藜麥麩皮皂苷的抗氧化活性及基于代謝組學(xué)探究其改善非酒精性脂肪肝的作用機(jī)制

余遠(yuǎn)，陶飛燕，紀(jì)雪瑩，宋林夢，張若愚，馮靜，薛鵬*

（1.濰坊醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，山東濰坊 261053）（2.濰坊醫(yī)學(xué)院康復(fù)學(xué)院，山東濰坊 261200）

長期高脂飲食會使機(jī)體能量攝入超過能量消耗，從而導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂，引發(fā)高脂血癥、肥胖及二型糖尿病等代謝綜合征。非酒精性脂肪肝（NAFLD）是代謝綜合征在肝臟的局部表現(xiàn)，以甘油三酯在肝臟蓄積和肝脂肪變性為特征性病理改變，包括單純非酒精性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎[1]。目前還未有治療NAFLD 的特效藥物，尋找植物源性化合物進(jìn)行預(yù)防和治療該疾病具有重大意義[2]。NAFLD 的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜且尚不清楚，被廣泛接受的“二次打擊”學(xué)說認(rèn)為，脂肪堆積及其引起的氧化應(yīng)激水平升高是導(dǎo)致NAFLD的重要機(jī)制[1,3]。

藜麥原產(chǎn)于南美安第斯地區(qū)，是印加人的主要食物，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)為是“全營養(yǎng)食品”[4]。它不僅富含氨基酸、維生素和不飽和脂肪酸，并且含有多糖、多酚和皂苷等生物活性物質(zhì)，是一種很有前途的功能性和藥用食品[5]。藜麥皂苷存在于藜麥的各個(gè)部位，如根、莖葉、種子等，在藜麥的加工副產(chǎn)物藜麥麩皮中含量最豐富，為3%～8%左右[6]。經(jīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定，藜麥皂苷主要為五環(huán)三萜皂苷，齊墩果酸、美商陸酸是其主要皂苷元構(gòu)型[7]。研究證明，皂苷能降低血脂，預(yù)防肝細(xì)胞脂肪變性，可作為天然降脂藥物的候選物之一[8]。日常膳食添加藜麥能降低體重和改善脂質(zhì)代謝紊亂，而含有藜麥皂苷的藜麥的作用更加明顯[4]。藜麥總皂苷能減少3T3-L1 前脂肪細(xì)胞中與脂質(zhì)合成有關(guān)的基因和蛋白表達(dá)水平[9]。但是在長期高脂飲食刺激下，藜麥麩皮總皂苷體內(nèi)抗氧化活性和對代謝組學(xué)的影響尚未被研究。

代謝組學(xué)是利用高分辨率和高靈敏度的測量分析儀器對待測物中的內(nèi)源性小分子代謝物進(jìn)行定性定量分析，可用于發(fā)現(xiàn)與疾病發(fā)生發(fā)展有關(guān)的代謝物質(zhì)和代謝途徑變化，從而有助于揭示機(jī)體發(fā)病機(jī)制及改善機(jī)制[10]。內(nèi)源性代謝產(chǎn)物可以改變機(jī)體表型[11,12]。待測物質(zhì)具有多樣性，尿液、糞便、血清和組織勻漿皆可用于代謝組學(xué)分析。研究長期高脂飲食下藜麥麩皮總皂苷對尿液內(nèi)源性代謝物的影響，利于探究降脂作用機(jī)制[13,14]。

本文旨在探究藜麥麩皮總皂苷體外抗氧化活性，以及通過尿液多組學(xué)研究藜麥總皂苷對NAFLD 的影響，闡述藜麥麩皮總皂苷預(yù)防肝臟脂質(zhì)堆積的機(jī)理，為藜麥麩皮總皂苷用于NAFLD 防治的研究提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

