《Nutrition Research》:Dietary oxidized stigmasterol mixture alters hepatic lipid metabolism and inflammatory marker expression in high-fat diet-fed mice
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1.麦角甾醇减少了高脂饮食喂养小鼠的肝脏脂质积累2.氧化麦角甾醇增加了肝脏甘油三酯积累。3.氧化麦角甾醇增加了肝脏氧化应激和炎症。4.氧化改变了饮食中麦角甾醇在小鼠中的代谢效应。引言植物甾醇是天然存在的甾醇,广泛分布于植物油和植物来源的食物中。由于植物甾醇在结构上与胆固醇相似
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麦角甾醇减少了高脂饮食喂养小鼠的肝脏脂质积累
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氧化麦角甾醇增加了肝脏甘油三酯积累。
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氧化麦角甾醇增加了肝脏氧化应激和炎症。
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氧化改变了饮食中麦角甾醇在小鼠中的代谢效应。
引言
植物甾醇是天然存在的甾醇,广泛分布于植物油和植物来源的食物中。由于植物甾醇在结构上与胆固醇相似,它们能抑制肠道胆固醇吸收并发挥降低胆固醇的作用 [1,2]。因此,植物甾醇被广泛纳入功能性食品和营养补充剂中。在天然存在的植物甾醇中,麦角甾醇是主要的膳食植物甾醇之一,由于其报道的抗氧化、抗炎和降脂特性而引起了相当大的关注 [[3], [4], [5]]。此外,麦角甾醇在食品加工和热处理过程中特别容易发生氧化,使其成为研究氧化植物甾醇生物效应的合适模型化合物。
然而,与胆固醇类似,植物甾醇在食品加工、加热和储存过程中也容易发生氧化 [6]。氧化会产生各种植物甾醇氧化产物,包括羟基、环氧、酮基和三醇衍生物,如图 1A 所示。先前的研究表明,热加工食品和富含植物甾醇的产品中存在氧化植物甾醇 [6]。越来越多的证据表明,氧化植物甾醇可能发挥与未氧化植物甾醇不同的生物效应 [[7], [8], [9]]。Ryan 等人报道植物甾醇氧化产物在培养细胞中诱导细胞毒性效应 [9],而 Alemany 等人证明了 7-酮麦角甾醇在 Caco-2 细胞中诱导的炎症反应 [7]。此外,据报道氧化植物甾醇比未氧化植物甾醇更容易被吸收 [10],这表明膳食摄入后可能存在全身代谢效应。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病 (MASLD) 是全球最常见的代谢疾病之一,与肥胖和过量膳食脂肪摄入密切相关 [11]。氧化应激、肝脏脂质积累和慢性炎症被认为是参与 MASLD 进展的核心因素。重要的是,使用植物油制备的油炸和热加工食品可能含有烹饪和储存过程中产生的氧化甾醇 [12]。因此,膳食暴露于氧化植物甾醇可能与与现代饮食习惯相关的代谢紊乱有关。
几项研究表明,氧化胆固醇衍生物对肝脏脂质代谢和肝功能有不利影响 [13,14]。相比之下,氧化植物甾醇的代谢效应仍知之甚少,特别是在高脂饮食条件下。在我们最近进行的一项胆固醇丰富膳食条件下的研究中,膳食氧化麦角甾醇给药与小鼠肝脏脂肪酸代谢改变和肝脏甘油三酯积累增加有关 [15]。然而,这些不良代谢效应是否也会发生在更接近肥胖相关代谢疾病的高脂饮食条件下仍不清楚。
本研究旨在比较高脂饮食小鼠中膳食麦角甾醇和氧化麦角甾醇对肝脏脂质代谢和炎症标志物表达的影响。我们特别关注肝脏甘油三酯积累、氧化应激相关参数以及与脂肪酸代谢和炎症相关的基因表达。本研究旨在扩展我们在胆固醇丰富膳食条件下获得的先前发现,并确定氧化麦角甾醇在高脂饮食条件下是否发挥类似的代谢效应。因此,我们假设与未氧化麦角甾醇相比,高脂饮食小鼠中的膳食氧化麦角甾醇会改变肝脏脂质代谢并增加炎症标志物的表达。由于氧化植物甾醇是作为食品来源的化合物而非药物被消耗的,在高脂饮食条件下进行评估为研究其对肝脏脂质代谢和代谢健康的潜在影响提供了一个具有营养学相关性的模型。
章节片段
试剂
麦角甾醇购自 BIOSYNTH Ltd.(英国伯克郡)。其他溶剂和化学品均为分析纯。
本研究使用的氧化麦角甾醇组成
氧化麦角甾醇是根据以前描述的方法制备和分析的 [16]。简要来说,麦角甾醇在 170°C 下加热 5 小时。将加热的麦角甾醇溶解在乙醚中,并应用于硅胶柱。未氧化和分解的麦角甾醇用乙醚洗脱,含有氧化麦角甾醇的馏分用
生长参数
St 组的体重略有下降,因为尽管不同饮食之间的能量密度存在差异,但食物摄入量经过调整以匹配高脂饮食组(表 2)。因此,St 组获得的能量摄入低于高脂饮食组。HF 组的体重增加显著高于 St 组,但 HF、S 和 OS 组之间的体重没有差异。HF 组的肝重显著低于 St
讨论
目前的结果总体上支持我们的假设,即在高脂饮食条件下,膳食氧化麦角甾醇产生的代谢效应与未氧化麦角甾醇不同,特别是在肝脏脂质积累、氧化应激和炎症基因表达方面。
近年来,MASLD 在全球范围内的发病率显著增加,饮食因素被认为在其进展中起重要作用 [11]。在膳食脂肪中,植物甾醇具有
结论
高脂饮食小鼠中的膳食氧化麦角甾醇与肝脏脂质代谢改变、肝脏甘油三酯积累增加、氧化应激升高和炎症标志物表达增加有关,而膳食麦角甾醇表现出不同的代谢效应。这些发现表明,氧化从根本上改变了膳食植物甾醇的生物特性,并可能影响高脂饮食下代谢功能障碍的进展
作者贡献
概念构思:Yui Ohara 和 Kyoichi Osada;方法论:Yui Ohara 和 Kyoichi Osada;正式分析:Yui Ohara;调查:Yui Ohara;写作 - 初稿:Kyoichi Osada 和 Yui Ohara;写作 - 审阅与编辑:Kyoichi Osada;资金获取:Kyoichi Osada;资源:Kyoichi Osada;监督:Kyoichi Osada。所有作者均已阅读并批准最终手稿。
资金来源
本研究由日本学术振兴会(JSPS KAKENHI)支持(资助编号 21K05475 和 25K08989)。
人工智能及人工智能辅助技术声明
在准备本作品期间未使用任何人工智能或人工智能辅助技术。
CRediT 作者贡献声明
Yui Ohara:写作 – 初稿、验证、方法论、调查、正式分析、数据整理、概念构思。 Kyoichi Osada:写作 – 审阅与编辑、监督、资金获取。
致谢
我们要感谢 Probh Grewal 提供的英语语言编辑和编辑协助。
Yui Ohara|Kyoichi Osada