《Journal of Functional Foods》：An electrodialysis water-optimized peanut sprout extract suppresses adipogenesis through AMPK-associated mitochondrial regulation in murine and canine adipose models
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研究人员先前报道，花生芽提取物（PSE）具有代谢调节潜力；然而，提取条件对其抗脂肪生成活性的影响以及跨物种相关性尚不明确。在本研究中，研究人员采用电渗析处理的熔岩海水在多种提取条件下制备PSE，以筛选具有增强脂质调节活性的提取物。在测试的制剂中，基于化学特征和
研究人员先前报道，花生芽提取物（PSE）具有代谢调节潜力；然而，提取条件对其抗脂肪生成活性的影响以及跨物种相关性尚不明确。在本研究中，研究人员采用电渗析处理的熔岩海水在多种提取条件下制备PSE，以筛选具有增强脂质调节活性的提取物。在测试的制剂中，基于化学特征和降脂效果，选择了60 °C电渗析水（60 °C EDW）提取物。所选PSE在3T3-L1脂肪细胞的脂肪生成早期和晚期均显著减少脂质积累，并增加葡萄糖摄取。尽管在高脂饮食喂养的小鼠（100或400 mg/kg）中给予PSE 8周后，或在饮用水中添加5% PSE的小规模前后对照试验中，肥胖伴侣犬的系统性代谢异常未显著改善，但从小鼠和犬脂肪组织中分离的脂肪组织来源间充质干细胞（分别为mAT MSCs和cAT MSCs）在成脂分化过程中表现出一致的降脂反应。在mAT MSCs和cAT MSCs中，PSE均抑制脂质积累，并且在犬细胞中显著增加最大线粒体耗氧速率，表明线粒体呼吸能力增强。PSE在多种脂肪细胞模型中诱导AMP激活蛋白激酶（AMPK）磷酸化。使用Compound C药理学抑制AMPK消除了甾醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）的减少和线粒体呼吸的增加，而脂肪酸合酶（FASN）的抑制不受影响。这些发现表明，EDW衍生的PSE在小鼠和犬脂肪来源模型中抑制成脂性脂质积累，并与AMPK相关的线粒体反应相关联。
**研究背景与科学问题**
脂肪组织是能量平衡的核心器官，以甘油三酯形式储存多余能量，并通过内分泌和代谢信号调节全身葡萄糖稳态。在慢性热量过剩和能量消耗减少的情况下，脂肪组织通过肥大（既有脂肪细胞增大）和增生（前体细胞分化增加脂肪细胞数量）两种方式扩张，促进肥胖发生。肥胖已成为全球人类和伴侣动物的重大健康负担：世界卫生组织数据显示，2022年全球有25亿成人超重，其中8.9亿人患有肥胖；西方国家犬超重和肥胖的患病率介于19.7%至59.3%之间。在人类和犬中，肥胖均与代谢功能障碍密切相关，因此需要安全有效的跨物种策略来调控脂肪扩张和脂质代谢。
花生芽是花生种子的发芽形态，含有多种生物活性成分，包括p-香豆酸、反式阿魏酸、白藜芦醇等酚类化合物，以及大豆皂苷Bb（SSBb）等三萜皂苷。已有研究报道花生芽的多种功能活性，如抗炎、抗氧化和改善认知功能，但部分成分在脂肪生成和线粒体调控中的直接作用尚不清楚。电渗析水（EDW）是一种通过电渗析技术从济州熔岩海水制备的矿物水，因其保留钙、钾、镁、锌、硒等矿物质而受到关注，但EDW能否通过改变花生芽提取物的植物化学组成来增强其抗脂肪生成和线粒体调节活性，尤其是在生理相关的小鼠和犬脂肪细胞模型中，此前尚不明确。
**研究内容与总体结论**
本研究旨在评估EDW制备的花生芽提取物（PSE）的抗脂肪生成和降脂作用，并探讨其细胞机制；同时作为探索性目标，考察其在犬脂肪组织来源间充质干细胞（cAT-MSCs）中的效应，以评估PSE用于伴侣动物营养干预的潜在价值。研究人员在多种提取条件下制备了五种PSE，综合提取率、化学特征和抗脂肪生成活性，选择60 °C EDW提取物作为后续研究对象。在3T3-L1细胞、小鼠脂肪组织来源MSCs（mAT-MSCs）和cAT-MSCs中，PSE均一致抑制脂肪生成过程中的脂质积累，并伴随AMP激活蛋白激酶（AMPK）磷酸化增加。在犬细胞中，PSE显著增加最大线粒体耗氧速率和ATP产生，表明线粒体呼吸能力增强。药理学AMPK抑制实验揭示，PSE对脂肪酸合酶（FASN）的抑制不完全依赖AMPK，而对甾醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）和线粒体呼吸的调节则依赖AMPK。这些发现首次将PSE的作用扩展到犬脂肪来源模型，为伴侣动物代谢调节提供了转化研究基础。论文发表于《Journal of Functional Foods》。
