蓝姜（Curcuma caesia Roxb.）：酚类谱特征、体外胃肠消化后生物可及性及对IL-1β刺激人软骨细胞的软骨保护效应

《Food and Function》：Blue turmeric (Curcuma caesia Roxb.): phenolic profile, bioaccessibility after in vitro gastrointestinal digestion, and chondroprotective effects in IL-1β-stimulated human chondrocytes.Open Access

　　

骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是一种慢性退行性关节疾病，以炎症和氧化应激机制驱动的进行性软骨破坏为特征。蓝姜（Curcuma caesia Roxb.）是一种稀有且研究不足的香料，代表一类具有抗炎特性的生物活性化合物来源。本研究旨在表征蓝姜根茎提取物（Blue turmeric extract, BTE）及其经体外胃肠消化获得的生物可及组分（digested BTE, dBTE）的酚类谱，并评估二者对白细胞介素-1β（Interleukin-1β, IL-1β）暴露的人软骨细胞（C-28/I2）的生物学效应。高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）分析揭示了富含酚酸与黄烷-3-醇的植物化学谱，且在体外消化后维持部分稳定性。经原生BTE与消化后dBTE预处理均可保护软骨细胞抵御IL-1β诱导的细胞毒性和线粒体功能障碍，并防止核因子红细胞2相关因子2（Nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2）失活。此外，BTE预处理显著降低肿瘤坏死因子-α（Tumour necrosis factor-α, TNF-α）释放并维持细胞形态。这些发现表明BTE酚类化合物具有部分生物可及性并发挥软骨保护作用，支持将BTE作为关节健康维护与OA预防策略潜在功能成分的进一步临床前研究。

研究背景与立项依据

骨关节炎（OA）是一种以进行性软骨降解、滑膜炎症和关节稳态改变为特征的退行性关节病，IL-1β与TNF-α等促炎细胞因子在软骨细胞（Chondrocyte）中促进分解代谢信号、细胞外基质降解、氧化应激与线粒体功能障碍。当前治疗以症状管理为主，预防策略有限；膳食多酚可调节炎症与软骨周转，但多酚生物可及性（Bioaccessibility）差是转化瓶颈。姜黄属（Curcuma）富含黄烷醇等生物活性物质，而蓝姜（Curcuma caesia Roxb.）作为姜科（Zingiberaceae）稀有种，其酚类谱与消化后生物可及性尚未建立，对OA相关细胞过程的影响亦未知。该研究发表于《Food and Function》，旨在表征蓝姜提取物（BTE）经体外胃肠消化后生物可及组分的酚类谱，并在IL-1β刺激人软骨细胞中阐明其分子机制，为功能食品开发提供证据。

主要关键技术方法

研究人员采用意大利Bellaria农业公司提供的蓝姜根茎冻干粉末甲醇提取制备BTE（得率4.73±0.23%），依Oomen动态模型行唾液-胃-十二指肠-胆汁液序贯体外胃肠消化获取dBTE；以HPLC-ESI-MS/MS（动态多反应监测dynamic-MRM）靶向定量38种酚类标志物；使用永生化人软骨细胞系C-28/I2，设5–50 μg mL^?1 BTE/dBTE浓度梯度，以10或100 ng mL^?1 IL-1β诱导炎症，依次开展MTT存活率、划痕愈合、TNF-α ELISA、透射电镜（TEM）超微形态与线粒体形态计量、共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）下JC-1膜电位（ΔΨ_m）/NAO线粒体质量染色及Nrf2与NLRP3免疫荧光，统计用单因素/双因素ANOVA与?ídák/Tukey多重比较（P<0.05为界）。

研究结果

3.1 体外胃肠消化期间BTE酚类稳定性：HPLC-MS/MS显示黄烷-3-醇类（儿茶素、表儿茶素、原花青素B2）消化后浓度大幅下降，酚酸类（4-羟基苯甲酸、丁香酸）相对稳定，对香豆酸与阿魏酸显著降低，整体呈化合物依赖性稳定-降解格局，证明BTE酚类部分生物可及。

3.2 BTE暴露下C-28/I2存活率：5–50 μg mL^?1 BTE与dBTE处理48 h后MTT代谢活性与未处理对照无差异，表明在人软骨细胞中安全无毒。

3.3 IL-1β暴露下BTE预处理存活率：IL-1β致存活率降约30%，而48 h BTE/dBTE预处理在各浓度下完全逆转细胞毒性，软骨保护活性在消化后组分中保留。

3.4 划痕愈合能力：BTE 5与10 μg mL^?1使伤口闭合率较对照提升约15%，dBTE 10与50 μg mL^?1同样增强迁移，IL-1β未削弱该效应，提示生物可及组分具再生潜能。

3.5 TNF-α释放：IL-1β使上清TNF-α剧增，BTE 5与10 μg mL^?1及dBTE预处理显著抑制其分泌，验证抗炎保护作用。

3.6 IL-1β刺激下TEM超微结构：IL-1β组出现空泡、自噬泡、膜脱离与空线粒体系；BTE/dBTE预处理组核膜、内质网与线粒体形态均保全。

3.7 线粒体形态计量：IL-1β使线粒体缩小至350–380 nm、嵴数减少；预处理组线粒体直径520–550 nm、嵴分布近正常，证实线粒体完整性维护。

3.8 线粒体质量与ΔΨ_m：JC-1显示IL-1β组绿光单体（低ΔΨ_m）上调，预处理恢复红光聚集（高ΔΨ_m）；NAO荧光在IL-1β下衰减，预处理部分保留，定量印证线粒体保护。

讨论与结论翻译

讨论指出，蓝姜酚类经胃肠消化虽选择性降解，但稳定留存酚酸与部分黄烷-3-醇，足以在软骨细胞模型中维持Nrf2活化、抑制TNF-α、保全ΔΨ_m与线粒体超微结构，从而拮抗IL-1β分解表型。结论部分表明：BTE酚类化合物部分生物可及，并在IL-1β刺激人软骨细胞中发挥软骨保护效应，支持将BTE作为关节健康维护与OA预防潜在功能成分开展进一步临床前研究。