藜麥麩皮，內(nèi)蒙古益稷生物科技公司；甲醇、乙醇（質(zhì)譜級），Thermo Fisher Scientific；乙腈（質(zhì)譜級），Thermo Fisher Scientific；純凈水，娃哈哈公司；瑞伐他汀鈣片（批號：501109），阿里斯康藥業(yè)；高脂飼料（成分含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）：10%豬油、4%膽固醇、10%蛋黃粉、0.4%膽酸鈉和75.5%普通標(biāo)準(zhǔn)動物飼料，購自濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動物公司；TC（96T，批號：A111-1-1）、TG（96T，批號：A110-1-1）、ALT（96T，批號：C009-2-1）、AST（96T，批號：C010-2-1）、MDA（96T，批號：A003-1-2）和GSH（96T，批號：A006-2-1）試劑盒，購自南京建成生物工程研究所；抗壞血酸（Vc），購自北京索萊寶科技有限公司。

1.2 主要儀器

U3000 型UPLC-Q-Exactive-MS（Thermo Fisher Scientific，美國），配Amide column（2.1 mm×100 mm，1.7 μm，Waters，德國）分析柱；低溫高速離心機(jī)，德國Sigma；酶標(biāo)儀，美國Thermo Fisher Scientific Oy；倒置顯微鏡，日本OLYMPUS。

1.3 方法

1.3.1 藜麥麩皮總皂苷的提取

參考趙雷等[15]的方法對藜麥麩皮皂苷進(jìn)行提取。準(zhǔn)確稱量藜麥麩皮100 g，用φ=75%的乙醇進(jìn)行超聲提?。╒:V=8:1），取上清液，旋蒸濃縮除去乙醇后，依次通過石油醚、乙酸乙酯、正丁醇進(jìn)行萃取，正丁醇部位干燥后即得藜麥總皂苷。

1.3.2 藜麥麩皮總皂苷體外抗氧化活性測定

1.3.2.1 DPPH 自由基清除率的測定

參照傅鈺等[16]的方法，分別配置0.1、1、5、8 和10 mg/mL 的藜麥麩皮總皂苷溶液和Vc 溶液，Vc 作為陽性對照物，測定藜麥麩皮總皂苷的DPPH·清除率。

1.3.2.2 還原力的測定

分別配置0.1、1、5、8 和10 mg/mL 的藜麥麩皮總皂苷溶液和Vc 溶液，Vc 作為陽性對照物。取樣品溶液0.5 mL，分別加入0.2 mmol/L PBS 0.5 mL 和10 mg/mL 鐵氰化鉀溶液0.5 mL，渦旋混勻，水浴20 min，后加入100 mg/mL 三氯乙酸0.5 mL，離心（3 000 r/min，10 min）。取上清液0.5 mL，加入超純水2.5 mL 和1 mg/mL 三氯化鐵0.5 mL，渦旋混勻，室溫靜置10 min 后，用酶標(biāo)儀在波長700 nm 處測定吸光度值。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)動物分組與給藥

雄性SD 大鼠，體質(zhì)量（220±10）g，購自濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動物公司，生產(chǎn)許可證號：SCXK（魯）20190003，動物實(shí)驗(yàn)及操作經(jīng)濰坊醫(yī)學(xué)院倫理委員會批準(zhǔn)（2020SDL183）。通風(fēng)籠中飼養(yǎng)，自由飲水?dāng)z食，明暗交替條件為12 h/12 h。適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，分成體重?zé)o差異性的2 組：空白組CON（n=6）、高脂飲食組（n=36），2 周后，剔除高脂飼料不耐受、體重不升的大鼠。CON 組予持續(xù)實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)飼料飼養(yǎng)，高脂飲食組予持續(xù)高脂飼料飼養(yǎng)。高脂飲食組大鼠隨機(jī)分成5 組（n=6），模型組（HFD）、HFD+藜麥麩皮皂苷低劑量（25 mg/(kg·d)，LQS）、HFD+藜麥麩皮皂苷中劑量（100 mg/(kg·d)，MQS）、HFD+藜麥麩皮皂苷高劑量（400 mg/(kg·d)，HQS）和陽性藥物瑞伐他汀鈣片對照組（10 mg/(kg·d)，Statins）。分組后，CON、HFD 組予蒸餾水灌胃，其他組予不同劑量藜麥麩皮總皂苷進(jìn)行等體積灌胃，10 mL/(kg·d)，實(shí)驗(yàn)周期8 weeks。實(shí)驗(yàn)結(jié)束前一天，將大鼠置于代謝籠中，每兩只一籠，收集24 h 尿液，-80 ℃凍存。

