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为探究紫菜成分的疾病预防作用，研究人员以变色紫菜中紫菜聚糖（Porphyran）为对象，在 MetS、MASH、HCC 模型中发现其可改善代谢异常，关联次级胆汁酸、FXR 信号及神经酰胺变化，兼具医学价值与环境可持续性。
代谢性疾病正成为全球健康的重大威胁，肥胖、糖尿病及相关肝病的患病率持续攀升。目前，针对代谢综合征（MetS）、代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）及其进展的肝细胞癌（HCC），有效的治疗手段仍匮乏。日本作为全球肥胖率最低的国家之一，其传统饮食中的紫菜可能蕴含关键保护成分。在此背景下，日本庆应义塾大学（Keio University）的研究团队聚焦于常被丢弃的变色紫菜中高含量的紫菜聚糖（Porphyran），探索其对代谢性疾病的预防作用及机制，相关成果发表于《iScience》。
研究人员采用了多种关键技术方法：通过高脂饮食（HFD）诱导的 MetS 小鼠模型、高脂高胆固醇饮食（HFHCD）诱导的 MASH 模型及 DMBA 化学致癌剂诱导的 HCC 模型，结合高通量转录组测序、16S rRNA 基因菌群分析、代谢组学（胆汁酸、神经酰胺等）及组织病理学检测，系统分析紫菜聚糖的作用路径。
紫菜聚糖改善高脂饮食诱导的代谢综合征
在 MetS 模型中，研究发现，与高脂饮食组（HFD）相比，紫菜聚糖干预组（HFD-P）小鼠体重增长、肝脏及肠系膜白色脂肪组织（mWAT）重量显著降低，肝内甘油三酯（TG）和胆固醇沉积减少。口服葡萄糖耐量试验（OGTT）和腹腔胰岛素耐量试验（IPITT）显示，紫菜聚糖改善了糖代谢异常。转录组分析表明，紫菜聚糖逆转了 HFD 诱导的肝脏炎症相关基因表达及纤维化相关细胞外基质成分富集，提示其对代谢性肝病的保护作用。
紫菜聚糖重塑肠道菌群并调节胆汁酸代谢
通过 16S rRNA 基因测序，研究发现 HFD 导致肠道菌群 α 多样性降低，而紫菜聚糖恢复了菌群多样性，显著增加了普雷沃氏菌（Prevotella）和萨特氏菌（Sutterella）等有益菌属丰度。胆汁酸代谢分析显示，紫菜聚糖减少了肠道中法尼醇 X 受体（FXR）激动剂如鹅脱氧胆酸（CDCA）、脱氧胆酸的含量，下调了肠道 FXR 下游基因 FGF15 和回肠胆汁酸结合蛋白（IBABP）的表达。肝脏胆汁酸组成分析表明，次级胆汁酸重吸收减少，同时肝脏 Cyp7a1 表达升高，提示胆汁酸合成的负反馈调节增强。
紫菜聚糖通过抑制神经酰胺合成预防代谢性疾病
神经酰胺作为代谢综合征的关键脂质介质，其血浆水平在 HFD 组显著升高，而紫菜聚糖干预显著降低了包括 C16:0 在内的多种神经酰胺物种水平。机制上，肠道 FXR 信号抑制下调了回肠中神经酰胺合成相关基因（如 Sptlc3、Smpd3）的表达。在肝脏中，紫菜聚糖减少了脂肪酸合成相关基因（Srebf1、Fas、Scd-1）的转录，降低了油酸和棕榈酸等游离脂肪酸水平，进一步抑制了肝内脂质堆积。
紫菜聚糖对 MASH 和 HCC 的预防作用
在 MASH 模型中，紫菜聚糖降低了血浆丙氨酸转氨酶（ALT）水平，减轻了肝纤维化（天狼星红和 Masson 三色染色证实）及炎症因子（Tnfα、Ccl2）表达。在 HCC 模型中，紫菜聚糖几乎完全抑制了肝癌的发生，减少了肿瘤数量及大小，同时下调了肠道 FXR 信号和神经酰胺合成基因。转录组分析显示，紫菜聚糖处理组的胆固醇和脂质代谢异常得到显著改善。
研究结论与意义
本研究揭示了紫菜聚糖通过 “肠道菌群 - 胆汁酸 - FXR - 神经酰胺” 通路预防代谢综合征、MASH 及 HCC 的机制。作为变色紫菜中的功能性成分，紫菜聚糖的开发不仅为代谢性疾病提供了潜在治疗策略，还为食品废弃物（如变色紫菜）的高值化利用开辟了新方向，兼具医学价值与环境可持续性。研究结果为天然产物在代谢性疾病防治中的应用提供了新视角，有望推动相关功能性食品或药物的研发。
