仙人掌果(OFIF)通过抗氧化抗炎及调节肠道菌群改善高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗

本研究首次揭示仙人掌果(Opuntia ficus-indica fruit, OFIF)通过多重机制改善代谢综合征：显著提升胰岛素受体(InsR)表达，降低肝脏氧化应激标志物MDA/RONS，调控NF-κB/NRF-2信号通路，减少脂肪组织冠样结构(CLSs)，并重塑肠道菌群（增加Alloprevotella/NK4A214_group，抑制Romboutsia/Staphylococcus）。与常用降糖补充剂吡啶甲酸铬(CrPi)相比，OFIF在改善葡萄糖耐量(HOMA-IR)和胰岛素敏感性方面展现同等效力，为功能性食品开发提供新思路。

　　

【动物模型与实验设计】

采用32只C57Bl/6j雄性小鼠建立高脂饮食(HFD)诱导的肥胖模型，通过14 mg/kg^-1剂量OFIF干预4周，与80 μg/kg^-1铬吡啶甲酸(CrPi)进行对照。实验设计严格遵循欧盟动物实验指南，监测指标包括体重、摄食量、口服糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT)。

【糖代谢改善机制】

OFIF显著降低空腹血糖(2.2倍)和血浆胰岛素水平(1.8倍)，HOMA-IR指数恢复至正常组(STD)水平。肝脏胰岛素受体(InsR)蛋白表达提升2.1倍，脂肪组织InsR表达甚至超过对照组。值得注意的是，OFIF与CrPi在改善葡萄糖清除率(AUC降低35%)和胰岛素敏感性方面效果相当，但OFIF对肝脏InsR的上调作用显著优于CrPi。

【抗氧化防御系统激活】

HFD小鼠肝脏NRF-2表达量下降60%，OFIF干预使其完全恢复，同时超氧化物歧化酶-2(SOD-2)水平提升2.3倍。氧化应激标志物检测显示，肝脏丙二醛(MDA)降低42%，活性氧氮物种(RONS)减少55%，效果与CrPi相当但更持久。脂肪组织氧化损伤修复尤为显著，MDA水平降至接近STD组。

【抗炎作用的多靶点证据】

OFIF使肝脏NF-κB表达降低40%，诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)分别下降55%和48%。脂肪组织病理分析显示，巨噬细胞标志物Mac-2阳性冠样结构(CLSs)密度减少62%，促炎因子基因表达量测定证实TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA水平下降2.1-2.8倍。

【肠道菌群重塑特征】

16S rRNA测序揭示OFIF特异性增加有益菌群：Alloprevotella(3.1倍)、Lachnospiraceae NK4A136_group(2.7倍)和NK4A214_group(2.5倍)，这些菌属与HOMA-IR呈显著负相关(R=-0.68~-0.72)。同时显著抑制条件致病菌Romboutsia(减少58%)、Staphylococcus(减少65%)和Sporosarcina(减少52%)，后两者与炎症标志物呈正相关(R=0.61-0.69)。

【分子机制与转化价值】

研究首次阐明OFIF通过"抗氧化(NRF-2/SOD-2)-抗炎(NF-κB/iNOS)-菌群调节"三联机制改善胰岛素抵抗。特别值得注意的是，OFIF富含的甜菜红素、多酚和维生素构成独特生物活性组合，其14 mg/kg^-1剂量相当于成人每日1050 mg补充量，具备直接转化应用潜力。与药物类补充剂CrPi相比，OFIF在调节肠道微生态方面展现更广谱的积极作用，为代谢综合征的膳食干预提供新选择。