1.3.4 標(biāo)本采集與處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，大鼠禁食不禁飲12 h。予乙醚麻醉后，眼眶后靜脈叢采血至無抗凝分離膠管中，室溫靜置一小時(shí)后，3 500 r/min 離心（4 ℃，10 min），取上清，分裝后凍存于-40 ℃?zhèn)溆?。迅速取出新鮮肝臟，予4 ℃生理鹽水清洗后，用吸水紙吸干水分，取各組大鼠肝臟相同部位固定于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的多聚甲醛組織固定液中。肝臟固定后24 h 后，送至武漢賽維爾生物科技有限公司，行石蠟包埋，油紅染色。

1.3.5 尿液代謝組學(xué)分析

1.3.5.1 尿液前處理

因?yàn)槟蛞褐卸酁樗苄晕镔|(zhì)，因此使用親水柱Amid進(jìn)行分離。尿液原液放置常溫復(fù)溶后，取200 μL，加入600 μL 冰甲醇（V:V=1:3），斡旋30 s 后冰箱靜置1 h，12 500 r/min 離心5 min，取上清200 μL 常溫中待干，1 mL 質(zhì)譜級甲醇復(fù)溶后稀釋50 倍，用0.22 μm濾膜過濾，備用[17]。

1.3.5.2 UPLC-MS 條件

采用UPLC-AMIDE-Q-Exactive MS 進(jìn)行檢測的條件。參考張若愚等[18]的方法，流動相A 為100 mmol/L醋酸銨水溶液，流動相B 為乙腈，線性梯度洗脫（0～10 min，99% B；10～15 min，40% B；15～20 min，99%B；20～30 min，1% B），進(jìn)樣量4 μL，流速0.3 mL/min，柱溫30 ℃，紫外波長220 nm。質(zhì)譜方法：鞘氣流速30 Arb；輔助氣體流速8 Arb；噴霧電壓3.2 kV；離子傳輸管溫度320 ℃；載氣為氮?dú)?，F(xiàn)ull MS-ddMS 模式下采用電噴霧離子源（ESI）正、負(fù)離子模式進(jìn)行掃描，質(zhì)荷比采集范圍50～1 200m/z。

1.3.5.3 代謝組學(xué)數(shù)據(jù)和分析

利用Xcalibur 軟件獲得含保留時(shí)間（Rt）、峰面積和碎片分子量的圖譜，使用Compound Discover 3.2.0軟件檢索數(shù)據(jù)庫鑒定代謝產(chǎn)物，最終獲得含有Rt、精確分子量、分子式和相對含量的序列表。采用SIMCA-P14.1 對數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和正交偏最小二乘法（Orthogonal Partial Least-squares Discrimination Analysis，OPLS-DA）等多維度統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行差異化合物的篩選。PCA 和OPLS-DA 常被用來分析和比較代謝組學(xué)中獲得的高通量、多維度的數(shù)據(jù)。PCA 是忽略每個(gè)樣本的分組，單純對每個(gè)樣本進(jìn)行分析，該模型能反應(yīng)整體代謝物譜的分離趨勢；OPLS-DA 是建立在有明確分組的基礎(chǔ)之上對樣本進(jìn)行分析，該模型能縮小組內(nèi)差異，將組間差異最大化，利于獲得使兩組間差異化合物，提供更多的生物學(xué)信息。差異代謝物通過MetaboAnalyst 5.0 和SMPDB 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行代謝通路拓?fù)浞治觯罱K得出差異代謝產(chǎn)物富集出的代謝通路。通過闡述其生物學(xué)意義，評價(jià)藜麥麩皮皂苷對機(jī)體代謝的影響。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理與分析

