黑果枸杞花青素通过调控AMPK/Nrf2/NF-κB信号通路改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病的体外与体内研究

《Journal of Functional Foods》:Lycium ruthenicum Murr anthocyanins ameliorate metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease via regulation of antioxidation, inflammatory and lipid metabolism in vitro and in vivo

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月07日 来源:Journal of Functional Foods 3.9

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  黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)花青素通过调节抗氧化、炎症和脂质代谢,在体外(in vitro)和体内(in vivo)改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)。研究人员发现,黑果枸杞花青素富集组分(AEF)在体外和体内改善了肝功

  
黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)花青素通过调节抗氧化、炎症和脂质代谢,在体外(in vitro)和体内(in vivo)改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)。研究人员发现,黑果枸杞花青素富集组分(AEF)在体外和体内改善了肝功能指标、脂质积累、氧化应激和炎症。AEF显著改变了MASLD小鼠的脂质代谢谱。其抗MASLD的潜在机制由AMPK/Nrf2/NF-κB信号通路介导。AEF可作为预防和治疗MASLD的潜在功能性食品成分。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是一种以肝脏甘油三酯过度沉积为特征的代谢性疾病,其发生发展与糖尿病、慢性肾脏病和心血管疾病密切相关。全球MASLD患病率已接近25%,且随高热量饮食和久坐生活方式流行而持续上升,给社会带来沉重负担。MASLD发病机制涉及遗传易感性、脂质蓄积、氧化应激、炎症、纤维化和胰岛素抵抗等多个环节,目前全球尚无专门获批的治疗药物。因而,从天然植物中寻找安全有效的生物活性成分成为研究热点。花青素作为黄酮类化合物的亚类,已在体内外显示出抗MASLD活性,人群研究亦提示膳食花青素摄入与MASLD风险呈负相关。黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)是茄科枸杞属药食同源植物,其果实富含花青素,被称为“花青素之王”。已有研究虽证实其提取物可改善MASLD,但物质基础与机理仍不清楚,针对花青素组分的研究尤为缺乏。为此,研究人员制备并表征了黑果枸杞花青素富集组分(AEF),从细胞和小鼠两个层面系统评价其对MASLD的作用,并深入探讨分子机制。

研究人员以油酸(OA)诱导HepG2细胞脂质蓄积模型和高脂饮食(HFD)诱导的MASLD小鼠模型为对象,评估了AEF对脂质代谢紊乱、炎症、氧化应激和肝功能的影响,并结合肝脏脂质组学与信号通路分析揭示其机制。结果显示,AEF可显著改善肝细胞和小鼠肝脏的脂质沉积、肝功能异常、氧化应激及炎症状态,该作用由AMPK/Nrf2/NF-κB信号通路介导。该研究为AEF作为功能性食品成分用于MASLD防治提供了临床前实验依据。

关键技术方法:研究人员采用超声辅助乙醇提取结合AB-8大孔树脂纯化制备AEF,利用UPLC-TOF-MS/MS鉴定出10种花青素,总花青素含量为75.99%。体外模型使用HepG2细胞(来源于中国科学院上海生命科学研究院细胞资源中心),采用OA诱导脂质蓄积,并以AMPK抑制剂Compound C(CC)进行通路验证;体内模型选用SPF级C57BL/6小鼠(购自北京HFK Bioscience公司),通过高脂饲料喂养建立MASLD模型。主要技术手段包括生化指标检测、ELISA、H&E染色、油红O染色、透射电镜、肝脏非靶向脂质组学(UPLC-MS/MS)及Western blot。

研究结果:3.1 AEF减轻OA诱导的HepG2细胞脂质积累:MTT法确认12.5~50 μg/mL AEF无细胞毒性;生化检测和油红O染色显示,AEF显著降低细胞内TG、TC、LDL-C水平,同时降低ALT、AST,表明AEF具良好降脂和保肝作用。3.2 AEF调节HepG2细胞AMPK信号通路蛋白表达:Western blot显示,AEF增加p-AMPK/AMPK比例,下调SREBP1、FAS、ACC蛋白,提示AEF通过激活AMPK抑制脂质合成。3.3 AEF降低MASLD小鼠体重、肝重和肝脏指数:AEF干预显著抑制HFD诱导的体重、肝重和肝脏指数升高,并改善肝脏肉眼形态。3.4 AEF改善MASLD小鼠血清脂质和肝功能生化指标:AEF显著降低血清TG、TC、LDL-C、ALT、AST,升高HDL-C,纠正血脂紊乱并保护肝功能。3.5 AEF改善MASLD小鼠肝脏脂肪变性和线粒体损伤:H&E和油红O染色显示AEF减少肝细胞气球样变、脂肪变性及炎症浸润,降低脂滴数量;透射电镜显示AEF改善线粒体超微结构;附睾脂肪H&E显示AEF抑制脂肪细胞肥大。3.6 AEF减轻MASLD小鼠肝脏脂质蓄积、氧化应激和炎症:AEF降低肝脏TG、TC、LDL-C,升高HDL-C;提高SOD、GSH,降低MDA和IL-6、TNF-α,表明AEF缓解氧化应激与炎症。3.7 AEF改善MASLD小鼠肝脏脂质代谢谱:非靶向脂质组学共鉴定1724种脂质,分属6类47亚类;AEF显著降低HFD升高的总脂质和TG、CoQ含量,恢复PI、SM、LNAPE等至正常水平;OPLS-DA显示各组分离良好,共筛选495种差异脂质;KEGG富集涉及胆固醇代谢、脂肪消化吸收等通路。3.8 相关性分析:Pearson相关显示CE(22:1)及长链TG(如TG(15:0_16:0_18:0)、TG(18:1_18:1_26:1)等)与ALT、AST及氧化应激和炎症指标正相关,与HDL-C、GSH、SOD负相关;多不饱和LNAPE和PE则呈相反趋势。3.9 AEF通过AMPK-Nrf2-NF-κB信号通路调节脂质代谢、氧化应激和炎症:AEF上调p-AMPK,抑制ACC、SREBP1、FAS、SCD;同时上调Nrf2、HO-1,下调p-IκBα、p-p65,表明AEF激活AMPK/Nrf2通路并抑制NF-κB通路。3.10 AMPK抑制阻断AEF对肝脂肪变性的改善作用:在HepG2细胞中加入CC(5 μM)后,AEF对AMPK及其下游蛋白的调节作用消失,证实体外条件下AMPK是AEF发挥肝脏保护效应的关键上游分子。

讨论部分总结:既往黑果枸杞研究多集中于粗提物,本研究首次采用化学成分明确的AEF,结合细胞、动物、脂质组学和信号通路检测,系统阐明其抗MASLD机制。脂质组学揭示AEF可调节DG、Cer、CE等脂质种类,减轻脂毒性。机制上,AEF通过激活AMPK抑制脂质合成,通过Nrf2增强抗氧化,通过抑制NF-κB减轻炎症。局限性包括未评估肠-肝轴、阳性对照奥利司他(Orlistat)机制不同、未深入探究脂质水解蛋白及缺乏临床验证。研究结论:总之,本研究提供了初步证据表明,AEF在实验细胞和小鼠模型中可减轻HFD相关的肝脏脂质积聚、氧化应激和炎症反应。AEF干预可改善肝脂肪变性、氧化应激和炎症,并伴随AMPK-Nrf2-NF-κB信号通路的调控。总体而言,这些发现为将AEF作为潜在功能性食品成分或食物来源的膳食干预用于MASLD管理提供了初步的临床前证据。
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