钩骨脑茶多糖调控高脂饮食诱导的高脂血症小鼠脂代谢紊乱的机制及结构特征解析

为解决高脂饮食(HFD)诱导的脂代谢紊乱及相关疾病风险，研究人员从钩骨脑茶中提取多糖组分GTP40，通过动物实验证实其能显著降低肝脏和脂肪组织重量，缓解氧化应激，并通过AMPK信号通路上调脂解基因(AMPK-α/PPARα/CPT-1α)、下调脂肪生成基因(SREBP-1c/FAS/ACCα)。采用酸水解法获得核心结构GTP40-5P（分子量27858 Da），经甲基化和核磁共振(NMR)解析其主链为→4)-α-D-GalpA-(1→4)-β-D-Galp-(1→的HG型果胶。该研究为茶多糖构效关系提供新依据，发表于《Current Research in Food Science》。

　　

现代生活方式中高脂饮食(HFD)的普及导致全球高脂血症发病率持续攀升，这种代谢紊乱不仅是心血管疾病的独立风险因子，更与肥胖、2型糖尿病(T2DM)和代谢相关脂肪性肝病(MASLD)等重大健康问题密切相关。尽管已有研究表明AMP激活蛋白激酶(AMPK)作为能量感受器可调控脂代谢，但天然活性成分的干预机制仍待深入探索。茶多糖因其安全性和多重生物活性备受关注，但关于其结构特征与降脂功效的关联性研究仍存在空白。

针对这一科学问题，江西农业大学的研究团队以中国传统钩骨脑茶为研究对象，系统探究了其多糖组分GTP40对HFD诱导的高脂血症小鼠的调控作用及分子机制。通过8周动物实验发现，GTP40能剂量依赖性地减少白色脂肪组织(eWAT/sWAT/pWAT)积累，激活棕色脂肪组织(BAT)产热功能，并显著改善肝脏氧化应激指标(SOD/GSH-Px升高，MDA降低)。基因表达分析揭示，GTP40通过激活Adipor1/AMPK-α通路，上调脂肪酸β氧化关键因子PPARα/CPT-1α，同时抑制脂肪合成转录因子SREBP-1c及其下游靶点FAS/ACCα。

为阐明结构基础，团队创新性采用三氟乙酸(TFA)分级酸解法获得低分子量组分GTP40-5P，运用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)、高效阴离子交换色谱(HPAEC)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)及多维核磁共振技术(1D/2D NMR)进行解析。结果显示该组分含62.3%中性糖、54.82%糖醛酸和2.52%蛋白，其核心结构为部分甲基酯化的同型半乳糖醛酸(HG)型果胶，主链由→4)-α-D-Gal_pA-(1→4)-β-D-Gal_p-(1→单元构成，分支点为O-3位连接的→3,4)-α-D-Gal_pA-(1→残基。

研究结果部分显示：
3.1 肝脏生化指标：GTP40干预组较HFD组肝脏指数无显著差异，但显著提升SOD(超氧化物歧化酶)活性达1.5倍，降低MDA(丙二醛)含量40%，证实其抗氧化保护作用。
3.2 脂肪积累：高剂量GTP40使sWAT脂肪细胞面积缩小52%，BAT指数增加2.1倍，组织学显示脂肪细胞形态恢复正常。
3.3 基因调控：GTP40-H组肝脏AMPK-α mRNA表达量较HFD组提升3.2倍，SREBP-1c下降65%，BAT中UCP1(解偶联蛋白1)表达增加2.8倍。
3.5 结构解析：甲基化分析显示80.06%的→4-Gal_p1→残基，HSQC谱中3.73/54.20 ppm特征峰证实甲基酯化修饰，NOESY谱揭示→4)-α-D-Gal_pA-(1→3,4)-α-D-Gal_pA-(1→的空间连接模式。

该研究首次阐明钩骨脑茶多糖通过AMPK通路双向调控脂代谢的分子机制，其结构解析为功能性食品开发提供理论依据。值得注意的是，研究虽未监测摄食量与肠道菌群变化，但推测GTP40可能通过调节短链脂肪酸(如丁酸)影响GLP-1分泌，这为后续肠道-脑轴机制研究指明方向。论文创新性地将多糖降解法与高级结构表征技术结合，为复杂植物多糖的构效关系研究建立方法学范式，对开发天然降脂制剂具有重要应用价值。