生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示（X±SD），采用SPSS 25.0 軟件對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行One-way ANOVA統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，方差齊性用LSD 檢驗(yàn)，方差不齊用Dunnett' s 檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與討論

2.1 藜麥麩皮總皂苷的抗氧化活性

2.1.1 DPPH 自由基的清除能力

由圖1a 可知，藜麥麩皮總皂苷質(zhì)量濃度在0.1～10 mg/mL 時(shí)，均具有清除DPPH·的能力，并呈現(xiàn)出量效關(guān)系，隨著質(zhì)量濃度的增加，清除能力變強(qiáng)。當(dāng)皂苷質(zhì)量濃度為10 mg/mL 時(shí)，對DPPH·的的清除率為86.25%，對照品Vc 的DPPH·清除率較高。

圖1 藜麥麩皮總皂苷的體外抗氧化活性Fig.1 In vitro antioxidant activity of quinoa saponins in quinoa husks

2.1.2 總還原力

還原力可用于評價(jià)天然化學(xué)物質(zhì)抗氧化能力。還原力的大小和700 nm 處溶液的吸光度成正比。如圖1b 所示，藜麥麩皮總皂苷具有還原力。當(dāng)皂苷質(zhì)量濃度為10 mg/mL 時(shí)，還原力為0.49，對照品Vc 的還原力較高。

傅鈺等[16]用三種不同顏色藜麥的混合皂苷進(jìn)行DPPH·清除率和還原力測量實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明三種藜麥皂苷均具有抗氧化活性，DPPH·清除率和還原力分別最高可達(dá)80%和0.35。韋興英等[19]測得藜麥總皂苷的DPPH·清除率和還原力分別最高可達(dá)76.5%和0.6。本研究發(fā)現(xiàn)，藜麥麩皮總皂苷具有良好的體外抗氧化效果，和之前研究結(jié)果一致。DPPH 是一種以氮為中心的自由基。除了活性氧自由基外，活性氮自由基也能促進(jìn)NAFLD 的發(fā)生發(fā)展[20]。

2.2 藜麥麩皮總皂苷對肝臟組織病理形態(tài)的影響

肝臟組織脂質(zhì)沉積是非酒精性脂肪肝特征性病理變化。圖2 為肝臟組織切片油紅染色結(jié)果，和空白組相比，模型組肝臟脂滴明顯增多，肝細(xì)胞索排列紊亂，說明大鼠NAFLD 模型成功建立；藜麥麩皮總皂苷組能不同程度的減少肝臟脂滴沉積，肝細(xì)胞索排列較為整齊，效果呈濃度依賴關(guān)系，瑞伐他汀組幾乎沒有脂質(zhì)沉積。切片結(jié)果和生化結(jié)果一致。因此，藜麥麩皮總皂苷能降低肝臟脂質(zhì)沉積，且呈劑量依賴性。

圖2 藜麥麩皮總皂苷對肝臟脂質(zhì)的影響Fig.2 Effect of quinoa saponins on the pathological morphology of rats' liver

