柚皮素(NAR)对高脂饮食(HFD)诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)样大鼠肝脏脂质蓄积及脂肪生成相关基因表达的潜在影响

《International Journal of Molecular Sciences》:Potential Effects of Naringenin on Hepatic Lipid Accumulation and Lipogenesis-Related Gene Expression in High-Fat Diet-Fed Rats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:International Journal of Molecular Sciences 5.6

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  本研究探讨柚皮素(naringenin,NAR)对高脂饮食(high-fat diet,HFD)喂养雄性Wistar大鼠代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease

  
本研究探讨柚皮素(naringenin,NAR)对高脂饮食(high-fat diet,HFD)喂养雄性Wistar大鼠代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease,MASLD)的保护作用。研究人员以HFD饲养大鼠共12周,自第9–12周每日口服NAR(n=8只/组)。自第9周起,将HFD组分为四组:HFD(对照)、HFD+50 mg/kg NAR、HFD+100 mg/kg NAR和HFD+200 mg/kg NAR;此外,自第9周起接受标准饮食的大鼠分为正常对照(normal control,NC)组(即标准饮食+溶媒)和NC+200 mg/kg NAR组。NAR在最后4周口服给药。研究人员观察到,递增剂量(100和200 mg/kg)NAR降低体重指数(body mass index,BMI)、肝功能标志物、空腹血浆葡萄糖和胰岛素及稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),并改善肝脏和血清脂质谱。与HFD组相比,200 mg/kg NAR使体重降低约20.4%、BMI降低19.2%、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)降低24%、天冬氨酸氨基转移酶(AST)降低43%、空腹葡萄糖降低21%、空腹胰岛素降低44%、HOMA-IR降低56%、血清甘油三酯(TG)降低37%、总胆固醇(TC)降低41%、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)降低25%,并使高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)升高20%。类似地,它使肝脏TG降低35.1%、TC降低28.4%、LDL-C降低30.3%,同时使HDL-C升高31.8%。肝脏组织病理学检查显示肝细胞结构改善、细胞质空泡化减少、免疫细胞浸润减少及损伤评分降低。此外,NAR与抗氧化状态改善相关,表现为肝脏中核因子E2相关因子2(Nrf2)mRNA、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化介质水平升高。并且,它抑制炎症介质,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和核因子-κB(NF-κB)mRNA,同时升高抗炎细胞因子白细胞介素-10(IL-10)。NAR与肝脏沉默信息调节因子1(SIRT1)升高及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)和甾醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)mRNA水平降低相关。NAR在200 mg/kg时效应更明显。本研究结果提示NAR作为MASLD治疗候选物的潜力,可改善代谢参数并减少与MASLD样模型相关的肝脏脂质蓄积和炎症,同时改善抗氧化状态并改变SIRT1和ChREBP/SREBP-1c表达。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease,MASLD)与肥胖、2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)、高血压、高甘油三酯血症或低高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)等心脏代谢危险因素相关,全球成人患病率约38%,预计2040年超过55%,沙特阿拉伯2019年成人患病率约43.95%。该病可从单纯脂肪变进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(metabolic dysfunction-associated steatohepatitis,MASH)、肝硬化和肝癌。当前问题在于过量热量摄入和体力活动不足导致肥胖及胰岛素抵抗(insulin resistance,IR),与肝脂肪变和MASLD进展相关;美国FDA批准resmetirom和semaglutide用于非肝硬化MASH伴中重度纤维化(F2–F3),但孤立性脂肪变无特异药物,天然多酚等生物活性物多处于研究阶段。肝内从头脂肪生成(de novo lipogenesis,DNL)是肝内TG蓄积的重要来源,主要受SREBP-1c(对胰岛素信号反应)和ChREBP(对葡萄糖及碳水化合物代谢物反应)协同调控,诱导ACACA、FASN、SCD1、PKLR等脂肪生成基因;SIRT1可去乙酰化转录因子,调节肝脂质、氧化应激、炎症和胰岛素敏感性。NAR是柑橘来源黄烷酮,有肝保护、抗炎、抗癌、抗糖尿病和抗肥胖等报道,但NAR对HFD动物肝脏ChREBP和SREBP-1c表达尚未直接研究。因此研究评估NAR对HFD诱导MASLD样改变的作用,聚焦肝脂质蓄积及ChREBP/SREBP-1c mRNA。

研究人员用雄性Wistar大鼠HFD 12周,第9–12周口服NAR 50、100、200 mg/kg,设NC和NC+200 mg/kg;结果显示100/200 mg/kg改善代谢、肝酶、血脂和肝脂、抗氧化、炎症及组织学,调节SIRT1/PPARγ/ChREBP/SREBP-1c,200 mg/kg最明显;提示NAR作为MASLD候选物,但需进一步验证。

