《Polysaccharides》：Lipid-Lowering Mechanism of Lotus Root Polysaccharides in Drosophila Fed with a High-Fat Diet Based on Transcriptome Analysis
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研究人员前期工作已证明莲藕多糖具有良好的体外降脂活性。本研究进一步考察了莲藕多糖的体内降脂活性，并探讨其潜在机制。研究人员比较了两种莲藕多糖LRW（水提莲藕多糖）和LRA（碱提莲藕多糖）对高脂饮食诱导的黑腹果蝇（*Drosophila melanogaster
研究人员前期工作已证明莲藕多糖具有良好的体外降脂活性。本研究进一步考察了莲藕多糖的体内降脂活性，并探讨其潜在机制。研究人员比较了两种莲藕多糖LRW（水提莲藕多糖）和LRA（碱提莲藕多糖）对高脂饮食诱导的黑腹果蝇（*Drosophila melanogaster*）摄食量、寿命和降脂活性的影响，并基于基因测序技术探究了莲藕多糖的降脂机制。结果表明，LRW和LRA均能显著延长高脂饮食果蝇的平均寿命，其中LRA的延寿作用更为显著。中等剂量和高剂量（5和10 mg/mL）的LRW和LRA干预可增强高脂应激下细胞内抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，并明显降低丙二醛（MDA）、总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）水平，表现出良好的体内降脂能力，且LRA的降脂性能优于LRW。基因测序结果提示，LRA的降脂作用可能与甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、酒精性肝病、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）信号通路、半乳糖代谢等多个京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路相关，而LRW可能通过苯丙氨酸和酪氨酸代谢通路间接参与降脂。本研究为莲藕多糖在降脂领域的应用提供了理论依据。
莲藕多糖（Lotus Root Polysaccharides, LRPs）是莲藕（*Nelumbo nucifera* Gaertn）的核心生物活性成分，具有多种药理活性。长期过量摄入高脂食物是高脂血症的重要风险因素，可诱发动脉粥样硬化、高血压、2型糖尿病和肥胖等慢性代谢性疾病。目前临床使用的合成降脂药物存在治疗成本和不良反应等问题，因此亟需寻找安全、高效、低毒的天然降脂活性物质。研究人员前期已分离纯化出水提莲藕多糖LRW和碱提莲藕多糖LRA，并证实二者在体外具有良好降脂活性，但其体内降脂效果和分子机制尚不明确，限制了进一步开发利用。黑腹果蝇（*Drosophila melanogaster*）生命周期短，与人类疾病相关基因同源性高（高达74%），且具有与哺乳动物相似的能量代谢平衡机制，已成为研究代谢疾病的有效生物模型。基于此，本研究构建高脂饮食诱导的高脂血症果蝇模型，系统评估LRW和LRA的体内降脂活性，并通过转录组测序解析其潜在分子机制。
研究人员建立了高脂饮食果蝇模型，将三种浓度（1、5、10 mg/mL）的LRW和LRA添加到高脂培养基表面，设置低、中、高剂量组，并以正常饮食组和高脂模型组为对照。通过酸性蓝染料法测定果蝇摄食量，统计存活曲线和寿命参数，分别于10、20、40天检测果蝇体内SOD、CAT活性及MDA、TC、TG水平。同时，选取20日龄雌性果蝇（高剂量处理组）进行转录组测序，利用NOISeq方法筛选差异表达基因（DEGs），通过KEGG通路富集分析鉴定关键代谢通路。所有表型实验均使用w1118品系果蝇，每组设置独立生物学重复；转录组测序在Illumina NovaSeq 6000平台完成，采用双端150 bp（PE150）读长，样本平均测序深度为6 G clean reads，Q30值高于90%。
结果显示，高脂饮食显著缩短了雌雄果蝇的平均寿命、中位寿命和最大寿命，而LRW和LRA干预可不同程度延长寿命，其中LRA的延寿效果呈剂量依赖性，且存在性别差异：雌性果蝇在中等剂量（5 mg/mL）LRA干预下延寿效果最佳，雄性果蝇则在低和高剂量（1和10 mg/mL）LRA处理下获得最优延寿效果；LRW各剂量对雌雄果蝇寿命均无显著延长作用。抗氧化指标方面，高脂饮食显著增加果蝇MDA含量并抑制SOD和CAT活性，而中等和高剂量LRW和LRA能有效逆转这一趋势，降低MDA水平、恢复抗氧化酶活性，且LRA效果更稳定，在雌雄果蝇的各个发育阶段均表现出较强的抗氧化能力，LRW的抗氧化作用则受性别和年龄限制。脂质指标方面，高脂饮食导致果蝇TC和TG水平显著升高，且雌性果蝇TG蓄积较雄性更严重；中等和高剂量LRW和LRA均可显著降低TC和TG水平，其中LRA在多数条件下效果优于LRW，低剂量多糖的降脂作用有限。转录组分析显示，HF+LRW组与HF组相比共筛选出146个DEGs（24个上调、122个下调），HF+LRA组共获得349个DEGs（174个上调、175个下调），两组共享40个共表达DEGs。KEGG富集分析表明，LRW相关DEGs显著富集于苯丙氨酸代谢、苯丙氨酸/酪氨酸/色氨酸生物合成、酪氨酸代谢、酒精性肝病、PPAR信号通路、脂肪酸代谢、胆固醇代谢、脂质与动脉粥样硬化、脂肪酸降解等通路，其中Aldh-III基因（参与代谢MDA等毒性醛类）的差异表达可能与LRW的抗氧化和降脂作用相关；LRA相关DEGs显著富集于甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、酒精性肝病、PPAR信号通路、脂肪酸代谢、初级胆汁酸生物合成、脂肪因子信号通路、类固醇生物合成等通路，其中多个脂质合成与转运相关基因（*Sardh*、*Amacr*、*Lip4*、*ScpX*、*Ubi-p5E*、*Mcad*）在LRA干预后显著下调，而能量代谢相关基因（*Men*、*Pdk1*）显著上调，这些转录变化可能与脂质从头合成抑制和脂质分解增强有关，从而改善高脂诱导的脂质代谢紊乱。
结论部分指出，LRW和LRA均能显著延长高脂饮食果蝇的寿命，有效缓解高脂诱发的氧化应激和脂质代谢紊乱，表现为MDA积累减少、SOD和CAT活性升高、TC和TG水平降低。综合比较证实，LRA比LRW具有更稳定和更优的抗氧化与降脂活性，其效果在不同性别和发育阶段均保持可靠。转录组分析揭示了二者可能不同的调控机制：LRA可能通过下调*Sardh*、*Amacr*、*Lip4*、*ScpX*、*Ubi-p5E*、*Mcad*和上调*Men*、*Pdk1*来调节脂质合成和转运相关通路；LRW则可能主要通过调节*Aldh-III*减轻脂质过氧化和代谢功能障碍。本研究初步阐明了LRW和LRA的体内降脂效应及潜在机制线索，为天然多糖作为高脂血症防治功能性配料提供了理论依据。