2.3 藜麥麩皮總皂苷對肝臟脂質(zhì)、肝功能指標(biāo)和氧化損傷的影響

和空白組對比，模型組肝臟TC、肝臟TG、AST和ALT 明顯升高（P＜0.05），說明高脂飲食已導(dǎo)致肝臟脂肪堆積和肝損傷（表1）；和模型組相比，藜麥麩皮總皂苷組和瑞伐他汀組的肝臟脂質(zhì)、ALT 和AST 明顯下降（P＜0.05），不同劑量的藜麥麩皮總皂苷呈現(xiàn)出不同的降脂保肝效果，劑量越高，對肝臟脂質(zhì)和肝功能指標(biāo)的改善作用越明顯，高劑量組效果比他汀組更好，該結(jié)果說明藜麥麩皮總皂苷能改善由高脂飲食引起的NAFLD。和空白組比較，模型組MDA顯著增加（P＜0.05），GSH 顯著降低（P＜0.05）；和模型組比較，皂苷干預(yù)組的MDA 降低（P＜0.05），血清GSH 含量明顯升高（P＜0.05），表明藜麥麩皮總皂苷改善NAFLD 可能與降低高脂飲食引起的氧化應(yīng)激有關(guān)。

表1 藜麥麩皮總皂苷對肝臟脂質(zhì)和肝功能指標(biāo)的影響（n=6）Table 1 Effects of quinoa saponin on liver lipids and liver function (n=6)

氧化應(yīng)激水平升高是NAFLD 的重要發(fā)病機(jī)制之一。機(jī)體存在天然的抗氧化系統(tǒng)。高脂飲食使機(jī)體自由基增加，當(dāng)超過機(jī)體清除率的時(shí)候，會造成抗氧化系統(tǒng)失調(diào)，使脂質(zhì)過氧化物堆積，導(dǎo)致肝細(xì)胞膜和線粒體的損傷[3]。長鏈脂肪酸的氧化分解在肝細(xì)胞線粒體內(nèi)進(jìn)行，線粒體內(nèi)膜上含有轉(zhuǎn)運(yùn)長鏈脂肪酸的肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶，是脂肪酸分解氧化的限速酶，因此，損傷線粒體會加重脂質(zhì)代謝紊亂[21]。MDA 是脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物之一，常用來衡量機(jī)體氧化損傷程度。GSH 機(jī)體內(nèi)最重要的非酶性抗氧化物，能夠清除自由基。藜麥麩皮總皂苷能降低MDA，增加GSH，說明皂苷能夠提高抗氧化能力，減輕脂質(zhì)堆積導(dǎo)致的氧化應(yīng)激。正常情況下，ALT 和AST 主要存在于肝細(xì)胞內(nèi)，血清中濃度較低。肝細(xì)胞損傷時(shí)，血清中ALT 和AST 會異常升高。藜麥皂苷和瑞伐他汀干預(yù)后，ALT 和AST 明顯降低；和他汀組相比，高劑量藜麥皂苷組肝損傷指標(biāo)下降更明顯，說明具有更好的降脂護(hù)肝效果。

2.4 尿液非靶向代謝組學(xué)分析

2.4.1 代謝輪廓分析

圖3a 是尿液代謝物PCA 得分圖，由圖可知，中、高藜麥麩皮總皂苷干預(yù)組和模型組的無相交重疊部分，呈現(xiàn)出明顯的聚類特征，說明藜麥麩皮總皂苷對整體代謝物譜產(chǎn)生了影響；6 個(gè)質(zhì)量控制樣本（Quality Control，QC）基本重合，說明檢測儀器在整個(gè)檢測分析過程中有高度的精確性和穩(wěn)定性。圖3b 是尿液代謝物OPLS-DA 得分圖，每組樣本分離更明顯，模型的參數(shù)R2X＞0.5、R2Y＞0.5 和Q2＞0.5，表明建立的模型具有較好的擬合優(yōu)度和預(yù)測度。圖3c 和3d 分別是正常組和模型組以及模型組和高劑量藜麥皂苷組的OPLS-DA 圖，組間明顯分開，說明NAFLD 和藜麥麩皮總皂苷使尿液代謝物產(chǎn)生了明顯改變。

