《International Journal of Molecular Sciences》：Effects of Passiflora edulis Leaf Extract on Lipid Accumulation in HepG2 Cells: In Vitro Evidence and Molecular Docking Analysis Involving PPARα and SREBP-1
Johanny Aguillón Osma,
Juan Sebastián León Villarreal and
Nelsy Loango Chamorro
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本研究针对非酒精性脂肪肝病（NAFLD）这一全球健康挑战，探讨了西番莲叶乙醇提取物在体外模型中的降脂潜力及其分子机制。研究人员通过细胞实验发现，该提取物可显著降低由油酸诱导的HepG2细胞内的甘油三酯和总胆固醇积累。进一步的分子对接分析预测，提取物中的多种生物活性成分能与调控脂代谢的关键转录因子PPARα（潜在激动作用）和SREBP-1c（潜在拮抗作用）产生有利的相互作用。该研究为西番莲植物资源在改善脂质代谢相关疾病中的应用提供了有前景的实验依据。
想象一下，你的肝脏像一个忙碌的代谢工厂，日夜不停地处理着脂肪。然而，当高糖、高脂的饮食习惯和久坐不动的生活方式成为常态，这座“工厂”就可能“超负荷运转”，导致大量脂肪堆积其中，引发一种名为“非酒精性脂肪肝病”（NAFLD）的疾病。NAFLD已成为影响全球25%至30%成年人的重大健康问题，它不仅可发展为脂肪性肝炎、肝纤维化，甚至是肝硬化，还与代谢综合征紧密相关。尽管现代医学不断发展，但寻求天然、有效的预防和干预手段始终是研究者关注的焦点。在传统医学和现代科学研究中，植物因其丰富的生物活性成分展现出巨大的潜力。其中，西番莲作为一种传统上用于治疗焦虑、失眠等多种疾病的植物，其果实具有众所周知的抗氧化、降血糖等活性，但它的叶子是否也能在保护肝脏、调节脂肪代谢方面发挥意想不到的作用呢？为此，Johanny Aguillón Osma, Juan Sebastián León Villarreal 和 Nelsy Loanga Chamorro 等研究人员在《International Journal of Molecular Sciences》上发表了一项研究，旨在探究西番莲叶提取物对肝脏细胞脂肪堆积的影响，并初步揭示其潜在的作用机制。
为了回答上述问题，研究团队开展了一项系统的体外结合计算分析研究。首先，他们制备了西番莲叶的乙醇提取物，并对其进行了植物化学成分分析，确定了总酚、总黄酮、多糖、单宁和生物碱的含量。在细胞层面，研究人员选用了人肝癌细胞HepG2和正常人成纤维细胞HFF。他们通过细胞活力实验，确定了提取物在两种细胞系中的安全性剂量范围。随后，他们构建了由油酸诱导的HepG2细胞脂肪变性模型，用于模拟NAFLD的细胞状态。在此模型基础上，研究人员用非细胞毒性的提取物浓度进行处理，并分别定量了细胞内和细胞外的甘油三酯与总胆固醇含量，以评估其降脂效果。最后，为了从理论上探索其分子机制，研究人员从公开数据库中获取了西番莲叶中报道的42种化合物结构，并利用分子对接技术，模拟了这些化合物与两个关键的脂代谢调控转录因子——过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）和固醇调节元件结合蛋白-1（SREBP-1）的结合情况，通过计算结合亲和力来预测潜在的相互作用模式。
结果
2.1. 植物化学表征
西番莲叶乙醇提取物的得率为12.7%。化学成分分析显示，总酚含量最高，为235.7 ± 9.7 mg EAG/g DE；总生物碱含量最低，为8.3 ± 1.1 mg EC/g ES。
2.2. 西番莲叶乙醇提取物对细胞活力的影响
细胞活力实验显示，提取物能剂量和时间依赖性地降低HepG2细胞的活力。在24小时和48小时处理下，对HepG2细胞的IC50值分别为6663 μg/mL和1311 μg/mL。相比之下，对正常HFF细胞的毒性较低。计算出的选择性指数表明，在48小时处理时，提取物对癌细胞（HepG2）显示出比对正常细胞（HFF）更强的选择性抑制作用。
