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为探究 TRF-MCT 对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠氨基酸代谢的影响,研究人员以 NAFLD 小鼠为模型展开研究。结果发现,TRF-MCT 可改变小鼠氨基酸代谢,涉及多种代谢途径。这表明其对 NAFLD 有保护和修复作用,为 NAFLD 治疗提供新思路。
非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是代谢综合征(Metabolic syndrome,MetS)在肝脏的表现,全球约 25% 的成年人口受其困扰。它涵盖了从肝脏脂肪变性到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝纤维化甚至肝细胞癌等一系列肝脏疾病。西方饮食习惯,如高脂肪饮食(High-fat diet,HFD),是 NAFLD 高发的重要原因,同时还会增加死亡风险。
目前,NAFLD 的发病机制复杂,“多重打击假说” 认为从肝细胞脂肪变性到脂肪性肝炎、肝纤维化,每个阶段都伴随着代谢物水平的改变。已有研究表明,NAFLD 小鼠模型中与碳水化合物、脂质代谢、肝生物转化、胶原合成和肠道微生物代谢相关的代谢物发生了变化,而且氨基酸代谢也出现异常,如组氨酸、色氨酸等氨基酸的改变会影响免疫功能和组织再生,促进疾病发展。虽然现有药物可治疗 NAFLD,但天然产物如棕榈来源的生育三烯酚富集物(Tocotrienol-rich fraction,TRF)也被视为减轻 NAFLD 严重程度的可行选择。不过,传统以长链甘油三酯(Long-chain triglycerides,LCT)为载体的 TRF 在代谢和吸收时需要水解并消耗能量,相比之下,中链甘油三酯(Medium-chain triglycerides,MCT)能提高 TRF 的生物利用度。然而,TRF 对 NAFLD 动物模型氨基酸代谢的影响尚不清楚。因此,为了探究这一问题,马来西亚玛拉工艺大学(Universiti Teknologi MARA)的研究人员开展了相关研究,研究成果发表在《Egyptian Liver Journal》上。
研究人员建立了 NAFLD 小鼠模型,将 8 周龄的瘦素基因敲除雄性小鼠(B6.Cg-LepOb/J)随机分为三组:仅给予高脂肪饮食(HFD)的对照组、给予 HFD 并补充 200mg/kg/ 天棕榈基 TRF(以棕榈仁油 PKO 为载体,主要含 MCT)的 TRF-MCT 组、给予 HFD 和 PKO(200mg/kg/ 天)的 PKO 组。实验持续 6 周,实验结束后采集小鼠血清进行代谢组学分析。
实验用到的主要技术方法有:一是动物实验,构建 NAFLD 小鼠模型分组饲养并处理;二是血清提取与制备,对采集的血液进行离心、蛋白沉淀、干燥、复溶等操作;三是超高效液相色谱 - 高场轨道阱质谱(UHPLC-HF Orbitrap-MS)分析,用于代谢组学检测;四是多元、统计和通路分析,运用相关软件进行数据处理和分析 。
研究结果如下:
- 主成分分析(PCA)和得分图:对比 TRF-MCT 组与 HFD 组、PKO 组与 HFD 组,PCA 在不同模式下呈现出不同的总变异和主成分得分,得分图显示代谢特征在不同主成分轴上分布,表明 TRF-MCT 和 PKO 对小鼠代谢特征产生了影响。
- 单变量分析代谢特征:通过火山图分析,在正、负模式下分别确定了 TRF-MCT 组和 PKO 组与 HFD 组相比的显著代谢特征数量,以及上调和下调的特征数量,反映出两组代谢物的变化情况。
- 代谢特征注释和通路分析:TRF-MCT 组注释出 11 种氨基酸,其中尿刊酸等上调,4 - 吡啶酮酸等下调;PKO 组仅鉴定出谷氨酸上调。TRF-MCT 组涉及的显著通路包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成、维生素 B6代谢和氨酰 - tRNA 生物合成;PKO 组的显著通路则与氮代谢等相关。
研究结论和讨论部分指出,HFD 诱导的 NAFLD 小鼠出现氨基酸代谢异常,包括缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成相关氨基酸的变化,以及氨酰 - tRNA 生物合成和维生素 B6代谢的改变。这些异常可能是机体对疾病的生理反应,促进了 NAFLD 的进展。而 TRF-MCT 补充剂可下调这些氨基酸,可能通过逆转机体的适应性反应,预防 NAFLD 进展,对疾病起到保护作用。此外,PKO 作为载体对生化途径影响较小,不干扰 TRF 的作用。不过,该研究存在局限性,未进行基因和蛋白质方面的研究,后续可对此展开深入探究。总体而言,该研究为 NAFLD 的治疗和研究提供了新的方向和理论依据,强调了 TRF-MCT 作为补充剂在预防和改善 NAFLD 方面的重要潜力。