《Applied Food Research》：Antioxidant and Renal Protective Effects of House Cricket (
Acheta domesticus) Powder in a Streptozotocin-Induced Diabetic Nephropathy Model
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为解决糖尿病肾病(DN)中氧化应激损伤问题，研究人员开展了家蟋蟀粉(HCP)对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病肾病模型保护作用的研究。结果表明，HCP能剂量依赖性地提升肾脏总抗氧化能力(TAC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性，显著降低血尿素氮(BUN)和肌酐(CRE)水平，并改善肾小球萎缩。其机制与激活Nrf2/HO-1通路及抑制NF-κB蛋白表达有关，为HCP作为预防糖尿病肾病的可持续膳食干预提供了科学依据。
随着全球人口增长、生态退化和气候变化压力日益加剧，寻找可持续的替代食物来源迫在眉睫。食用昆虫，特别是家蟋蟀（Acheta domesticus），以其远低于牲畜的环境足迹提供高质量蛋白质，成为备受关注的解决方案。除了作为优质蛋白源，蟋蟀粉（HCP）还富含多酚、糖胺聚糖等多种生物活性代谢物，展现出强大的抗氧化潜力。然而，尽管其营养价值已被认可，但HCP在糖尿病肾病等慢性疾病中的具体保护作用及分子机制尚不明确。
糖尿病肾病是糖尿病最严重的微血管并发症之一，也是导致终末期肾病的主要原因。高血糖状态会诱导体内产生大量活性氧（ROS），引发氧化应激，进而损伤肾小球和肾小管，最终导致肾功能衰竭。因此，寻找能够有效对抗氧化应激、保护肾脏功能的天然功能性食品成分具有重要的临床意义。
为了填补这一研究空白，来自日本长滨生物科学与技术研究所的Yasuki MATANO及其团队在《Applied Food Research》上发表了一项研究，系统评估了家蟋蟀粉的抗氧化能力及其在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病肾病模型中的肾脏保护作用。该研究不仅证实了HCP能够增强机体的抗氧化防御系统，还揭示了其通过激活Nrf2通路来保护肾脏结构和功能的具体机制。
关键实验方法概览
本研究采用体外与体内相结合的研究策略。体外实验通过总抗氧化能力（TAC）测定、超氧化物歧化酶（SOD）活性测定及DPPH自由基清除实验，评估了HCP的抗氧化活性。体内实验则利用SPF级雄性ICR和C57BL/6J小鼠，通过随机分组（区组大小为4）进行干预。研究团队通过腹腔注射STZ（250 mg kg-1）建立糖尿病肾病模型，并分别给予不同剂量的HCP（300、1,000、3,000 mg kg-1）或阳性对照药物虾青素（10 mg kg-1）进行为期14天或60天的灌胃治疗。研究终点包括：通过比色法检测肝脏和肾脏中的TAC和SOD活性；通过RT-qPCR和Western blotting技术分析Nrf2、HO-1、SOD2、CAT及NF-κB等基因和蛋白的表达水平；通过血浆生化指标（BUN、CRE）和组织病理学分析评估肾功能和肾脏结构损伤。
研究结果
1. 家蟋蟀的抗氧化能力
体外实验结果显示，家蟋蟀的水溶性提取物和脂溶性提取物均表现出显著的抗氧化能力。其中，水溶性提取物的总抗氧化能力（TAC）是1 mM抗坏血酸的7.1至10.1倍，而脂溶性提取物的DPPH自由基清除能力约为Trolox的两倍。这些数据表明，家蟋蟀含有多种生物活性化合物，共同构成了其强大的抗氧化潜力。
