黄精降胆固醇新机制：通过拟杆菌介导的胆固醇磺酸化与硫酸化代谢物反馈抑制ACAT2的双重作用

本研究首次揭示黄精（Polygonati Rhizoma）通过拟杆菌（Bacteroides）介导的胆固醇磺酸化代谢途径和胆固醇硫酸盐（CS）反馈抑制酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶2（ACAT2）的双重机制改善高胆固醇血症，为胆固醇相关疾病治疗提供了新视角。

　　

Highlight

本研究首次发现黄精多糖（92.33%果糖+5.25%葡萄糖）通过双重机制降低胆固醇：1）促进肠道拟杆菌增殖并激活磺酸化辅因子（ATP sulfurylase CysD/CysN, BT0414-BT0415），驱动胆固醇转化为胆固醇硫酸盐（CS）；2）CS通过直接结合并反馈抑制ACAT2，下调其mRNA和蛋白表达。抗生素清除菌群实验和粪便移植（FMT）验证该作用依赖于肠道微生物。CS在P407诱导的脂代谢紊乱模型中显著降低血清/肝脏/胆汁/粪便中的TG、TC、LDL-C、HDL-C和TBA水平。分子动力学模拟（MD）和表面等离子共振（SPR）证实CS与ACAT2的直接结合，为胆固醇代谢调控提供了全新范式。

Conclusions

本研究表明黄精水提物（PRE）通过拟杆菌介导的胆固醇磺酸化和CS反馈抑制ACAT2的双重机制发挥降胆固醇作用。首次发现CS能抑制ACAT2蛋白表达并减少胆固醇酯化，为胆固醇相关疾病的治疗提供了新型候选方案。

Section snippets

Chemicals and reagents

胆固醇硫酸盐（CS, >98%纯度）、氨苄青霉素（≥98%）、脱氧胆酸钠（>99%）购自麦克林（上海）。胆固醇（>95%）、新霉素硫酸盐、甲硝唑（≥98%）、甲基硫氧嘧啶（>98%）、万古霉素（≥98%）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）等试剂均符合实验标准。

Monosaccharide composition analysis of PRE

采用离子色谱法分析显示，黄精多糖以果糖（92.33%，间苯二酚法检测）和葡萄糖（5.25%）为主，含少量甘露糖（0.49%）、半乳糖（0.92%）等组分。

Discussion

高胆固醇血症是全球性健康威胁，黄精作为传统健脾补肾中药，通过调节脾肾功能改善脂代谢紊乱。本研究创新性发现其通过肠道菌群磺酸化途径（非经典胆汁酸代谢路径）和ACAT2抑制双机制起效，为中医药现代化提供了分子药理学依据。

Conclusions

本研究首次揭示PRE通过拟杆菌介导的胆固醇磺酸化和CS反馈抑制ACAT2的双重机制降低胆固醇。CS作为新型ACAT2抑制剂，可减少胆固醇酯化吸收。黄精有望成为治疗胆固醇转化吸收异常的安全有效候选药物。

CRediT authorship contribution statement

陈曼如：原始草案撰写、可视化、验证、方法设计；王洪峰：评审编辑、资源管理、项目监督、资金获取；王欣红：原始草案撰写、可视化、验证、数据分析；苏子仁：评审编辑、资金支持、概念设计；苏玲烨：监督、方法优化；李裕翠：资源提供、软件支持；谢剑辉：监督、调查指导；谢庆丰：资源提供；何莲芳：数据整理；张夏：软件操作；陈景志：形式分析；黄子维：调查实施；苏宇：项目管理。

Uncited reference

（略）

Declaration of competing interest

作者声明无任何财务或个人利益冲突。

Data availability

论文结论相关数据均包含在正文与支持信息中，额外数据可向作者申请获取。

Funding

本研究受国家自然科学基金青年项目（82404947）、广东省自然科学基金（2025A1515012812）和广州市科技局社会发展项目（202206010058）资助。

Declaration of Competing Interest

?? 作者声明不存在可能影响本研究结果的已知竞争性财务利益或个人关系。