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酒精性脂肪肝防治|米曲霉发酵松花粉|肝脂质代谢|PPARγ/SREBP-1c抑制|脂肪酸氧化|代谢组学
邓鹏|张子怡|刘晓园|金成|陈秋明|王兆军|何志勇|陈杰|曾毛毛
江南大学食品科学与资源国家重点实验室，中国无锡214122
摘要
使用黑曲霉进行发酵可以显著增强松花粉的肝脏保护作用。本研究通过乙醇诱导的HepG2细胞和AFLD小鼠模型，评估了黑曲霉发酵松花粉（FPP）对酒精性脂肪肝病（AFLD）的疗效。在AFLD小鼠中，FPP显著降低了肝甘油三酯水平（从1.47±0.13 mg/g降至0.90±0.11 mg/g）和血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平（从2.27±0.63 U/mL降至1.02±0.15 U/mL），表明其显著减轻了脂质积累和肝脏损伤。从机制上讲，FPP通过下调PPARγ和SREBP-1c抑制脂质生成，同时通过上调PPARα和CPT1促进脂肪酸氧化。非靶向代谢组学分析进一步揭示了发酵引起的代谢重塑，并确定了与肝脏损伤、脂质代谢和氧化应激改善密切相关的六个关键代谢物。总体而言，这些发现表明黑曲霉发酵松花粉可能作为一种有前景的功能性食品用于AFLD的预防。
引言
长期过量饮酒可导致多种肝脏疾病，从肝脏脂肪变性、酒精性肝炎到肝硬化，最终可能发展为肝细胞癌（Mitra等人，2020年）。酒精性脂肪肝病（AFLD）是酒精相关肝脏损伤的初始且可逆阶段，全球患病率约为4.8%，对发病率和死亡率有显著影响（Huang等人，2023年）。AFLD的发展由多种相互关联的机制驱动，包括乙醇及其代谢物乙醛的细胞毒性作用、过度的氧化应激、炎症通路的激活以及由于酒精引起的肠道屏障功能障碍导致的内毒素进入血液循环（Bai等人，2025年；Wu等人，2023年）。尽管戒酒是最有效的干预措施，但过量饮酒仍然是一个严重的全球健康问题。临床上，用于治疗AFLD的主要药物——利福平、谷胱甘肽和水飞蓟素——几十年来基本没有变化（Habibullah等人，2024年）。然而，这些药物的显著副作用限制了它们的临床应用，目前尚无针对AFLD的靶向或根治性治疗方法（Prince等人，2023年）。因此，迫切需要开发低毒性和高效的治疗药物。
近年来，基于植物的干预措施因其在预防和管理肝脏损伤方面的潜力而受到越来越多的关注（Qiu等人，2024年；Zeng等人，2023年）。松花粉含有多种生物活性化合物，其中多酚和黄酮类化合物占主导地位，具有显著的抗氧化、肝脏保护和抗炎作用（Cheng等人，2023年）。随着对松花粉研究的深入，其潜在的肝脏保护作用引起了越来越多的科学兴趣。多项研究表明，松花粉可以通过多种机制有效缓解肝脏损伤，包括抗氧化、抗炎和调节脂质代谢（Geng等人，2015年）。氧化应激是肝脏损伤的主要因素，而松花粉富含抗氧化化合物，如黄酮类和多酚类，可以清除活性氧并减轻肝细胞损伤（Cheng等人，2021年；Ma等人，2023年）。松花粉提取物治疗显著降低了CCl?诱导的小鼠肝脏损伤模型中的血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）水平（G?k等人，2021年）。组织学上的肝脏损伤也得到了改善，香草酸被确定为具有肝脏保护作用的关键活性化合物。此外，松花粉中的生物活性化合物能有效抑制促炎细胞因子的表达，从而减少肝脏炎症并促进肝细胞修复（Mao等人，2012年）。Song等人（2021年）发现，摄入松花粉壁成分显著降低了高脂饮食诱导的NAFLD小鼠模型中的TNF-α和IL-6水平，减轻了脂质积累，并改善了肝脏病理。此外，松花粉还可以调节脂质代谢，从而缓解肝脏脂肪变性并纠正脂质代谢紊乱。研究表明，松花粉下调了与脂质合成相关的基因（如SREBP1c、ACC和FAS）的表达，同时上调了与脂质氧化相关的基因（如PPARα和ATGL）（Wang等人，2023年）。这些作用抑制了HepG2肝细胞中油酸诱导的脂质积累，并改善了肝脏脂质代谢稳态。
