Food Science and Human Wellness:强桂芬应剑合作揭示红茶提取物对脂肪肝脂肪肾的改善作用及相关机制
2024年12月,中国医学科学院北京协和医院药物研究所、武汉轻工大学、中科院遗传发育所等单位的相关研究人员在《Food Science and Human Wellness》上发表了题为“Black tea extract ameliorates fatty liver and fatty kidney in HFD-induced obese mice”的研究论文,红茶提取物(BTE)能够显著改善高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖小鼠的脂肪肝和脂肪肾状况,为代谢疾病的防治提供了新的方向。
异位脂质沉积(ELD)是代谢综合征中器官损伤的重要风险因素,尤其在肝脏和肾脏中表现明显,会加剧胰岛素抵抗、糖脂代谢异常和高血压等多种代谢紊乱。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和脂肪肾分别由肝脏和肾脏的 ELD 引起,严重时可发展为肝硬化、肝癌和慢性肾脏病(CKD),且肝脏和肾脏之间存在相互关联,共同影响疾病进展。然而,目前针对 ELD 的有效干预措施较为缺乏。
研究人员通过分析饮食诱导肥胖(DIO)小鼠的转录组数据,发现 HFD 喂养会扰乱肝脏和肾脏的脂质代谢相关基因表达。在肝脏中,与脂质生物合成、运输和定位相关的基因受到影响;在肾脏中,脂质分解代谢、糖脂结合以及鞘脂和磷脂转运相关的基因表达发生变化。这表明 HFD 对肝脏和肾脏的脂质代谢产生了显著干扰。
为探究 BTE 对脂肪肝和脂肪肾的影响,研究人员开展了动物实验。将 6 周龄雄性 C57BL/6J 小鼠分为正常饮食(CD)组、HFD 组和 HFD+BTE 组,其中 BTE 组给予 300mg/kg 的 BTE 灌胃,持续 15 周。实验结果显示,BTE 能够有效抑制小鼠体重增加,改善葡萄糖代谢,降低血浆甘油三酯(TG)和总胆固醇(CHO)水平,同时降低餐后血糖(PBG)和空腹血糖(FBG),改善胰岛素抵抗,初步证实了 BTE 可缓解 HFD 诱导的 DIO 小鼠糖脂代谢紊乱。
BTE改善DIO小鼠HFD诱导的糖脂代谢紊乱
在组织学分析中,HFD 组小鼠的肝脏和肾脏呈现脂质积累的特征,而 BTE 组小鼠的肝脏和肾脏颜色及脂质积累情况得到明显改善。BTE 显著降低了肝脏系数,减轻了肝脏和肾脏的脂肪变性,同时降低了血浆中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的浓度,表明 BTE 对 HFD 诱导的脂肪肝和脂肪肾具有显著的改善作用。
为深入探究 BTE 的作用机制,研究人员运用脂质组学技术对小鼠肝脏和肾脏的脂质进行分析。共鉴定出 28 种肝脏脂质类别和 29 种肾脏脂质类别,主成分分析(PCA)显示,BTE 组的脂质代谢模式更接近 CD 组。进一步分析发现,BTE 能够显著降低甘油三酯(TAG)、二酰甘油(DAG)、游离脂肪酸(FFA)和胆固醇酯(CE)等脂质的积累,尤其是在肾脏中对 CHO 和 CE 的降低作用更为明显。此外,BTE 还显著改善了鞘脂和磷脂的代谢紊乱。在鞘脂代谢方面,BTE 对肾脏鞘脂的调节作用强于肝脏;在磷脂代谢方面,BTE 对肾脏磷脂的调节效果也更为显著,如降低了肾脏中磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)和磷脂酸(PA)的水平。
DIO小鼠肝脏和肾脏对BTE给药的反应改变了脂质谱
通过综合分析,研究人员确定了 BTE 改善脂肪肝和脂肪肾的关键脂质靶点。在肝脏中,BTE 增加了心磷脂(CL)的水平,降低了 TAG 等脂质的水平;在肾脏中,BTE 显著降低了 TAG 56:4 (20:2) 等脂质的水平。进一步研究发现,CE18:2 和 TAG56:4 (20:2) 是 BTE 改善 ELD 的潜在关键脂质靶点,BTE 能够显著降低这两种脂质在肝脏和肾脏中的水平。
BTE缓解异位脂质沉积的脂质生物标志物的鉴定
综上所述,该研究表明甘油酯代谢紊乱可能是 ELD 的基础,CL、PC 等脂质代谢紊乱是脂肪肝和脂肪肾的共同特征。BTE 通过调节脂质代谢,尤其是降低甘油酯,发挥对脂肪肝和脂肪肾的改善作用。其对肾脏鞘脂、磷脂等的调节作用,为改善脂肪肾提供了脂质组学基础。