富含多酚的准噶尔柳(Salix songarica)提取物通过LPC18:1/GPR120/β-Arrestin-2/NLRP3信号通路减轻高脂高胆固醇饮食诱导的炎症
《Foods》:The Polyphenol-Enriched Salix songarica Extract Alleviate High-Fat, High-Cholesterol Diet-Induced Inflammation via the LPC18:1/GPR120/β-Arrestin-2/NLRP3 Signaling Pathway
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准噶尔柳(Salix songarica Andersson)是新疆特有药用植物,其花组织富含多酚。尽管该植物具有抗炎潜力,但其潜在机制仍不清楚。本研究探讨了富含多酚的准噶尔柳花提取物(SSFP)对高脂高胆固醇饮食(HFHCD)喂养的ApoE?/?小鼠炎症和血
准噶尔柳(Salix songarica Andersson)是新疆特有药用植物,其花组织富含多酚。尽管该植物具有抗炎潜力,但其潜在机制仍不清楚。本研究探讨了富含多酚的准噶尔柳花提取物(SSFP)对高脂高胆固醇饮食(HFHCD)喂养的ApoE?/?小鼠炎症和血脂异常的治疗作用。研究人员发现,SSFP给药显著改善了这些小鼠的血清脂质谱、肝功能和全身性炎症生物标志物,同时减轻了肝脏、肾脏和结肠的组织病理学炎症。此外,SSFP处理上调了GPR120和β-arrestin-2的表达,并抑制了NLRP3炎症小体的激活。体外实验进一步表明,LPC18:1的抗炎作用与SSFP一致。总之,研究人员的结果表明,SSFP通过LPC18:1/GPR120/β-arrestin-2/NLRP3信号轴减轻炎症,支持其作为天然功能性食品成分的潜在应用。
论文解读
炎症是机体抵抗病原入侵和组织损伤的基本防御机制,但持续性或失调的炎症激活会导致慢性低度炎症,进而促进炎症性肠病、代谢综合征和心血管疾病等病理过程。近年来,天然植物多酚因其明确的抗炎活性和代谢调节能力,已成为功能性食品领域的研究热点。准噶尔柳(Salix songarica Andersson)是新疆特有的药用植物,其花组织富含表儿茶素、木犀草素和没食子酸等生物活性多酚,在当地传统上用作凉茶和保健配方,已有长期食用历史,但关于其富含多酚的花提取物(SSFP)抗炎作用的分子机制研究仍十分有限。NLRP3炎症小体是先天免疫系统的核心信号枢纽,其异常激活可促进IL-1β和IL-18等促炎因子的成熟和分泌,是慢性炎症的关键干预靶点。GPR120作为G蛋白偶联受体,激活后能招募β-arrestin-2,抑制NF-κB等促炎信号及NLRP3炎症小体组装,因此构成有前景的抗炎调控轴。溶血磷脂酰胆碱(LPC)是磷脂水解产生的生物活性脂质,特定分子种如LPC14:0、LPC18:0可抑制NLRP3炎症小体发挥抗炎作用,可能作为GPR120的内源性配体。研究人员前期基于UPLC-MS/MS的脂质组学发现,准噶尔柳花提取物可上调肥胖小鼠血清中多种LPC亚型,但关键LPC亚型及其分子机制仍不明确。基于此,本研究利用HFHCD喂养的ApoE?/?小鼠模型和LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型,系统评估SSFP的抗炎效果,筛选关键抗炎LPC亚型,并验证其通过GPR120/β-arrestin-2/NLRP3通路的作用机制。
研究人员开展了系统的动物和细胞实验。植物材料采集于新疆乌苏市古尔图镇(44°26′N,83°15′E),凭证标本保存于石河子大学标本馆。动物实验中,8周龄C57BL/6J野生型小鼠和ApoE?/?小鼠均购自北京思贝福生物技术有限公司,小鼠经适应性饲养后分为正常饮食组(ND)、HFHCD模型组、SSFP低剂量预防组(L,50 mg/kg)、高剂量预防组(H,100 mg/kg)和治疗组(T,200 mg/kg,第8周开始灌胃),共干预16周。通过血清生化分析、ELISA检测血脂、肝功能和炎症因子;H&E染色和油红O染色评估肝脏、肾脏、结肠的组织病理学变化;Western blot检测肝组织中GPR120、β-arrestin-2、NLRP3、caspase-1等蛋白表达。细胞实验中,采用LPS(1 μg/mL)诱导RAW264.7鼠巨噬细胞炎症模型,实验分组包括空白对照组、LPS模型组、LPC18:1干预组(10 μM)、GPR120拮抗剂AH7614(1 μM)预处理组、GPR120激动剂TUG-891(10 μM)组以及SSFP低浓度(25 μg/mL)和高浓度(50 μg/mL)干预组。通过CCK-8法检测细胞活力,Griess法检测NO释放,ELISA检测IL-6和TNF-α,免疫荧光检测NLRP3蛋白表达,Western blot检测p-ERK1/2、β-arrestin-2、NLRP3等蛋白水平。
研究结果如下:
3.1 SSFP改善HFHCD诱导的小鼠血脂异常和全身性炎症
通过监测体重、器官系数及血清生化指标,发现HFHCD组小鼠最终体重、肝脏和肾脏绝对及相对重量显著增加,血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离胆固醇(FC)、胆固醇酯(CE)、脂多糖(LPS)及丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、游离脂肪酸(FFA)水平升高,促炎因子IL-6、IL-18、IL-1β、TNF-α和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)也显著升高。SSFP干预剂量依赖性地降低上述指标,其中高剂量预防组和治疗组改善最明显,表明SSFP可显著改善血脂异常、肝功能障碍和全身性炎症。
3.2 SSFP改善HFHCD诱导的多器官组织病理学改变
H&E染色显示HFHCD组肝脏弥漫性大泡性脂肪变伴汇管区炎症浸润,肾脏出现肾小球肥大、肾小管上皮空泡变性和间质炎症细胞浸润,结肠出现黏膜上皮破损、隐窝结构扭曲和杯状细胞减少。油红O染色显示HFHCD组肝脏脂质蓄积显著增加。SSFP干预可剂量依赖性地减轻上述多器官病理损伤和肝脏脂质沉积,以高剂量预防组保护效果最为显著。
3.3 SSFP调节HFHCD喂养ApoE?/?小鼠肝脏GPR120/β-arrestin-