叶酸补充通过增加胆碱的可用性和重塑高脂饮食小鼠体内的脂肪酸谱，从而减轻肝脏脂肪变性

《FASEB BioAdvances》：Folic Acid Supplementation Attenuates Hepatic Steatosis by Enhancing Choline Availability and Remodeling Fatty Acid Profiles in Mice Fed a High-Fat Diet

高脂饮食（HFD）诱导的肝脂肪沉积可通过补充叶酸（FA）改善，其机制与胆碱代谢及脂肪酸组成变化相关。实验采用C57BL/6J雄性小鼠，给予含不同倍数FA（1×、5×、10×AIN-93G水平）的HFD喂养15周，发现10×FA组肝脏TAG含量降低46%（p<0.05），肝重减少（p=0.049），并伴随胆碱浓度升高（61% vs 1×组，p<0.005），PEMT基因表达上调47%（p<0.0002）。肝TAG脂肪酸组成显示饱和脂肪酸（-46%）、单不饱和脂肪酸（-49%）及n-3多不饱和脂肪酸（-42%）显著减少，而n-6多不饱和脂肪酸降低27%（p<0.05）。胆碱与TAG水平呈强负相关（R2=0.56，p<0.001），提示胆碱通过甲基供体作用抑制脂肪生成。研究证实高剂量叶酸通过增强胆碱利用、调节脂质代谢和抑制de novo脂质合成改善肝脂肪沉积。

　　高脂肪饮食（HFD）长期以来被认为是引发肝脂肪变（hepatic steatosis）的重要因素之一，而肝脂肪变是一种与肝脏脂肪酸代谢异常及胆碱水平下降密切相关的情况。与此同时，叶酸（folic acid, FA）缺乏同样被证实会促进肝脂肪变的形成，这在一定程度上是因为其干扰了胆碱的代谢过程。尽管已有研究发现补充叶酸可以显著降低患有肝脂肪变小鼠的肝脏脂肪含量，但其具体机制尚不明确，可能是由于肝脏胆碱水平的增加、脂肪酸组成的变化，或者是两者的综合作用。本研究旨在通过实验探讨叶酸补充对高脂肪饮食下小鼠肝脂肪变的影响，尤其是其对胆碱利用及脂肪酸分布的作用。

研究中，选择了四周大的雄性C57BL/6J小鼠作为实验对象，它们被随机分为三组，分别接受含有1倍、5倍和10倍推荐量（2mg/kg）的叶酸补充高脂肪饮食，持续15周。实验结果显示，与1倍叶酸组相比，接受10倍叶酸补充的小鼠肝脏重量和肝脏三酰甘油（TAG）含量均显著降低（p<0.05）。此外，10倍叶酸组的小鼠肝脏胆碱浓度也显著升高，并且涉及胆碱代谢的关键基因表达上调（p<0.05），表明胆碱的利用能力得到了增强。这些发现支持了叶酸在改善肝脏代谢中起着关键作用，特别是在通过胆碱依赖性途径调节脂肪代谢方面。

实验中还观察到，10倍叶酸补充的小鼠肝脏TAG脂肪酸组成发生了变化，其中棕榈油酸和油酸的含量显著下降（p<0.05），这两种脂肪酸通常与从头合成脂肪（de novo lipogenesis, DNL）有关。这表明叶酸的补充可能抑制了DNL的活动，从而减少了脂肪在肝脏中的沉积。此外，肝脏胆碱浓度与TAG水平之间存在显著的负相关关系（调整后的R2=0.56，p<0.001），进一步说明胆碱的可利用性可能在叶酸的保护作用中扮演了重要角色。

本研究的实验设计强调了内部一致性与可转化性，使得能够集中评估叶酸作为一种潜在干预手段在肥胖相关代谢功能障碍中的作用，而不会引入额外的饮食变量干扰结果。所有小鼠均在相同条件下饲养，并且饮食中的热量和宏量营养素含量保持一致，仅通过叶酸的补充量进行区分。这一设计有助于排除其他可能的混淆因素，使得观察到的代谢改善能够更明确地归因于叶酸的补充。

在肝脏组织处理方面，研究采用了多种方法来评估脂肪酸的组成、胆碱和甜菜碱的浓度以及基因表达水平。通过组织切片和苏木精-伊红（H&E）染色，可以直观地观察到肝脏中的脂肪沉积情况，而脂肪酸甲酯（FAMEs）的定量分析则提供了更客观的脂肪酸分布数据。此外，液相色谱-串联质谱（LC–MS/MS）用于测定肝脏中胆碱和甜菜碱的浓度，而实时荧光定量PCR则用于检测与胆碱代谢相关的基因表达情况。

研究发现，10倍叶酸补充的小鼠肝脏中胆碱浓度显著增加，而甜菜碱浓度则未发生显著变化。这可能意味着在叶酸补充的情况下，胆碱的代谢路径发生了改变，使得其被更多地用于其他代谢途径，如磷脂乙醇胺N-甲基转移酶（PEMT）和CDP-胆碱途径，从而促进磷脂酰胆碱（PC）的合成。PC是细胞膜结构的重要组成部分，同时也参与将脂肪包装成极低密度脂蛋白（VLDL）的过程，帮助脂肪从肝脏中转运出去。因此，肝脏中胆碱浓度的增加可能通过促进PC的合成，进而改善脂肪代谢，减少脂肪在肝脏中的堆积。

此外，实验还发现，叶酸的补充不仅影响了肝脏中的脂肪酸组成，还通过调节与脂肪合成和代谢相关的基因表达，对肝脏健康产生了积极影响。例如，10倍叶酸补充的小鼠中，PEMT的表达显著增加，这可能反映了其在脂肪酸代谢中的重要作用。尽管PC的水平没有明显变化，但这一结果可能与PC的代谢周转有关，而不是单纯的合成速率变化。因此，叶酸的补充可能通过促进PC的合成和分解，从而实现脂肪的清除。

本研究的结论表明，叶酸补充可以有效缓解肝脂肪变，其机制可能与增强胆碱的利用、改善脂肪酸组成以及促进脂肪代谢有关。研究还指出，尽管叶酸补充对胰岛素抵抗和脂肪合成基因的表达没有产生显著影响，但其在肝脏中的代谢作用仍然对脂肪变的改善具有重要意义。此外，实验还揭示了叶酸补充可能对炎症因子的调控具有潜在作用，例如减少肝脏中促炎脂肪酸如花生四烯酸（ARA）的含量，这可能进一步解释了叶酸在肝脏健康中的保护作用。

本研究的一个重要优势在于其高度控制的饮食设计，使得能够专注于叶酸的具体影响，而不受其他饮食变量的干扰。然而，研究也存在一些局限性，例如未能实时追踪胆碱在代谢途径中的流动，以及未能评估直接的胰岛素信号、线粒体功能、脂肪酸氧化或血清脂蛋白水平。因此，未来的研究需要采用同位素示踪剂或其他动态代谢测试方法，以更全面地阐明叶酸在肝脏脂肪代谢中的具体作用机制。

总的来说，这项研究为叶酸在改善肝脂肪变方面的潜力提供了新的证据，表明其通过增强胆碱的利用和调节脂肪酸组成，可能在肝脏代谢调控中发挥关键作用。研究结果不仅加深了我们对叶酸与胆碱代谢之间关系的理解，也为未来的营养干预策略提供了理论依据。