《Food Chemistry: Molecular Sciences》：Sangyod rice extract attenuates oleic acid–induced hepatic steatosis by modulating apoptotic, inflammatory, and lipid metabolic pathways
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针对日益突出的营养相关肝健康问题，本研究聚焦泰国传统红米品种Sangyod rice的活性成分。研究人员通过油酸诱导的肝细胞脂肪变性模型，深入探讨了其乙醇提取物对细胞活性、氧化应激、凋亡、炎症及脂质代谢的调节作用及其分子机制。结果表明，该提取物可显著降低活性氧生成、减少脂滴积累，并调控SREBP-1c、ACC、FASN、CPT-1、MTTP、PGC-1α、PPARα等关键脂代谢基因的表达，同时影响Akt和MAPK信号通路。这揭示了Sangyod红米提取物作为一种具有生物活性的功能性食品原料，在改善非酒精性脂肪肝等脂代谢紊乱方面具有潜在应用价值。
在现代社会，饮食结构的改变使得与营养代谢相关的肝脏疾病，如非酒精性脂肪性肝病，成为一个日益严重的健康挑战。肝脏是脂质代谢的中心，当脂质摄取、合成与分解、排出的平衡被打破，肝细胞内就会累积过多的脂肪，即发生肝脂肪变性。这一过程不仅是单纯的能量过剩，更伴随着氧化应激、炎症反应和细胞凋亡，这些共同推动了疾病的进展。因此，寻找能够从多途径干预肝脂肪变性过程的天然食物成分，成为营养学和预防医学研究的热点。
大米是全球超过半数人口的主食，但你可能不知道，不同颜色的米“内涵”大不相同。与常见的白米相比，那些拥有黑色、紫色或红色外衣的“有色”米，其麸皮层中含有更高浓度的酚类化合物，如总酚、类黄酮、花青素等。这些物质赋予了它们强大的抗氧化能力。在泰国南部宋卡湖流域，就生长着一种名为Sangyod的传统红色水稻品种。此前的化学分析表明，它富含γ-谷维素、生育酚、酚酸、类黄酮等多种生物活性物质，将其加入烘焙食品中也被证明能提升产品的营养价值。然而，关于其富含酚类物质的提取物，如何与肝细胞内的具体信号通路“对话”，从而精准调控脂质代谢、减轻脂肪变性，相关机理研究仍不够深入。为了解答这个问题，来自泰国宋卡王子大学的研究团队进行了一项深入的细胞水平研究，其结果发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上。
研究人员主要运用了细胞培养、生物化学检测、基因和蛋白表达分析等一系列关键技术方法来开展这项研究。研究的核心是利用了人肝癌细胞系HepG2，这是一种广泛用于研究肝脏代谢的体外模型。通过用油酸（Oleic Acid, OA）处理细胞，成功构建了肝细胞脂肪变性模型。在此基础上，研究人员制备了Sangyod红米的乙醇提取物，并使用多种技术评估其效应：通过MTT法检测细胞活性；利用DCFH-DA探针检测细胞内活性氧水平；通过油红O染色和甘油三酯定量检测细胞内脂质积累；采用Hoechst 33342染色观察细胞核形态以评估凋亡；利用实时荧光定量PCR技术检测一系列与脂质代谢、炎症相关的基因的mRNA表达水平；最后，通过蛋白质印迹法分析了凋亡相关蛋白、炎症相关蛋白以及Akt、MAPK信号通路关键蛋白的表达与磷酸化水平。所有实验均设置了严格的对照组并进行多次生物学重复，以确保数据的可靠性。
3.1. Sangyod红米提取物的植物化学成分
研究人员首先对提取物进行了成分分析，结果显示其含有丰富的总酚和总类黄酮，具体含量分别为84.01±7.59 mg GAE/g提取物和30.05±0.99 mg QE/g提取物，为其后续展现的生物活性提供了物质基础。
3.2. 接近组成
提取物的主要成分包括水分、灰分、粗纤维、蛋白质和脂肪，其中脂肪含量较高，而碳水化合物未被检出。
3.3. Sangyod红米提取物增加了OA诱导的HepG2细胞的活力并降低了ROS水平
细胞毒性实验表明，在低于100 μg/mL的浓度下，提取物对细胞是安全的。在油酸诱导的脂肪变性模型中，油酸处理降低了细胞活力并显著增加了细胞内活性氧的水平。而用50和100 μg/mL的Sangyod红米提取物处理，则可以有效恢复细胞活力，并显著降低活性氧水平。这表明提取物具有改善细胞状态和抗氧化应激的潜力。
