研究表明蒸汽干燥人参果提取物可抑制肝细胞铁死亡 改善代谢相关脂肪性肝病

蒸汽干燥人参果提取物(SGBE)富含多种高活性人参皂苷,可剂量依赖性地改善代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)小鼠的肝脏脂肪变性与全身脂代谢紊乱。SGBE通过靶向cAMP/PKA/IRE1α信号通路缓解内质网应激,抑制肝细胞脂质过氧化与铁死亡进程,同时协同减轻炎症反应、肝细胞凋亡及线粒体损伤,为MAFLD天然膳食干预与保肝制剂研发提供重要实验依据。

人参果提取物靶向通路,攻克脂肪肝损伤难题。

作者|安 耘 运营|程鑫雅 图片|网络 来源|FFL未来食品实验室

全球代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)患病率快速攀升,亚洲成人患病率已达约34%。该病会逐步从单纯肝脂肪变性发展为脂肪性肝炎、肝纤维化,甚至肝硬化,但目前尚无获批的针对性治疗药物,临床需求巨大。现有研究证实肝细胞铁死亡是MAFLD发生发展的核心驱动因素,铁稳态失衡与脂质过氧化是铁死亡的两大核心特征。此外,内质网(ER)应激与铁死亡存在紧密双向调控关系,IRE1α作为未折叠蛋白反应的关键分子,其介导的通路可诱发铁死亡。然而,cAMP/PKA/IRE1α轴在肝脏铁死亡中的调控作用尚不清晰,相关机制缺乏动物实验佐证。

人参果是东亚传统药食两用原料,富含多种人参皂苷,蒸汽干燥处理能提升其中活性成分的生物利用度。现有研究仅证实人参果提取物具备抗氧化、护肝、抗炎潜力,但该提取物能否靶向调控内质网应激、抑制MAFLD肝细胞铁死亡,其完整分子通路尚未见报道。

基于上述研究空白,韩国全北国立大学医院消化内科李润彩团队构建了高脂饮食诱导的小鼠MAFLD模型,设置梯度剂量的蒸汽干燥人参果提取物(SGBE)进行干预,系统探究SGBE缓解肝损伤、抑制铁死亡的效果,并聚焦cAMP/PKA/IRE1α信号轴阐明其内在分子机制,为MAFLD的天然膳食干预提供理论依据与实验支撑。

核心痛点

其一,已知铁死亡、内质网应激均推动MAFLD进展,但二者上下游调控轴(cAMP/PKA/IRE1α)的联动关系缺乏动物实验验证,目前仍不清楚通路激活如何诱发肝细胞脂质过氧化与铁稳态紊乱,难以锁定精准药物靶点。

其二,人参相关肝病研究多聚焦人参根,人参果开发程度低;未明确蒸汽干燥工艺对皂苷组成、体内药效的提升作用,缺少标准化SGBE制备方案;且多数天然提取物仅验证单一抗氧化效果,未系统评价对铁死亡、线粒体、内质网、炎症与脂代谢的协同调控作用。

本技术核心优势

首先,研究人员进行了原料标准化制备:将4年生人参果于85℃循环蒸制后,用50%乙醇提取,冻干得到SGBE。HPLC证实,经蒸汽干燥工艺制备的人参果提取物富含多种高活性人参皂苷,稀有皂苷含量充足,为其保肝、抗氧化、抗炎作用提供了物质基础,也为后续体内药效实验提供了成分支撑。

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▲图1 蒸汽干燥人参果提取物(SGBE)活性成分分析图

接下来,本研究从宏观体征、肝脏病理和血清生化等多个维度验证SGBE的保肝降脂作用。结果表明,SGBE不影响小鼠摄食量,可剂量依赖性地降低小鼠体重和肝体比,减少肝脏脂滴蓄积,修复肝细胞病理损伤,显著下调肝功能损伤指标并降低血脂水平,有效改善MAFLD小鼠的肝脏脂肪变性与代谢紊乱,且200mg/kg高剂量干预效果最优。

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▲图2 SGBE改善高脂饮食诱导小鼠肝脂肪变性与肝损伤效果图

高脂饮食会显著激活肝脏炎症反应并诱导肝细胞过度凋亡,而梯度SGBE干预可有效下调促炎基因与炎症通路蛋白的表达,抑制NF-κB炎症通路的激活,同时调控凋亡相关蛋白的表达平衡,减少肝细胞凋亡数量,从炎症和凋亡层面减轻高脂饮食诱发的肝脏损伤,且药效呈现明显剂量依赖性。

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▲图3 SGBE抑制MAFLD小鼠肝脏炎症与肝细胞凋亡效果图

图4聚焦氧化应激与铁死亡的核心病理机制。结果显示,高脂饮食会大幅提升肝脏ROS与脂质过氧化水平,破坏机体抗氧化系统,抑制铁死亡保护蛋白GPX4的表达,诱发肝细胞铁死亡。SGBE可有效清除肝脏ROS并降低脂质过氧化水平,修复SOD、CAT和GSH构成的抗氧化系统,激活Nrf2/HO-1抗氧化通路,同时抑制铁死亡促发蛋白表达并恢复GPX4功能,显著抑制肝细胞铁死亡进程。

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▲图4 SGBE缓解MAFLD小鼠肝脏氧化应激与铁死亡效果图

高脂饮食会造成线粒体结构破碎、嵴结构损伤,以及线粒体ROS大量堆积,抑制线粒体生物合成并诱发线粒体功能障碍。SGBE干预可剂量依赖性地修复线粒体结构的完整性,减少线粒体氧化应激损伤,上调线粒体核心合成基因Pgc-1α,下调线粒体损伤相关基因,显著改善MAFLD小鼠肝脏的线粒体功能紊乱。

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▲图5 SGBE修复MAFLD小鼠肝脏线粒体损伤减少线粒体ROS蓄积效果图

高脂饮食激活cAMP/PKA信号,进而促使IRE1α磷酸化,诱发内质网应激;SGBE呈剂量依赖性地抑制PKA和IRE1α磷酸化,下调内质网应激相关基因与蛋白,从分子和组织层面证实SGBE可通过cAMP/PKA/IRE1α通路缓解内质网应激,阻断肝细胞铁死亡,这是本研究的关键机制证据。

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▲图6 SGBE通过cAMP/PKA/IRE1α通路抑制内质网应激介导铁死亡机制图

总结

本研究针对MAFLD无特效药物、铁死亡与内质网应激联动机制不明、人参果保肝开发不足的行业痛点,以蒸汽干燥人参果提取物SGBE为干预物质,构建高脂饮食诱导的小鼠模型,系统证实SGBE可剂量依赖性地改善肝脏脂肪变性和全身脂代谢紊乱,同时协同抑制炎症、细胞凋亡、线粒体损伤、脂质过氧化与肝细胞铁死亡。

本研究首次提出SGBE通过靶向cAMP/PKA/IRE1α通路抑制肝脏铁死亡的作用机制,证明蒸汽干燥人参果是安全有效的MAFLD天然干预原料,为代谢相关脂肪性肝病功能食品及保肝天然制剂的研发提供了全新理论机制与动物实验支持。

参考文献:

LEE H Y, LIM Y J, LEE G H, et al. cAMP/PKA/IRE1α–mediated suppression of hepatic ferroptosis and lipid peroxidation by steam-dried ginseng berry extract in MAFLD[J]. Pharmacological Research – Natural Products, 2026, 12: 100793.

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