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蜂胶通过调节血清代谢物与肠道菌群缓解脂多糖诱导急性肝损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月16日 来源:Scientific Reports 3.8
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为解决急性肝损伤(ALI)缺乏有效治疗药物的问题,研究人员通过整合网络药理学、血清代谢组学和16S rRNA测序技术,揭示了中国蜂胶(CP)及其活性成分槲皮素通过调节肠道菌群和抗炎通路缓解脂多糖(LPS)诱导ALI的作用机制。研究发现CP核心成分可稳定结合TNF-α、IL-6等炎症因子,显著降低肝损伤标志物ALT/AST水平,上调抗氧化因子Nrf2/HO-1表达,并通过调节抗坏血酸代谢途径和增加乳杆菌属丰度发挥保护作用。该研究为蜂胶作为功能性食品防治肝病提供了理论依据。
肝脏作为人体重要的代谢和解毒器官,其损伤可由细菌感染、毒素或药物等多种因素引发,严重时会导致肝功能衰竭甚至死亡。尽管氧化应激和炎症反应被确认为肝损伤的关键机制,但现有治疗手段仍十分有限。蜂胶作为一种天然蜂产品,虽已被证实具有抗氧化和抗炎特性,但其具体活性成分及作用机制尚未完全阐明。更值得注意的是,近年研究发现肠道菌群与肝脏疾病存在密切关联,形成"肠-肝轴"调控网络,这为肝病治疗提供了新思路。
为解决上述问题,聊城大学生命科学学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项创新性研究。该研究首次整合网络药理学预测、分子对接验证、动物实验模型、血清代谢组学和肠道菌群测序等多学科技术,系统揭示了中国蜂胶(CP)通过调节肠道菌群和代谢通路缓解脂多糖(LPS)诱导急性肝损伤的多靶点作用机制。
研究采用网络药理学筛选出119种潜在活性成分,通过UPLC-MS/MS鉴定蜂胶主要成分为黄酮类化合物。建立LPS诱导的小鼠急性肝损伤模型,检测肝功能指标和病理变化。运用ELISA和qPCR分析炎症因子表达,Western blot检测抗氧化蛋白。采用非靶向代谢组学分析血清代谢物变化,16S rRNA测序技术解析肠道菌群组成。
网络药理学分析
通过构建"成分-靶点-通路"网络,鉴定槲皮素、木犀草素和山奈酚为CP抗ALI的三大核心成分,这些成分能稳定结合TNF-α、IL-6等炎症因子。KEGG分析显示PI3K-Akt和IL-17等炎症通路显著富集。
分子对接结果
槲皮素与TNF-α的结合能达-6.85 kcal/mol,主要通过氢键和疏水相互作用结合,并存在π-π堆积作用,证实了网络预测的可靠性。
肝脏保护效应
CP和槲皮素预处理显著降低LPS引起的肝组织嗜酸性变性和炎性浸润,使ALT/AST水平分别降低47.3%和38.6%。同时下调Tnf-α、Il-6等促炎基因表达2-3倍,上调抗氧化因子Nrf2和HO-1蛋白表达1.5倍。
代谢调控机制
代谢组学发现CP通过抗坏血酸代谢途径发挥作用,使β-D-葡萄糖醛酸苷、葡萄糖醛酸和L-古洛糖酸水平恢复至正常组的80%-120%。这些代谢物是维生素C合成前体,提示CP可能通过增强抗氧化能力减轻炎症。
肠道菌群调节
CP处理使乳杆菌属(Lactobacillus)和杜波氏菌属(Dubosiella)丰度增加2-3倍,同时降低促炎菌Alistipes的丰度。Spearman分析显示Dubosiella与TNF-α呈显著负相关(r=-0.62),证实菌群-炎症的调控关系。
该研究创新性地揭示了蜂胶通过多靶点协同作用缓解肝损伤的机制:一方面通过槲皮素等活性成分直接抑制炎症因子表达;另一方面通过重塑肠道菌群生态和调节抗坏血酸代谢途径间接发挥保护作用。这不仅为蜂胶作为功能性食品应用于肝病防治提供了科学依据,更重要的是提出了"成分-菌群-代谢"多维互作的新研究范式。研究发现的乳杆菌属和抗坏血酸代谢等关键调控节点,为开发新型肝病治疗策略提供了潜在靶点。
值得注意的是,该研究首次将蜂胶的肠道菌群调节作用与其代谢调控功能相关联,填补了蜂胶通过"肠-肝轴"发挥肝保护作用的研究空白。未来研究可进一步验证这些发现在其他肝病模型中的普适性,并探索核心成分的协同作用机制。这些发现为天然产物的系统药理学研究提供了重要参考。
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