2.3. 西番莲叶乙醇提取物对细胞内和细胞外甘油三酯的影响
在油酸诱导的脂肪堆积模型中，提取物处理显著降低了细胞内甘油三酯的积累。在24小时和48小时的孵育期内，与仅用油酸处理的细胞相比，提取物处理组的细胞内甘油三酯浓度均显著降低，且200 μg/mL的提取物处理可使甘油三酯水平恢复至接近正常细胞水平。细胞内甘油三酯积累的减少百分比在24小时和48小时分别为37.8%和53.7%。
同时，提取物也显著减少了细胞释放到培养基中的细胞外甘油三酯，减少百分比在24小时和48小时分别达到46.2%和65.8%。这表明提取物不仅能抑制细胞内的脂肪储存，还能减少脂肪的分泌。
2.4. 西番莲叶乙醇提取物对细胞内和细胞外胆固醇的影响
提取物同样能有效降低细胞内总胆固醇水平。在24小时和48小时的孵育后，与油酸模型组相比，提取物处理组的细胞内胆固醇均显著下降，减少百分比达到46%。
在细胞外胆固醇方面，提取物处理也表现出降低胆固醇分泌的趋势，尤其是在高浓度和长时间处理下效果更明显。
2.5. 西番莲中化合物对SREBP-1和PPARα的分子对接
分子对接分析预测了西番莲中多种化合物与PPARα和SREBP-1的结合潜力。结果表明，64.28%的被评估化合物对PPARα显示出亲和力，其中异荭草素、苦杏仁苷、忍冬苷、山柰酚和木犀草素的预测结合最好，提示潜在的激动剂样相互作用。相反，只有27.2%的化合物对SREBP-1有预测亲和力，其中环西番莲酸和环西番莲苷、皂草苷和斯皮诺素结合较好，提示潜在的拮抗剂样相互作用。
通过综合排名，研究发现黄酮类化合物和苷类化合物，如7-去-O-甲基毛蕊花糖苷、异荭草素、山柰酚、木犀草素、皂草苷、斯皮诺素、杜荆素和忍冬苷，可能是与这两个靶点相互作用的关键潜在活性成分，其中忍冬苷在两个程序和两个蛋白质中都表现出最佳的综合排名。
结论与讨论
本研究得出结论，西番莲叶乙醇提取物富含酚类和多糖等生物活性成分，在非细胞毒性浓度下，能够显著降低由油酸诱导的HepG2细胞中甘油三酯和总胆固醇的细胞内积累及细胞外分泌，展现出明确的体外降脂活性。这为西番莲在改善肝脏脂肪变性方面的应用提供了直接的实验证据。
在机制探讨层面，虽然本研究未进行细胞内的蛋白表达或通路验证实验，但通过大规模的计算机分子对接模拟，提供了前瞻性的线索。对接结果预测，提取物中的多种黄酮和苷类成分能够以较高的亲和力与脂代谢的核心调控因子PPARα和SREBP-1结合。PPARα是脂肪酸氧化的主要调节者，其激活可促进脂肪分解；而SREBP-1c是脂肪合成（脂生成）的关键转录因子，其抑制可减少新的脂肪产生。因此，预测结果提示，西番莲提取物的降脂作用可能通过“双重调控”机制实现：即模拟激动剂激活PPARα以“燃烧”脂肪，同时模拟拮抗剂抑制SREBP-1c以“减少生产”脂肪。这与文献中报道的许多具有降脂活性的天然产物（如木犀草素、山柰酚）的作用机制相吻合。例如，木犀草素已被证明可通过抑制SREBP-1c信号来减少肝脏脂肪堆积，而山柰酚则可上调PPARα的表达。
然而，作者在讨论中也指出了研究的局限性。首先，HepG2细胞系源于肝癌，其代谢调控与原代肝细胞存在差异，不能完全模拟健康肝脏的复杂生理环境。其次，分子对接结果仅为计算机预测，这些化合物与靶蛋白的实际结合情况以及对下游通路（如AMPK信号通路）的真实影响，仍需后续的细胞和动物实验进行验证。最后，提取物是一个复杂的混合物，其整体效应是多种成分协同或拮抗的结果，具体是哪些成分起主导作用，也有待分离纯化后进一步确认。
尽管如此，这项研究的意义重大。它首次在细胞水平上系统评估了西番莲叶提取物对肝脏细胞脂质代谢的改善作用，并首次通过计算手段大规模预测了其与PPARα/SREBP-1通路相互作用的潜力。这些发现不仅扩充了我们对西番莲这种传统植物药用价值的认知，将其应用范围延伸至代谢性疾病领域，也为开发基于天然产物的、用于预防或辅助治疗NAFLD的功能性食品或药物先导化合物提供了重要的科学依据和新的研究方向。未来，需要开展体内动物实验来证实其安全性及有效性，并深入阐明其精确的分子作用机制。