松花粉富含多种生物活性化合物，包括多酚、黄酮类、多糖、皂苷和生物碱，对肝脏保护有显著作用。然而，某些化合物的生物利用度较低，这是由于植物细胞壁的硬度或溶解度较差（Shan等人，2019年）。发酵是一种微生物介导的生物转化过程，可以通过酶降解和代谢转化提高植物源生物活性化合物的溶解度和生物利用度。黑曲霉是一种被认定为安全（GRAS）的丝状真菌，具有强大的酶活性，能够降解复杂的细胞壁结构并释放结合的生物活性成分。因此，广泛报道使用黑曲霉进行发酵是提高各种植物基材料生物利用度和生物活性的有效策略。Saleh等人（2021年）发现，黑曲霉 MK981235在固态发酵过程中产生了高水平的木聚糖酶，在体外表现出强烈的降胆固醇活性，并能有效保护肝脏免受锂诱导的亚急性损伤。黑曲霉发酵后的红小豆总酚含量增加81%，FRAP抗氧化能力提高90%，α-葡萄糖苷酶抑制活性也增强了90%（Magro等人，2019年）。黑曲霉对Flourensia cernua的固态发酵显著提高了可水解多酚的产量（43.44 mg GAE/g），这些多酚通过刺激正常成纤维细胞和植物细胞的代谢而对HeLa和结肠癌细胞表现出选择性的生物活性（Usme-Duque等人，2025年）。使用黑曲霉对咖啡果肉进行固态发酵显著提高了提取物产量（高达83%），总酚含量提高了111%，从而显著增强了抗氧化和抗炎活性（IC50分别降低了69%和51%（Abduh等人，2025年）。因此，黑曲霉发酵是一种有前景的生物转化策略，可以增强松花粉的肝脏保护作用。
在本研究中，使用黑曲霉对松花粉进行了发酵，并在体外和体内模型中评估了其对AFLD的肝脏保护作用。测量了血清和肝脏的生化参数，并对肝脏组织进行了组织病理学检查。还评估了与肝脏脂质代谢相关的基因表达水平，以解释其肝脏保护作用的潜在机制，并探讨其分子机制。基于UPLC-QTOF-MS的非靶向代谢组学分析全面分析了发酵引起的肝脏代谢物组成变化。确定了可能对其有益作用有贡献的关键生物活性代谢物，为识别用于AFLD治疗的潜在生物活性化合物提供了依据。
部分摘录
化学物质和材料
原始松花粉（破壁率≥95%，2023年采集）来自新时代健康产业集团有限公司（中国烟台），原料来自中国云南省的成熟松树种。黑曲霉来自中国工业微生物菌种保藏中心（CICC40742）。丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）购自Labgic科技有限公司（中国北京）。甘油三酯（TG）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）等
化学成分分析
如表2所示，使用黑曲霉发酵后，松花粉的营养成分和抗氧化成分发生了显著变化。UPP中的多糖（51.98±0.09 g/100 g）和蛋白质（16.99±1.00 g/100 g）含量显著高于FPP（分别为29.55±0.25 g/100 g和10.52±0.02 g/100 g）。FPP中的总酚和黄酮类化合物含量也有所增加，分别达到8.13±0.18 mg/g GAE
结论
总之，使用黑曲霉发酵松花粉显著增强了其对酒精性脂肪肝病的肝脏保护作用。FPP有效减轻了肝脏脂质积累和损伤，提高了抗氧化能力和氧化还原平衡，无论是在乙醇诱导的HepG2细胞还是AFLD小鼠中。这些保护作用与脂质代谢途径的调节密切相关，表现为抑制脂质生成（PPARγ和SREBP-1c）
CRediT作者贡献声明
邓鹏：撰写——原始草稿、方法学、研究、数据管理。张子怡：方法学、研究、正式分析、概念化。刘晓园：监督、软件使用。金成：验证、监督、资源管理。陈秋明：可视化、软件使用。王兆军：验证、监督。何志勇：验证、监督。陈杰：可视化、监督、项目管理。曾毛毛：撰写——审稿与编辑、监督、资源管理、资金支持
未引用的参考文献
Chen等人，2013
Fellows，1973
Mandarim-de-Lacerda，2023
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号32272430）和江苏省研究生研究与实践创新计划（KYCX25_2765）的支持。
