柑橘与葡萄提取物复方Lemotrin?通过调控IRS1/Ser307磷酸化改善HepG2细胞胰岛素抵抗的机制研究

本研究针对胰岛素抵抗(IR)这一糖尿病核心病理机制，通过构建HepG2/IR细胞模型，系统评估了柠檬(Citrus limon)、甜橙(Citrus sinensis)与葡萄(Vitis vinifera)三种提取物复方Lemotrin?的不同配比效果。发现Mix1(2.5:1.5:0.5)和Mix2(3:1:1)能显著提升葡萄糖摄取和糖原储存，上调IRS1表达并抑制其Ser307位点磷酸化，同时降低TNF-α/IL-6炎症因子水平，为天然产物干预代谢性疾病提供了新策略。

　　

随着全球糖尿病患病率持续攀升，胰岛素抵抗(IR)作为2型糖尿病的核心病理机制备受关注。当肝脏、肌肉等靶组织对胰岛素敏感性下降时，机体需要通过代偿性高胰岛素血症维持血糖稳态，长期将导致β细胞功能衰竭。目前临床一线药物二甲双胍虽能改善IR，但存在胃肠道副作用和个体疗效差异等问题。近年研究发现，柑橘类水果中的橙皮苷(hesperidin)和圣草枸橼苷(eriocitrin)，以及葡萄中的花青素(anthocyanins)等植物活性成分具有调控糖代谢的潜力，但多种成分的协同效应机制尚不明确。

ENEA意大利国家新技术、能源和可持续经济发展署(ENEA-Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development)的研究团队在《Journal of Functional Foods》发表最新研究，首次系统评估了柠檬、甜橙与葡萄提取物复方Lemotrin?对IR的改善作用。研究人员通过构建胰岛素抵抗的HepG2/IR细胞模型，采用CCK-8法筛选安全浓度，结合葡萄糖摄取检测、糖原含量分析、qPCR和Western blot等技术，发现特定配比的提取物能通过IRS1/Ser³⁰⁷通路显著改善胰岛素敏感性。

关键技术方法包括：1) 采用0.000005 μM胰岛素诱导HepG2细胞IR模型；2) 使用Glucose Uptake-Glo?试剂盒检测葡萄糖摄取；3) 通过Glycogen Detection Assay分析糖原含量；4) qPCR检测IRS1、IL6、TNF-α基因表达；5) Western blot分析IRS1蛋白及其Ser³⁰⁷磷酸化水平。

研究结果主要分为三部分：

1. 1.

   Mix 1和Mix 2逆转胰岛素抵抗：2.5:1.5:0.5(Mix1)和3:1:1(Mix2)配比在100 μg/mL浓度下使葡萄糖摄取量提升1.5倍，糖原储存量增加2倍，效果与二甲双胍相当。

2. 2.

   调控IRS1信号通路：两种复方使IRS1基因表达上调2-3倍，同时显著降低其Ser³⁰⁷位点的抑制性磷酸化水平，该位点与胰岛素信号传导负相关。

3. 3.

   抗炎作用机制：处理组细胞中促炎因子IL-6和TNF-α的mRNA水平下降40%-50%，证实其通过减轻慢性炎症改善IR。

讨论部分指出，该研究首次揭示柠檬、甜橙与葡萄提取物的特定组合(Mix1为最优配比)可通过多靶点协同改善IR：既直接激活IRS1介导的胰岛素信号转导，又通过抑制Ser³⁰⁷磷酸化解除信号通路抑制，同时减轻TNF-α/IL-6介导的慢性炎症微环境。与二甲双胍单纯促进葡萄糖摄取不同，Lemotrin?展现了多通路调控优势。研究人员特别强调，配方中葡萄花青素的高含量可能是增效关键，这与Belwal等报道的花青素激活IRS1/AKT信号的研究相印证。

该研究为开发植物源IR改善剂提供了重要理论依据，基于此结果开发的Lemotrin?配方(每日剂量含750 mg柠檬提取物+450 mg甜橙提取物+150 mg葡萄提取物)已进入临床评估阶段。未来需进一步开展体内研究验证其生物利用度，并探索主要活性成分(如橙皮苷、圣草枸橼苷及其代谢产物)的协同作用机制。这项源自地中海特色植物的研究成果，为代谢性疾病的营养干预策略开辟了新途径。