羊肚菌多糖MEP-1通过精氨酸生物合成通路激活AMPK/Sirt1/PGC-1α轴改善高脂饮食小鼠肝脏脂代谢的转录组学机制

本研究针对高脂饮食(HFD)引发的肝脏脂代谢紊乱问题，从珍贵食药用菌羊肚菌(Morchella esculenta)中分离出高分子量多糖MEP-1。通过转录组学分析发现，MEP-1通过上调Ass1和Cps1基因促进L-精氨酸合成，激活AMPK/Sirt1/PGC-1α信号轴增强脂肪酸氧化(FAO)，为功能性食品开发提供新靶点。

　　

随着现代饮食结构改变，高脂饮食(HFD)引发的肥胖及相关代谢综合征已成为全球健康威胁。肝脏作为脂质代谢的核心器官，其脂质堆积会引发非酒精性脂肪肝、胰岛素抵抗等一系列病理变化。当前药物治疗往往伴随副作用，因此从天然产物中寻找安全有效的调节剂成为研究热点。羊肚菌(Morchella esculenta)作为传统食药用真菌，其多糖成分已被证实具有多种生物活性，但具体作用机制尚待深入探索。

沈阳农业大学的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究中，从羊肚菌中分离纯化得到主要成分为葡萄糖的高分子量多糖MEP-1（分子量3.26×10⁵ Da），通过建立HFD小鼠模型，结合血清生化检测和肝脏转录组测序技术，系统阐明了其改善脂代谢紊乱的分子机制。研究采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析多糖结构，通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子水平，并利用KEGG通路富集分析筛选关键代谢途径。

【结构特征】
MEP-1呈现典型多糖三重螺旋结构，单糖组成中葡萄糖占比达73.5%，红外光谱显示3429 cm^-1处强吸收峰证实分子间氢键存在，2930 cm^-1为特征性C-H伸缩振动峰。

【改善脂代谢】
高剂量MEP-1干预显著降低HFD小鼠肝脏TC（总胆固醇）、TG（甘油三酯）和LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）水平，同时抑制促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β表达，呈现剂量依赖性改善效果。

【转录组学机制】
KEGG分析显示精氨酸生物合成通路富集最显著。MEP-1特异性上调尿素循环关键酶Ass1（精氨琥珀酸合成酶1）和Cps1（氨甲酰磷酸合成酶1）的表达，促进内源性L-精氨酸合成。

【信号通路验证】
L-精氨酸通过激活AMPK（腺苷酸活化蛋白激酶）/Sirt1（沉默调节蛋白1）/PGC-1α（过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α）级联反应，增强线粒体脂肪酸β氧化(FAO)能力，从而逆转肝脏脂质沉积。

该研究首次从基因表达层面揭示了羊肚菌多糖调控脂代谢的全新机制，证实MEP-1通过"Ass1/Cps1-精氨酸-AMPK/Sirt1/PGC-1α"信号轴改善代谢紊乱。这不仅为食药用真菌多糖的精准应用提供理论依据，更为开发基于天然产物的代谢综合征干预策略开辟了新思路。研究采用的转录组学方法为功能性食品作用机制研究建立了范式，具有重要的科学价值和转化前景。