大柑橘的外果皮通过抑制炎症反应和NLRP3炎症小体的激活来改善代谢紊乱

《Food Science & Nutrition》：Exocarpium Citri Grandis Ameliorates Metabolic Disorders by Inhibiting Inflammatory Responses and NLRP3 Inflammasome Activation

枳壳（Exocarpium Citri Grandis）通过抑制炎症反应、NLRP3炎症小体激活及调控PI3K/AKT1信号通路改善更年期代谢综合征（MS）的代谢紊乱和炎症，为传统药食同源植物的应用提供新机制。

　　本研究围绕一种传统中药材——酸橙果皮（Exocarpium Citri Grandis，简称ECG）在缓解更年期女性代谢综合征（Metabolic Syndrome, MS）方面的药理作用及潜在机制展开。代谢综合征是一种与肥胖高度相关的代谢性疾病，其病理生理机制主要涉及胰岛素抵抗、游离脂肪酸的过度释放以及慢性炎症状态的形成。随着现代生活方式和饮食结构的变化，特别是高脂饮食的普及，这种激素变化进一步加剧了代谢紊乱，从而增加了更年期女性患代谢综合征的风险。现有的治疗手段主要包括生活方式调整和药物治疗，但激素替代疗法（Hormone Replacement Therapy, HRT）可能带来诸如乳腺癌、心血管疾病等健康风险。因此，探索新的、安全的干预策略对于管理代谢综合征至关重要。

ECG作为一种兼具药用价值和食用价值的植物，广泛应用于食品和健康产品中。研究表明，ECG具有多种健康益处，包括减轻炎症和对抗氧化应激。其有效成分如柚皮苷和橙皮苷已被证实具有抗炎特性，可能通过影响NF-κB等信号通路发挥作用。近年来，研究者们逐渐关注ECG在代谢功能障碍相关脂肪肝病（Metabolic Dysfunction-associated Fatty Liver Disease, MAFLD）中的潜在应用，这表明ECG可能在恢复代谢平衡方面具有重要作用。然而，关于ECG如何具体缓解更年期女性代谢紊乱的机制研究仍较为有限。因此，本研究通过体外和体内实验，系统探讨了ECG在缓解更年期代谢综合征中的药理作用及其潜在的分子机制，旨在为ECG在代谢健康领域的应用提供科学依据。

研究采用了一系列实验方法来评估ECG的药理作用。首先，通过超高效液相色谱-四极杆-轨道阱质谱联用技术（UHPLC-Q-Exactive）对ECG的化学成分进行了分析，成功鉴定了其中的10种活性成分，包括橙皮苷、柚皮苷、新橙皮苷、二氢槲皮素、二氢豆素、 bergaptol、橙皮素香豆素、芹菜素、异香豆素、以及大黄素等。这些成分在后续实验中被进一步研究其对代谢综合征相关病理过程的影响。其次，通过建立更年期代谢综合征的小鼠模型，研究了ECG对模型小鼠的治疗效果。研究对象为8周龄的雌性C57BL/6J小鼠，通过双侧卵巢切除术（Ovariectomy, OVX）模拟更年期激素水平的变化。实验分为六个组别，包括假手术对照组、卵巢切除模型组、雌二醇（E2）治疗组以及不同剂量的ECG治疗组。治疗周期为12周，结束后收集血清和肝脏组织样本，用于后续分析。

在体外实验中，研究人员利用油酸（OA）和棕榈酸（PA）共同诱导的HepG2细胞模型来评估ECG对脂质沉积和炎症反应的影响。结果显示，ECG在不同浓度下显著降低了细胞内活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的积累，并抑制了多个与脂质生成和糖异生相关的基因表达，包括SREBP1C、G6PC、FAS、PGC1α和ACC。此外，ECG还降低了NLRP3炎症小体的激活，这体现在对TXNIP、NLRP3、ASC和Caspase-1等关键蛋白的表达水平的抑制上。在体内实验中，ECG同样表现出良好的治疗效果，不仅减少了肝脏脂肪沉积，还改善了炎症反应和胰岛素抵抗，同时促进了PPARα的表达，这一基因与脂肪酸氧化密切相关。这些结果表明，ECG在缓解更年期代谢综合征方面具有双重作用，既能够改善脂质代谢，又能调控炎症反应。

为了进一步揭示ECG的作用机制，研究者们采用了网络药理学分析和分子对接技术。网络药理学分析显示，ECG的活性成分可能通过影响PI3K/AKT1信号通路来发挥其药理作用。该通路在炎症反应和代谢调节中具有重要作用，其激活可以促进胰岛素信号传递，同时抑制NLRP3炎症小体的激活。通过分子对接实验，研究人员发现ECG的某些活性成分如新橙皮苷（NEO）和Sinensetin（SIN）能够与AKT1等关键靶点形成稳定的结合，其中NEO的结合能更低，表明其与AKT1的相互作用更为显著。分子动力学模拟进一步验证了这些成分在与靶点结合后的稳定性，显示其与蛋白结合位点之间的氢键作用和疏水相互作用对维持分子结构和功能具有重要作用。

此外，研究还涉及了多种实验技术，如Western blot、定量PCR（qPCR）和免疫荧光分析，以评估ECG对相关蛋白表达的影响。结果表明，ECG能够有效降低NF-κB、Caspase-1等炎症相关蛋白的表达，同时增强Trx-1的表达，这可能与其抗炎和抗氧化特性有关。同时，ECG还显示出对PI3K和AKT磷酸化水平的调节作用，这表明其在细胞代谢调控中的潜在价值。通过这些实验，研究者们不仅确认了ECG的药理活性，还揭示了其作用机制，为未来开发基于ECG的代谢综合征治疗策略提供了理论基础。

总体来看，本研究通过综合运用多种实验方法，深入探讨了ECG在缓解更年期代谢综合征中的作用及其分子机制。研究结果表明，ECG能够通过抑制炎症反应、减少NLRP3炎症小体的激活以及调节PI3K/AKT1信号通路来改善代谢紊乱。这一发现不仅拓展了我们对ECG药理作用的理解，也为更年期代谢综合征的治疗提供了新的思路。未来的研究可以进一步探讨ECG的特定活性成分，如新橙皮苷和Sinensetin，其在代谢调控中的具体作用，以及如何将其应用于功能性食品或药物开发，以更有效地管理更年期相关的代谢疾病。