富含多酚的臭茉莉(Clerodendrum infortunatum)通过Nrf2依赖性细胞保护作用及调控肠道菌群能量代谢的机制研究

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Fitoterapia 2.5

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  本研究针对传统药用植物臭茉莉(Clerodendrum infortunatum)的代谢调节机制展开,通过GCMS/HPLC化学表征、Nrf2通路抑制实验(ML385)和16S rRNA测序技术,首次揭示其通过激活Nrf2通路增强HepG2/SH-SY5Y细胞抗氧化防御,同时重塑肠道菌群结构、降低肥胖相关菌群丰度的双重作用机制,为代谢性肝病的天然干预策略提供新依据。

  

在印度东北部喜马拉雅山麓地区,臭茉莉属植物(Clerodendrum spp.)作为功能性食品被广泛用于代谢性肝病的治疗,这一应用在阿育吠陀和中医典籍中均有记载。然而,该属包含150余种植物,传统医学文献既未区分不同物种的生物活性差异,也缺乏对其作用机制的现代科学阐释。更关键的是,随着现代人饮食结构变化导致的代谢性疾病激增,寻找能同时靶向细胞保护和肠道微生态调节的天然化合物成为研究热点。

为此,来自印度科学机构的研究团队在《Fitoterapia》发表了一项开创性研究。他们首先从印度大吉岭地区采集12种臭茉莉属植物,通过GCMS非靶向代谢组学、HPLC多酚定量和体外抗氧化实验筛选出生物活性最强的臭茉莉(C. infortunatum)。随后采用ML385(Nrf2抑制剂)处理的人肝癌细胞(HepG2)和神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y),结合H2O2诱导的氧化损伤模型,阐明其Nrf2依赖性细胞保护机制;同时通过16S rRNA测序分析其对小鼠肠道菌群结构和功能的影响。

关键技术包括:1) 12种植物材料的GCMS指纹图谱比对;2) HPLC定量8种特征多酚(如槲皮素、没食子酸等);3) Nrf2通路抑制实验(ML385);4) H2O2诱导的细胞氧化损伤模型;5) 肠道菌群16S rRNA测序与PICRUSt功能预测。

研究结果

  1. 植物材料筛选:GCMS分析发现所有臭茉莉属植物均含豆甾醇(stigmasterol)、植醇等共性成分,但C. infortunatum的DPPH/ABTS自由基清除能力显著优于其他物种(p<0.01),其多酚含量高达38.7 mg GAE/g。

  2. Nrf2依赖性细胞保护:在H2O2损伤模型中,C. infortunatum提取物使HepG2细胞的SOD活性提升2.3倍,MDA水平降低67%,但该效应被ML385完全阻断,证实其通过激活Nrf2通路上调抗氧化酶表达。

  3. 肠道菌群调节:处理组小鼠肠道中肥胖相关的厚壁菌门(Firmicutes)降低41%,而短链脂肪酸产生菌如阿克曼菌(Akkermansia)增加3.8倍。PICRUSt分析显示碳水化合物活性酶(CAZymes)基因丰度下降,提示菌群能量获取能力减弱。

讨论与结论
该研究首次建立C. infortunatum"多酚-Nrf2-菌群"的多靶点作用框架:1) 其富含的槲皮素、儿茶素等通过激活Nrf2增强细胞氧化应激防御;2) 改变菌群结构使F/B比率(肥胖标志指标)降低,同时抑制CAZymes介导的膳食能量提取。这种双重机制完美诠释了传统医学用其治疗代谢性肝病的科学性,也为开发基于"肠-肝轴"调控的天然药物提供新思路。作者Priyankar Dey团队特别指出,该植物在印度东北部的广泛分布使其具有突出的应用前景,后续需开展临床前毒理学研究以推动转化。

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