**主要技术方法**
研究人员主要运用了以下关键技术方法：（1）超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF MS）对五种PSE制剂进行代谢物图谱分析；（2）UPLC-串联质谱（UPLC-MS/MS）定量大豆皂苷Bb含量；（3）使用3T3-L1细胞系（购自ATCC）、小鼠附睾脂肪组织来源MSCs（mAT-MSCs）和犬脂肪组织来源MSCs（cAT-MSCs）的成脂分化模型，其中cAT-MSCs来自兽医院去标识的犬脂肪组织，约3-4只犬合并制备；（4）Oil Red O和Nile Red染色评估脂质积累；（5）Seahorse细胞外通量分析仪检测线粒体耗氧率（OCR）；（6）Western blot和RT-qPCR检测蛋白和mRNA表达；（7）AMPK抑制剂Compound C进行通路干预；（8）高脂饮食诱导的C57BL/6J小鼠体内实验（每组n=3-4）和肥胖伴侣犬前后对照预试验（n=4）。
**研究结果**
**3.1 基于提取性能、抗脂肪生成活性和化学特征筛选出60 °C EDW提取物。** 五种PSE制剂的化学特征分析显示，30 °C W提取物的总酚含量最高（26.49 mg GAE/g），30 °C EDW的总黄酮含量最高（2.62 mg CE/g），EDE的ABTS自由基清除活性最强。60 °C EDW提取物在提取率（34.89%）、抗脂肪生成活性和EDW提取相关性之间达到最佳平衡。UPLC-Q-TOF MS分析显示，60 °C EDW提取物在正离子模式下的大豆皂苷βg信号强于60 °C W提取物；负离子模式下，酚性糖苷、半夏酸和大豆皂苷I（Bb）也优先检出。
**3.2 PSE抑制3T3-L1脂肪细胞的成脂和脂肪生成程序并减少脂质积累。** 在3T3-L1成脂分化期间给予PSE（25-100 μg/mL），显著降低Pparγ、C/ebpα、Srebp1c、Ap2等成脂基因以及Acly、Acc、Fasn、Dgat2、Scd1等脂肪生成基因的mRNA表达；蛋白水平上，FASN、PPARγ和aP2表达降低，AMPK磷酸化增加。PSE在50 μg/mL时显著增强胰岛素刺激的2-NBDG葡萄糖摄取。在成熟脂肪细胞中，PSE（50和100 μg/mL）显著减少Nile Red染色的脂滴积累。
**3.3 PSE在高脂饮食小鼠中适度改善葡萄糖稳态并减弱脂肪生成信号。** 8周PSE给药（100或400 mg/kg）未显著改变高脂饮食小鼠的体重、食物摄入、血清甘油三酯和总胆固醇。但PSE处理组的HOMA-IR较HF组有适度降低。在附睾脂肪组织中，HF组AMPK磷酸化降低、aP2和PPARγ蛋白表达升高，而PSE处理（尤其400 mg/kg）逆转了这些变化，并显著增加TFAM表达。mRNA水平上，PSE处理显著降低Pparγ、Srebp1c、Ap2、Fasn和Dgat2的表达，并显著增加Pparα表达。
**3.4 PSE减弱cAT-MSC来源脂肪细胞的脂质积累并增强线粒体呼吸。** 四只肥胖伴侣犬接受5% PSE饮用水8周后，体重、血清甘油三酯和总胆固醇无显著变化。在cAT-MSCs成脂分化模型中，PSE（50和100 μg/mL）显著减少Oil Red O染色的脂质积累，降低Fasn、Pparγ和C/ebpα的mRNA表达；100 μg/mL PSE显著减少FASN和SREBP-1c蛋白水平，并增加AMPK磷酸化。Seahorse分析显示，100 μg/mL PSE显著增加最大呼吸和ATP产生，而不影响基础呼吸和非线粒体呼吸。
**3.5 AMPK抑制下PSE和SSBb对FASN、SREBP-1c和线粒体呼吸的影响。** 在cAT-MSCs分化后期加入AMPK抑制剂Compound C后，PSE和SSBb均不能改变SREBP-1c表达和p-AMPK/AMPK比值，但仍显著降低FASN蛋白水平。PSE中SSBb含量为462.