2. 家蟋蟀对正常小鼠各器官TAC和SOD活性的影响
体内研究表明，口服HCP（3,000 mg/kg）14天后，能够选择性地提高肝脏和肾脏中的TAC水平，其中肝脏TAC增加了约120%，肾脏TAC增加了135%。相比之下，大脑、眼睛和肌肉等其他器官的TAC水平未见显著变化。虽然SOD活性在这些器官中基本保持不变，但组织学分析未发现组织形态学上的不良反应，证实了该剂量下HCP的安全性。
3. HCP剂量对肝脏和肾脏TAC和SOD活性的影响
剂量效应实验发现，HCP对肾脏TAC的增强作用呈剂量依赖性，在1,000 mg/kg剂量时达到峰值，相对对照组增加了140%。而肝脏TAC在较低剂量（300 mg/kg）时即出现显著改善（增加85%），但在更高剂量下未见进一步改善。对于SOD活性，肾脏在1,000 mg/kg剂量时显著提高了120%，而肝脏在300 mg/kg剂量时提高了95%。这些结果表明，HCP对TAC和SOD的调节作用存在器官特异性，且存在饱和效应。
4. 家蟋蟀摄入对体重和肾脏重量的影响
在14天的治疗期间，HCP的摄入对所有剂量组小鼠的体重均无显著影响。然而，在糖尿病小鼠中，HCP治疗显著增加了肾脏重量，约比生理盐水治疗的糖尿病对照组增加了25%。这种肾脏重量的增加与组织学观察到的肾脏炎症和肾小管损伤标志物的减少相关，可能反映了与改善肾滤过功能相关的代偿性肥大。
5. 家蟋蟀对血糖和肾功能的影响
HCP治疗并未显著影响糖尿病小鼠的血糖水平，表明其对高血糖症没有直接影响。然而，HCP显著降低了糖尿病小鼠的血尿素氮（BUN）水平（约降低30%）和肌酐（CRE）水平（约降低25%）。这些生化指标的改善伴随着组织学上肾小球变性和间质纤维化的减少，表明HCP通过其抗氧化和抗炎作用减轻了与糖尿病相关的肾功能障碍。
6. 家蟋蟀对肾小球的影响
组织学分析显示，与生理盐水治疗的糖尿病对照组相比，HCP治疗的糖尿病小鼠表现出肾小球萎缩和变性的减少。通过苏木精-伊红（H&E）染色观察和定量分析，HCP组变性肾小球的比例显著降低，证实了HCP在保护肾脏结构免受糖尿病损伤方面的潜力。
结论与讨论
本研究首次证实，口服家蟋蟀粉（HCP）能够特异性增强肝脏和肾脏的抗氧化防御能力，并减轻糖尿病肾病模型中的功能（BUN、CRE）和结构（肾小球变性）损伤指标。在机制上，Nrf2及其下游基因HO-1的协同上调，以及NF-κB蛋白的抑制，共同支持了HCP通过触发Nrf2/Keap1轴，从而同时增强氧化还原缓冲能力和抑制炎症的观点。
研究人员观察到HCP的效应呈现出双相剂量反应（在300-1,000 mg kg-1时TAC增益最大，在3,000 mg kg-1时出现平台期或轻微下降），这是Nrf2激素激活的典型特征，表明HCP中的多种成分可能协同作用。
与已知的抗氧化剂（如白藜芦醇和姜黄素）相比，HCP通过上调Nrf2和抑制NF-κB实现肾脏保护的机制具有相似性，这进一步凸显了其作为功能性食品成分的价值。此外，研究结果将HCP的肾脏保护作用与Nrf2/HO-1通路的激活直接联系起来，为其在糖尿病肾病及其他氧化应激相关疾病中的应用提供了坚实的理论基础。
尽管结果令人鼓舞，但HCP作用的具体分子机制仍有待进一步阐明。未来的研究应优先关注细胞内抗氧化通路（如Nrf2信号级联）的激活，以及HCP中糖胺聚糖和多酚对炎症的调节作用。此外，进行人体临床试验以确认其有效性和安全性，对于将HCP转化为实际应用至关重要。
综上所述，家蟋蟀粉（HCP）将可持续性与临床相关的生物活性相结合，通过增强内源性抗氧化系统和保护肾脏结构，成为针对糖尿病及其他慢性疾病的新一代功能性食品的有力候选者。
