多源磷脂干预HepG2细胞脂质代谢紊乱的红外宏观指纹特征研究

为解决肝细胞脂质代谢紊乱及氧化应激问题，研究人员通过FT-IR光谱结合化学计量学分析，探究了鲱鱼卵磷脂(CPL)、蛋黄卵磷脂(EPL)和大豆卵磷脂(SPL)对油酸(OA)诱导的HepG2细胞模型的干预效果。结果表明，三种磷脂能显著降低细胞内甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)和丙二醛(MDA)水平，同时提升抗氧化酶活性，其中CPL效果最优。该研究为功能性磷脂产品的开发提供了新思路，并展示了红外技术在细胞分子生物学分析中的应用潜力。

　　

随着肥胖相关代谢综合征成为全球公共卫生挑战，肝细胞脂质代谢紊乱及其引发的氧化应激问题日益突出。过量脂质摄入会导致肝细胞内甘油三酯(TG)和胆固醇(TC)异常堆积，进而诱发肝炎、肝纤维化甚至肝功能衰竭。目前临床常用的他汀类药物虽能降脂，但存在器官代谢负担。因此，寻找天然活性物质调控脂质代谢成为研究热点，其中磷脂(PL)因其来源广泛（如动植物、海洋生物）且具有调节肠道菌群、抑制脂肪酸合成酶表达等多重功效而备受关注。

针对不同来源磷脂的作用机制差异问题，来自中国的研究团队在《Applied Food Research》发表研究，通过建立油酸(OA)诱导的HepG2细胞模型，结合傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和二维相关光谱(2DCOS-IR)技术，系统比较了鲱鱼卵磷脂(CPL)、蛋黄卵磷脂(EPL)和大豆卵磷脂(SPL)的干预效果。研究采用超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-triple TOF-MS/MS)分析磷脂组成，通过检测TG、TC、高/低密度脂蛋白(HDL/LDL)等生化指标评估脂代谢状态，并测定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶活性。红外光谱分析聚焦于蛋白质二级结构、核酸及脂质特征峰变化，结合主成分分析(PCA)和热图聚类揭示分子层面调控机制。

3.1 细胞内脂质
研究发现OA模型组细胞内脂质积累较对照组增加249.35%，而CPL、EPL和SPL分别使其降低41.18%、38.43%和36.58%。CPL在抑制TG、TC和LDL水平方面表现最优，且能显著改善TC/HDL比值。

3.2 氧化应激
模型组MDA含量显著升高，而三种磷脂干预后SOD、CAT和GSH-Px活性分别提升1.2-1.5倍，其中SPL对抗氧化酶的调控能力最强。

3.3 脂肪酸谱
OA导致饱和脂肪酸(SFA)占比增加，多不饱和脂肪酸(PUFA)减少。磷脂处理可逆转这一趋势，尤其使油酸(C18:1)含量恢复至正常水平的18.0–39.5%。

3.4 FT-IR光谱
红外特征峰分析显示，模型组在1741 cm^?1（酯C=O伸缩振动）和2924 cm^?1（CH₂不对称伸缩振动）处信号异常。磷脂干预后蛋白质α-螺旋结构增加8.12–14.91%，表明其能修复OA导致的蛋白构象紊乱。

3.5 2DCOS-IR分析
二维相关光谱揭示模型组CH₂/CH₃振动峰强度比(ν(CH₂)/ν(CH₃))升高，反映脂质过氧化加剧，而CPL处理组谱图特征与对照组最为接近。

3.6 化学计量学分析
相关性热图显示细胞内OA与TG(R=?0.974)、TC(R=?0.968)呈负相关，而与过氧化氢酶(CAT)活性(R=0.925)正相关，证实磷脂通过协调脂代谢与氧化还原平衡发挥作用。

该研究首次通过红外宏观指纹技术揭示不同来源磷脂的分子作用差异：CPL因含79.45%磷脂酰胆碱(PC)，在修复细胞膜结构和抑制脂质过氧化方面表现突出；而植物源SPL则更擅长调控抗氧化通路。研究不仅为海洋磷脂功能产品开发提供理论依据，还建立了基于FT-IR的细胞代谢快速评估方法，为精准营养干预策略的设计开辟了新途径。