圖3 尿液代謝物輪廓分析圖Fig.3 Urine metabolites analysis

2.4.2 差異代謝物鑒定與分析

OPLS-DA 模型中每一個(gè)代謝物的權(quán)重值（Variable Importance in the Project，VIP）大小代表該化合物對模型區(qū)分的貢獻(xiàn)值。以VIP≥1，P＜0.05 和|log2(fold change)|≥0.32 作為標(biāo)準(zhǔn)，鑒定出差異代謝物[22]。篩選出正常組和模型組以及高劑量藜麥皂苷組和模型組之間的差異代謝物后，分析它們的變化趨勢，藜麥皂苷干預(yù)后出現(xiàn)回調(diào)的代謝物可作為潛在的生物標(biāo)志物。最終確定藜麥皂苷可能通過調(diào)節(jié)7 種潛在生物標(biāo)志物改善NAFLD，如表2。與正常組相比，模型組 Betaine、Paracetamol、N,N-Dimethylglycine、2-Amino-4-[(3-Aminop-ro-pyl)amino]Butanoic Acid、Apigenin、L-Proline 和L-Glutamic Acid 含量明顯下降；和模型組相比，高劑量藜麥皂苷組中該7 種潛在生物標(biāo)志物明顯升高，說明藜麥皂苷對NAFLD 引起的異常代謝物水平有逆轉(zhuǎn)作用，能改善機(jī)體代謝紊亂。

表2 尿液差異代謝物Table 2 The differential metabolites in urine

2.4.3 代謝通路分析

采用Metabo Analyst 5.0 工具，對表2 中差異代謝物進(jìn)行富集通路分析。如圖4 所示，柱子越長表示差異代謝物在該條代謝通路上出現(xiàn)的個(gè)數(shù)越多，顏色越深代表該條通路的影響值越高。差異代謝物主要影響的通路是甘氨酸和絲氨酸代謝（Glycine and Serine Metabolism）、甜菜堿代謝（Betaine Metabolism）、蛋氨酸代謝（Methionine Metabolism）與精氨酸和脯氨酸代謝（Arginine and Proline Metabolism）等。

差異代謝物谷氨酸（L-Glutamic Acid）、甜菜堿（Betaine）和二甲基甘氨酸（N,N-Dimethylglycine）富集在甘氨酸和絲氨酸代謝通路上，表明藜麥麩皮總皂苷對此代謝通路產(chǎn)生影響。張燕等[13]的研究表明，銀耳多糖通過增加NAFLD 大鼠肝臟組織中內(nèi)源性甘氨酸的產(chǎn)生改善甘氨酸和絲氨酸代謝通路，改善機(jī)體的氧化損傷，從而保護(hù)肝臟和降低肝臟脂肪堆積。單蕊[14]的研究表明，參苓白術(shù)散能通過甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝通路改善NAFLD 大鼠脂質(zhì)代謝紊亂。甘氨酸、谷氨酸和半胱氨酸是體內(nèi)抗氧化劑GSH 的重要組成部分。藜麥皂苷能增加血清GSH 水平。改善甘氨酸和絲氨酸代謝途徑可能是藜麥皂苷提高機(jī)體抗氧化能力、降低肝臟脂質(zhì)沉積的內(nèi)在機(jī)制。值得一提的是，甜菜堿、二甲基甘氨酸、谷氨酸和甘氨酸是NAFLD 的生物標(biāo)志物[23]。谷氨酸可作為治療高脂血癥的生物標(biāo)志物和靶點(diǎn)[24]。在本次實(shí)驗(yàn)建立的NAFLD 大鼠模型尿液中，生物標(biāo)志物甜菜堿、二甲基甘氨酸和谷氨酸均出現(xiàn)了下調(diào)，高劑量藜麥皂苷使之上調(diào)。因此，藜麥麩皮總皂苷可能通過增加谷氨酸的排泄和提高機(jī)體甜菜堿和二甲基甘氨酸代謝水平改善甘氨酸和絲氨酸代謝通路改善機(jī)體脂質(zhì)代謝。