关键技术方法:样本来源为King Saud University(KSU)药学院实验动物护理中心提供的48只成年雄性Wistar大鼠(150±20 g,6–7周龄)。采用标准饮食D12450J与HFD D12492饲养12周,第9–12周按体重分层随机分组并每日灌胃NAR或溶媒(n=8/组);检测体重、BMI、摄食和能量摄入;血清/肝组织用酶法或ELISA检测血糖、胰岛素、HOMA-IR、血脂、ALT、AST、GGT、GSH、GSH-Px、SOD、CAT及TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10;qRT-PCR检测PPARγ、ChREBP、SREBP-1c、SIRT1、Nrf2、NF-κB,β-actin为内参,2?ΔΔCt法计算;H&E染色行组织病理评分;统计用单因素方差分析/Tukey及Kruskal–Wallis/Dunn检验。

研究结果:2.1 NAR治疗对体重、肝脏重量和摄食量的影响:通过12周HFD和最后4周NAR干预,检测体重、BMI、摄食和肝重,发现HFD组最终体重、BMI、肝重和肝指数升高;200 mg/kg降低第9–12周增重(较HFD少63.6%)、食物和能量摄入,并呈剂量相关降低BMI、肝重和肝指数,50/100 mg/kg摄食无显著差异。2.2 对肝酶和血糖稳态的影响:检测血清ALT、AST、GGT、空腹血糖、胰岛素和HOMA-IR,发现HFD升高上述指标;50 mg/kg仅降低GGT,100/200 mg/kg降低肝酶、空腹胰岛素、葡萄糖和HOMA-IR,200 mg/kg最明显且与NC差异不显著。2.3 对血清和肝脏脂质参数的影响:检测血清TG、TC、LDL-c、HDL-c及肝脏TG、TC、LDL-C、HDL-C,发现HFD升高TC、TG、LDL-c并降低HDL-c;100/200 mg/kg降低TC、TG、LDL-c并升高HDL-c,50 mg/kg无显著作用,200 mg/kg改善最明显。2.4 对肝脏氧化应激标志物的影响:检测肝匀浆GSH、GSH-Px、SOD、CAT和Nrf2 mRNA,发现HFD降低这些抗氧化指标;100/200 mg/kg升高GSH、GSH-Px和Nrf2,所有剂量升高SOD和CAT,200 mg/kg接近NC。2.5 对肝脏炎症标志物的影响:检测肝TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10和NF-κB mRNA,发现HFD升高促炎因子和NF-κB并降低IL-10;100/200 mg/kg降低IL-6、TNF-α和NF-κB并升高IL-10,IL-1β在所有剂量均降低,50 mg/kg对IL-6/TNF-α/IL-10无显著影响。2.6 对肝脏脂质代谢中枢调节因子的影响:qRT-PCR显示HFD升高SREBP-1c、ChREBP、PPARγ并降低SIRT1;100/200 mg/kg逆转这些变化,50 mg/kg无显著改变,200 mg/kg数值改善最明显。2.7 对肝细胞组织学特征的影响:H&E显示NC和NC+NAR肝结构正常;HFD见大泡性脂肪变、窦扩张、灶性炎细胞浸润和胞质空泡;50 mg/kg减轻空泡化,100/200 mg/kg进一步保留窦形态、减少空泡和炎细胞浸润。2.8 对组织病理评分的影响:用肝损伤评分系统评估,NC和NAR组无可检测改变;HFD总分14.6,50、100、200 mg/kg分别降至12、10.5、9.2,200 mg/kg对微泡性脂肪变、胞质变性、炎细胞浸润、出血和水肿降低最显著。

讨论部分总结:作者以12周HFD建立肥胖相关MASLD样模型,指出该模型可重现体重、肝重、脂质蓄积、空腹血糖、胰岛素和HOMA-IR升高及组织学改变;NAR 200 mg/kg降低食物和能量摄入,故减重不能完全归因于NAR直接代谢效应,需配对喂养区分;100/200 mg/kg改善代谢和脂质,50 mg/kg作用小。NAR降低ChREBP、SREBP-1c和PPARγ并升高SIRT1,提示可能在转录水平抑制肝脂肪生成;Nrf2升高和NF-κB降低与抗氧化、抗炎标志物改善相关,但作者未直接评估Nrf2核转位、通路激活或因果机制;IL-1β在低剂量即降低的机制未明。作者强调所用剂量远高于日常葡萄柚可达水平,人体等效约560–2260 mg/天,临床研究多用纯化或浓缩制剂。局限性包括动物模型外推有限、治疗前未确认个体代谢紊乱和肝脂肪变、4周治疗、无药代/生物利用度、分子分析有限、饮食仅为高脂非高糖低纤维、未测DNL和TG酯化通量、无因果干预、200 mg/kg部分改善可能继发于减重、麻醉采血影响糖胰岛素、HOMA-IR为间接指标、生化n=6、未校正多重比较、H&E不能确定脂质、缺蛋白和油红O验证。

研究结论翻译:本研究表明NAR对HFD诱导的代谢紊乱和肝损伤具有肝保护作用。研究人员观察到NAR治疗与肝脏脂质蓄积及若干代谢参数改善相关,并伴有ChREBP、SREBP-1c和PPARγ表达降低及SIRT1表达升高。研究结果还显示其与抗氧化和炎症标志物改善相关,并伴有Nrf2 mRNA升高和NF-κB mRNA降低。因此,NAR为其在代谢性肝病中的潜在应用提供了有希望的证据。仍需进一步研究验证其治疗价值并阐明其有益效应涉及的分子机制。
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