大果阿魏水提物对小鼠脂肪性肝损伤干预机制研究

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长期高脂饮食会使肝脏脂肪大量堆积而导致非可逆性脂肪肝损伤,此健康问题已成为人们日益关注的焦点。在调整健康饮食模式的同时,结合药食两用资源制备干预脂肪性肝损伤的功能制剂,已成为目前国内外精准营养健康领域重要研究内容。大果阿魏(Ferula lehmannii Boiss.)作为我国特色药食两用资源,前期研究表明其具有抗炎、抗氧化及抑制肿瘤等作用,特别是对高脂饮食(HFD)所诱导的小鼠脂肪性肝损伤具有明显的干预作用,但干预效果和机制还缺乏系统研究。本论文通过HFD诱导建立脂肪性肝损伤小鼠模型和抗生素构建伪无菌鼠模型,以脂质代谢相关通路和肠道菌群变化为突破口,综合利用常规生化分析、液质联用技术、16S r RNA和随机森林预测模型,系统研究大果阿魏水提物(WEFL)对HFD小鼠脂肪性肝损伤的干预效果及作用机制。主要研究内容和结果如下:(1)采用高脂饲料喂养C57BL/6J小鼠构建脂肪性肝损伤模型,通过检测小鼠肝脏抗氧化能力、炎症因子、脂质合成蛋白表达量及组织形态的变化,探究WEFL对HFD小鼠脂肪性肝损伤干预效果及机制。结果表明补充WEFL能有效改善HFD小鼠的葡萄糖耐量,减少肝脏脂肪积累,降低小鼠血清ALT和AST的含量,逆转HFD引起的小鼠血清TC、TG、TNF-α、IL-1β、IL-6和MDA的升高,提高SOD、CAT和GSH-Px的水平,拮抗炎症反应和肝脏氧化应激;在改善血清脂质转运蛋白(LDL-c和HDL-c)失衡情况的同时下调SREBP-1c和FAS等脂肪生成相关基因的表达;此外,WEFL可使HFD小鼠粪便中SCFAs含量上升。这些结果表明WEFL通过抗炎、抗氧化以及调控AMPKα/SREBP-1c/FAS通路来干预脂肪性肝损伤。(2)肠道菌群和肝脏健康息息相关,因此利用16S r RNA测序技术、随机森林预测模型和伪无菌鼠模型从肠道微生态环境探讨WEFL预防脂肪性肝损伤的作用机制。16S r RNA测序结果表明,WEFL能在明显下调螺杆菌属(Helicobacter)和Coriobacteriaceae.UCG.002等有害菌相对丰度的同时对杜氏杆菌(Dubosiella)、粪杆菌(Faecalibaculum)和Mucispirillum等有益菌的高丰度表达具有促进作用;建模结果表明WEFL促发的30个关键菌群和所调控的各项肝脏指标存在高度相关性(R=0.98);伪无菌鼠试验结果显示WEFL对脂肪性肝损伤的改善作用被部分消除,表明WEFL对脂肪性肝损伤的部分干预效果是通过肠道微生物介导的。(3)分离提取WEFL中多酚、多糖和粗蛋白三种组分并进行体内干预实验,通过检测小鼠肝损伤相关指标、肝组织病理变化及肠道菌群组成变化,探究WEFL中真正起作用的功能性成分并明晰其作用机制。结果表明大果阿魏多酚(FLBP)能有效抑制HFD小鼠的体重增加,显著改善HFD小鼠葡萄糖耐量,减少肝脏脂肪积聚,调控脂质转运蛋白表达,而多糖和粗蛋白效果不显著,因此推测FLBP是WEFL干预脂肪性肝损伤的主要功能组分;FLBP能拮抗炎症反应和氧化应激损伤,调控脂质合成蛋白的表达量(下调SREBP-1c和FAS,上调AMPKα),大幅提高SCFAs含量,通过调控AMPKα/SREBP-1c/FAS脂质代谢通路和调节肠道微生物组成两方面干预脂肪性肝损伤。(4)采用UPLC-MS/MS技术定性和标准品定量,对FLBP物质组成进行系统分析,并运用网络药理学方法筛选FLBP干预脂肪性肝损伤的关键靶标蛋白和信号通路。定性定量结果显示,FLBP中共鉴定出没食子酸、原儿茶素、香草酸、香兰素、阿魏酸和异绿原酸A等6种酚类化合物,含量最高的化合物是原儿茶素(144.73mg/g)。网络药理学结果表明,没食子酸、原儿茶素、香草酸、香兰素和阿魏酸此5种酚类物质与UGT1A8、UGT1A6、JUN和CYP1A2等27种靶蛋白紧密相关,推测此关键FLBP物质可能以此类靶蛋白为介导,通过调控MAPK信号通路、IL-17信号通路、AGE-RAGE糖尿病并发症途径和细胞色素P450酶代谢等4条信号通路干预脂肪性肝损伤。本研究验证了MAPK信号通路中JNK/SREBP-1c/FAS这一途径,其余3条通路还需继续深入探究验证。综上所述,本文采用动物实验发现WEFL通过调控AMPKα/SREBP-1c/FAS脂质代谢通路和调节肠道微生物组成两方面干预脂肪性肝损伤,肠道菌群在其中起介导作用,FLBP是其主要功能组分,从分子蛋白和肠道菌群两个层面阐释了大果阿魏及其多酚干预脂肪性肝损伤的效应机制。该论文研究结果可为大果阿魏多酚对高脂饮食诱导的脂肪性肝损伤干预机制的深入探究,以及制备大果阿魏肝保护制剂提供重要科学依据。
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