《Journal of Functional Foods》：Fucoxanthin mitigates lipopolysaccharide-induced acute liver injury by inhibiting hepatocyte apoptosis and pyroptosis
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本研究针对LPS诱导的急性肝损伤治疗难题，发现海洋源岩藻黄素可通过抑制巨噬细胞过度活化介导的炎症反应和氧化应激，阻断肝细胞内在凋亡通路及NLRP3/caspase-1/GSDMD介导的焦亡通路，为急性肝损伤防治提供了新型功能因子。
当细菌感染引发全身性炎症反应时，肝脏作为人体最重要的解毒器官往往首当其冲。脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，能够通过激活免疫系统引发急性肝损伤（ALI），其特征是肝细胞大量死亡和肝功能迅速恶化。这种疾病进展迅猛，死亡率高，但临床治疗手段却十分有限。面对这一严峻挑战，齐鲁工业大学（山东省科学院）食品科学与工程学院的研究团队将目光投向了海洋天然产物——岩藻黄素（Fucoxanthin, Fx）。这种从褐藻中提取的叶黄素类胡萝卜素，以其强大的抗炎和抗氧化特性而闻名。研究人员在《Journal of Functional Foods》上发表的最新研究，系统揭示了岩藻黄素对抗LPS诱导急性肝损伤的保护作用及其分子机制。
为探究岩藻黄素的肝保护效应，研究团队采用了多层次实验策略：通过小鼠体内实验评估岩藻黄素对肝损伤标志物（ALT、AST）和肝脏病理变化的影响；建立AML12肝细胞与RAW264.7巨噬细胞共培养体系，模拟肝内微环境相互作用；利用Western blotting、qRT-PCR等技术分析关键蛋白和基因表达；通过TUNEL染色、PI染色分别检测细胞凋亡和焦亡；采用DHE染色评估活性氧（ROS）水平。
研究结果首先证实了岩藻黄素的肝保护效果。如图1所示，岩藻黄素预处理显著降低了LPS引起的小鼠血清ALT和AST水平升高，改善了肝脏病理损伤。在共培养模型中，岩藻黄素剂量依赖性地减轻了LPS导致的肝细胞损伤，表现为乳酸脱氢酶（LDH）释放减少和细胞活力维持。
在机制探讨方面，研究发现岩藻黄素能够有效抑制巨噬细胞过度活化介导的炎症反应。如图2所示，岩藻黄素处理显著降低了肝脏和共培养系统中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）等促炎因子的表达。同时，岩藻黄素还显著缓解了LPS诱导的氧化应激，抑制了细胞内ROS的过度生成（图3）。
更为重要的是，研究深入揭示了岩藻黄素对抗肝细胞死亡的双重保护机制。一方面，岩藻黄素通过调节B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）和Bcl-2相关X蛋白（Bax）的表达平衡，抑制caspase-3活化，从而阻断内在凋亡通路（图4、5）。另一方面，岩藻黄素显著抑制了NOD样受体家族pyrin域包含蛋白3（NLRP3）炎症小体的活化，降低了caspase-1的剪切活性，减少了gasdermin D（GSDMD）N端片段的形成，进而抑制了肝细胞焦亡（图6、7）。
研究结论表明，岩藻黄素通过多靶点作用机制对LPS诱导的急性肝损伤产生显著保护效果。其核心机制在于抑制巨噬细胞过度活化，减轻炎症反应和氧化应激，进而阻断肝细胞凋亡和焦亡两条关键死亡通路。这一发现不仅深化了对岩藻黄素肝保护作用机制的理解，更重要的是为急性肝损伤的防治提供了新的策略思路。岩藻黄素作为一种海洋来源的天然活性物质，具有较好的安全性特征，有望开发为预防和治疗急性肝损伤的功能性食品成分或药物先导化合物。未来研究可进一步探索其在临床应用中的潜力，以及与其他治疗方法的协同效应。
