黄柏总黄酮通过抑制胰脂肪酶活性调控脂质代谢的分子机制及抗肥胖作用研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  为解决肥胖及其相关代谢疾病问题,山东中医药大学研究人员开展黄柏总黄酮(TFC)抑制胰脂肪酶(PL)活性及调控脂质代谢的研究。通过体外酶动力学、多光谱技术和体内高脂模型实验,证实TFC通过非竞争性可逆抑制PL(IC50=1.70±0.15 mg/mL),减少脂肪吸收(P<0.05),改善肝脏/脂肪组织损伤,并下调PL基因表达。该研究为天然PL抑制剂开发提供新策略。

  

随着全球肥胖率持续攀升,肥胖相关疾病如糖尿病、动脉粥样硬化等已成为重大公共卫生挑战。世界卫生组织统计显示,每年约340万人死于肥胖并发症。胰脂肪酶(Pancreatic lipase, PL)作为膳食脂肪水解的关键酶,其活性抑制可减少约70%的脂肪吸收,但现有临床药物奥利司他存在高血压、抑郁等副作用。天然产物因其安全性高成为研究热点,其中黄柏(Cortex Juglandis Mandshuricae)作为传统护肝中药,其总黄酮(Total flavonoids from Cortex Juglandis Mandshuricae, TFC)的降脂机制尚不明确。

山东中医药大学王佳欣团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究,通过酶抑制实验、荧光光谱、圆二色谱等技术,结合高脂饮食小鼠模型,系统揭示TFC通过调控PL发挥抗肥胖作用的分子机制。关键技术包括:以p-NPP为底物的PL活性检测、TFC-PL相互作用的分子对接和热力学分析、口服脂耐量试验,以及血清生化指标与组织病理学评估。

材料与方法
研究采用p-硝基苯棕榈酸酯(p-NPP)水解体系测定TFC对PL的半数抑制浓度(IC50),通过荧光猝灭和圆二色谱解析TFC与PL的相互作用机制,并建立高脂饮食诱导的小鼠肥胖模型验证体内效果。

胰脂肪酶抑制活性
浓度-抑制曲线显示TFC对PL呈剂量依赖性抑制(IC50=1.70±0.15 mg/mL),动力学分析表明其为非竞争性可逆抑制,主要通过疏水作用自发结合PL(ΔH<0, ΔS>0)。

相互作用机制
荧光猝灭实验证实TFC引起PL静态猝灭,同步荧光显示色氨酸微环境改变;圆二色谱揭示TFC使PL的α-螺旋含量降低6.3%,β-折叠增加4.1%,提示二级结构重塑。

体内降脂效应
口服脂耐量试验中,TFC组大鼠脂肪吸收率降低23%(P<0.05),粪便脂肪排泄量增加18%。高脂饮食小鼠经TFC干预后,血清甘油三酯下降31%,肝脏脂肪变性评分改善2.4倍,胰腺组织PL mRNA表达下调40%。

结论与意义
该研究首次阐明TFC通过非竞争性抑制PL、调控脂质吸收相关基因表达发挥抗肥胖作用,其机制涉及:(1)直接结合PL活性口袋;(2)改变酶构象;(3)减少膳食脂肪水解。相比合成抑制剂,TFC具有肝保护特性且无显著副作用,为开发新型植物源性PL抑制剂提供理论依据。研究获山东省自然科学基金(ZR2023LZY020)和山东省高校青年创新团队计划(2023KJ349)支持。

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