一步证实，姜黄素剂量依赖性地抑制了Caco-2和HepG2细胞中NPC1L1启动子活性。当细胞共转染转录因子（SREBP-2或HNF1α）和NPC1L1启动子质粒时，荧光素酶活性显著升高，而姜黄素处理则抑制了这种升高趋势，表明姜黄素通过抑制SREBP-2和HNF1α的转录活性来下调NPC1L1启动子活性。

Curcumin inhibited NPC1L1,SREBP-2,and HNF1a gene expression in Caco-2 and HepG2 cells

RT-qPCR结果显示，姜黄素处理24小时后，Caco-2和HepG2细胞中NPC1L1、SREBP-2和HNF1α的mRNA表达均呈剂量依赖性下降。

Curcumin reduced the nuclear abundance of SREBP-2 and HNF1a in Caco-2 and HepG2 cells

Western blotting和免疫荧光分析表明，姜黄素处理显著降低了Caco-2和HepG2细胞核内前体SREBP-2（pSREBP-2）、成熟SREBP-2（mSREBP-2）和HNF1α的含量。免疫荧光结果直观显示，姜黄素处理后细胞核内SREBP-2和HNF1α的荧光强度明显减弱。

Curcumin inhibited cholesterol uptake in Caco-2 and HepG2 cells

22-NBD-胆固醇吸收实验显示，姜黄素剂量依赖性地抑制Caco-2和HepG2细胞的胆固醇摄取，50μmol/L姜黄素分别抑制47.6%和43.7%的胆固醇摄取。

该研究通过系统的体内外实验证实，姜黄素通过抑制SREBP-2和HNF1α的转录活性，在转录水平上下调肠道和肝脏NPC1L1表达，从而减少肠道胆固醇吸收和肝脏胆汁胆固醇重吸收，最终预防高脂饮食诱导的高胆固醇血症。这一发现不仅阐明了姜黄素降胆固醇作用的新机制，也为开发以NPC1L1为靶点的天然降胆固醇药物提供了理论依据。与现有NPC1L1抑制剂相比，姜黄素作为一种天然化合物，具有更好的安全性和多重生物活性，在预防和治疗高胆固醇血症及相关心血管疾病方面展现出良好的应用前景。

研究创新性地揭示了姜黄素对胆固醇肠肝循环的双重调节作用，即同时影响肠道和肝脏的NPC1L1功能，这比单纯抑制肠道胆固醇吸收具有更全面的降胆固醇效果。此外，该研究首次证实姜黄素通过调控HNF1α转录活性来影响NPC1L1表达，拓展了对姜黄素分子作用机制的认识。这些发现为姜黄素作为功能性食品成分或药物用于血脂管理提供了重要的科学依据。