摘要酒精性肝损伤是一个严重的社会公共卫生问题,每年约有 330 万人死于酒精性肝损伤,因此急需研制出解酒保肝的功能性产品。目前临床上用于治疗酒精性肝损伤的药物大都具有副作用,因此研发天然来源的护肝产品具有广阔的应用前景。恰玛古是中国新疆地区大面积种植的药食同源植物,含有多糖、多酚、黄酮和生物碱等各类解酒保肝的功能性成分。有研究表明恰玛古具有抗化学性肝损伤等多种功效,然而恰玛古预防酒精性肝损伤的功效及机制还鲜见报道。本研究采用乙醇处理HepG2细胞建立酒精性肝损伤体外模型,使用网络药理学和分子对接等方法,探究恰玛古对酒精性肝损伤的保护作用、起作用的活性成分及作用机制,主要研究内容和结果如下:<br> 首先对恰玛古中基本成分进行测定,发现恰玛古中水分、灰分、蛋白质和脂肪的含量分别为 83.48±0.06、5.43±0.32、8.511±0.12、0.433±0.02 g/100g。总糖含量为 14.655±0.02 g/100 g;总黄酮含量为0.0649±0.001 g /100 g;在恰玛古中共有17 种氨基酸被检出,其中谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸是恰玛古中含量最高的三种氨基酸,分别为 710.322±0.019、432.992±0.0012、296.171±0.019 mg/100 g。<br> 然后使用HepG2细胞构建乙醇损伤肝细胞模型,探究恰玛古提取物的护肝功效,乙醇作用浓度为 600 mM,作用时间为 24 h时,细胞活力下降至 54.76%。使用200 μg/mL恰玛古醇提取物、水提物干预 24 h可使细胞活力分别提升 20.07%和23.69%。以不同浓度恰玛古提取物干预乙醇诱导HepG2细胞损伤,发现恰玛古能够减少细胞谷丙转氨酶、谷草转氨酶和乳酸脱氢酶的释放,降低乙醇诱导的甘油三酯蓄积,从而抑制乙醇诱导的肝细胞损伤。<br> 采用 LC-TOF-MS/MS在恰玛古提取物中鉴定出 37种化学成分。网络药理学分析发现芹菜素、姜酮酚、槲皮素、姜烯酚、吲哚-3-乙酸和杜鹃花酸是抑制乙醇诱导HepG2细胞损伤的生物活性物质,恰玛古提取物可能通过PI3K/AKT信号通路抑制乙醇诱导 HepG2 细胞损伤。分子对接发现槲皮素、芹菜素与 AKT1、PI3KCA 的结合能均<-8 kJ/mol,并形成稳定氢键,表明槲皮素和芹菜素可以稳定与AKT1和PI3K3CA的活性位点结合,槲皮素和芹菜素可能是恰玛古中抑制酒精性肝损伤的主要活性物质。<br> 采用Western Blot检测PI3K/AKT信号通路相关因子的蛋白表达,发现恰玛古提取物可提高 HepG2 细胞中 p-AKT、p-PI3K 的表达,表明恰玛古可能通过激活PI3K/AKT信号通路抑制乙醇诱导的 HepG2细胞损伤。槲皮素、芹菜素能减少细胞AST、ALT的释放,并激活PI3K/AKT信号通路抑制乙醇诱导的HepG2细胞损伤,这与网络药理学分析结果一致。使用大孔树脂分离恰玛古醇提物和水提物,分别得到三个组分。恰玛古提取物醇提组分三,水提组分三在乙醇诱导的 HepG2细胞建立酒精性肝损伤体外模型中可以显著抑制乙醇诱导的增殖毒性。在恰玛古醇提物组分三、水提物组分三中通过 UPLC 进行定性分析均检出槲皮素和芹菜素成分,进一步证明槲皮素和芹菜素可能是恰玛古缓解酒精性肝损伤的有效成分。<br> 综上所述,恰玛古提取物可显著抑制乙醇诱导的肝损伤。采用 LC-TOF-MS/MS 在恰玛古提取物中鉴别出 37 种化学成分,网络药理学和分子对接发现槲皮素和芹菜素是主要的抑制乙醇诱导的肝损伤活性成分。GO 和 KEGG 富集分析发现,PI3K/AKT 信号通路是恰玛古抗酒精性肝损伤的关键通路。体外验证实验结果与药理学结果一致,恰玛古提取物、槲皮素或芹菜素通过激活 PI3K/AKT 途径缓解乙醇诱导的HepG2细胞损伤。这为恰玛古缓解酒精性肝病的作用提供了新的证据,也为恰玛古开发为防治酒精性肝病的功能性食品提供了理论依据。
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