3.4. Sangyod红米提取物通过抑制Bcl-2相关X蛋白（Bax）和Caspase-3通路抑制OA诱导的HepG2细胞凋亡
油酸处理导致了明显的细胞凋亡，表现为细胞核浓缩和碎裂的比例增加，同时促凋亡蛋白Bax和剪切活化的Caspase-3表达上调，而酶原形式的Caspase-3表达下调。提取物处理能够显著降低凋亡细胞比例，并逆转上述凋亡相关蛋白的表达变化，表明其具有抗凋亡作用。
3.5. Sangyod红米提取物通过抑制核因子κB（NF-κB）通路减少OA诱导的HepG2细胞的炎症反应
油酸刺激引发了强烈的炎症反应，促炎细胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的基因表达大幅升高，而抗炎因子IL-10的表达下降，同时NF-κB蛋白表达增加。提取物处理能够有效抑制这些促炎因子的表达，提升IL-10的表达，并降低NF-κB蛋白水平。这说明提取物可以通过抑制经典的NF-κB炎症通路来减轻肝细胞的炎症状态。
3.6. Sangyod红米提取物减少了OA诱导的HepG2细胞中的脂质积累
这是研究最直观的发现之一。油红O染色显示，油酸处理组细胞内有大量被染成红色的脂滴，而提取物处理（尤其是50和100 μg/mL）显著减少了脂滴的数量。定量分析也证实，提取物处理能够降低细胞内甘油三酯的含量。这直接证明了Sangyod红米提取物具有缓解肝细胞脂肪变性的能力。
3.7. Sangyod红米提取物对OA诱导的HepG2细胞脂质代谢的影响
为了揭示提取物减少脂质积累的分子机制，研究人员检测了脂质代谢关键基因的表达。研究发现，提取物处理能下调与脂肪合成相关的基因，如固醇调节元件结合蛋白1c、乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合酶；同时上调与脂肪分解和转运相关的基因，如肉碱棕榈酰转移酶I、微粒体甘油三酯转移蛋白。此外，提取物还能上调过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α和PPARα的表达，这两个是调控脂肪酸氧化和能量代谢的核心转录辅激活因子与核受体。这些基因表达模式的协同改变，为解释提取物如何“开源节流”地调控肝细胞脂质平衡提供了依据。
3.8. Sangyod红米提取物通过Akt和MAPK信号通路调节脂质代谢
信号通路是细胞感受内外环境变化并做出反应的“指挥系统”。研究表明，油酸处理激活了Akt、细胞外信号调节激酶和p38丝裂原活化蛋白激酶的磷酸化。而Sangyod红米提取物处理则能降低这些信号蛋白的磷酸化水平。Akt和MAPK通路与细胞增殖、存活、应激反应及代谢调节密切相关，它们的激活状态与脂质代谢紊乱存在关联。提取物对这些通路的调节，可能是其发挥多效性保护作用（如抗凋亡、抗炎、调脂）的上游共同机制。
综合以上结果，本研究得出结论：泰国传统Sangyod红米的乙醇提取物，在体外肝细胞脂肪变性模型中，展现出了多方面的有益效应。它不仅能直接减少脂质积累和氧化应激，还能通过调控Bax/Caspase-3通路抑制细胞凋亡，通过抑制NF-κB通路减轻炎症反应。更重要的是，它从基因表达层面重塑了肝细胞的脂质代谢网络，抑制脂肪合成，促进脂肪酸氧化和脂蛋白组装。这些复杂的细胞事件最终汇聚于对Akt和MAPK关键信号通路的调节。因此，这项研究在分子水平上证实了Sangyod红米提取物是一种富含酚类和类黄酮的生物活性物质来源，在体外具有可测量的抗氧化能力和调节脂质代谢通路的功能，为其进一步开发为功能性食品或营养保健品成分提供了重要的科学依据。
在讨论部分，作者也客观指出了本研究的局限性。所使用的HepG2细胞系来源于肝癌，其代谢特征与正常肝细胞存在差异，且单一的细胞培养体系无法模拟肝脏内复杂的细胞间相互作用。此外，研究使用的是整体提取物，其效应是多种成分共同作用的结果，具体的活性单体化合物及其贡献尚不明确。研究也未涉及该提取物在真实食物基质中的加工稳定性、消化吸收特性以及实际应用可行性。因此，未来的研究方向应包括：在更接近生理的模型（如原代肝细胞）中验证结果；分离鉴定关键活性成分；评估其在食品加工和模拟消化过程中的稳定性与生物可及性；最终将其整合到特定食品中进行功能性与接受度评估。尽管存在这些有待深入探索的方面，本研究无疑为深入挖掘传统有色稻米的健康价值，并将其转化为对抗脂代谢紊乱相关疾病的潜在解决方案，开辟了一条有前景的路径。