甜菜堿代謝和蛋氨酸代謝在脂質(zhì)代謝中扮演著重要角色。差異代謝產(chǎn)物甜菜堿和二甲基甘氨酸均富集在這兩條主要通路中（圖4）。二甲基甘氨酸是甜菜堿去甲基化的下游產(chǎn)物。甜菜堿是一種有效的甲基供體，可促進(jìn)同型半胱氨酸轉(zhuǎn)化為蛋氨酸，以改善蛋氨酸代謝。蛋氨酸是人體重要的甲基來源之一，它為磷脂酰乙醇胺提供甲基，形成磷脂酰膽堿，可促進(jìn)TG 以VLDL 的形式從肝臟排出，從而防止肝臟脂肪變性[8]。肝臟是脂質(zhì)合成和代謝的主要場所，預(yù)防肝臟脂肪堆積和減少脂毒性對維持正常的脂質(zhì)代謝具有重要作用。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（Sterol Regulatory Element Binding Protein，SREBP-1c）是機(jī)體調(diào)節(jié)膽固醇代謝和脂肪合成代謝的重要脂質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子，能夠促進(jìn)脂肪酸合成酶（Fatty Acid Synthetase，F(xiàn)AS）的表達(dá)，促進(jìn)脂肪生成。蛋氨酸代謝異常會增加SREBP-1c 的表達(dá)，提高血脂水平[25,26]。蛋氨酸-膽堿缺乏飲食常用來誘導(dǎo)非酒精脂肪肝炎動物模型。

研究表明，甜菜堿可以通過鐵代謝和脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的DNA 甲基化改善降低肝臟脂質(zhì)沉積[27]。除了作為機(jī)體重要的甲基供體以外，甜菜堿可以通過改變腸道菌群，預(yù)防高脂飲食引起的肥胖和肝細(xì)胞脂肪變性[28]。甜菜堿本身也作為一種脂質(zhì)化合物，參與TG的分解[8]。因此，藜麥麩皮總皂苷可能通過改變內(nèi)源性代謝物二甲基甘氨酸和甜菜堿水平改善甜菜堿代謝和蛋氨酸代謝通路，從而預(yù)防NAFLD。

精氨酸和脯氨酸代謝途徑的變化和肝損傷進(jìn)展有關(guān)。精氨酸是脯氨酸（L-Proline）和肌酸的前體物質(zhì)。脯氨酸代謝會產(chǎn)生活性氧，增加機(jī)體氧化應(yīng)激水平，從而引起細(xì)胞凋亡和自噬[29]。楊璐等[22]證明梔子苷通過降低血清中脯氨酸含量，影響精氨酸和脯氨酸代謝途徑，從而改善CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化。肌酸能夠降低S-腺苷甲硫氨酸的消耗和減少同型半胱氨酸的積累，降低肝損傷[25,30]。在本次實(shí)驗(yàn)研究中，藜麥皂苷降低NAFLD 大鼠尿液中脯氨酸含量，表明皂苷可能通過促進(jìn)脯氨酸的排泄，改善機(jī)體精氨酸和脯氨酸代謝通路。

NAFLD 患者（大鼠模型）和正常個(gè)體（大鼠模型）相比，尿液會呈現(xiàn)不同的代謝譜特征，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果和之前研究一致[31-33]。多靶點(diǎn)和多途徑是植物化學(xué)物質(zhì)防治代謝性疾病的重要特點(diǎn)。NAFLD 的發(fā)病機(jī)制與胰島素抵抗、炎癥、腸道菌群和脂質(zhì)代謝紊亂等有關(guān)。藜麥皂苷能抑制炎癥、抑制體外胰脂肪酶活性和改善腸道菌群，可作為防治脂質(zhì)代謝綜合征的候選物[34,35]。除了將尿液非靶向代謝組學(xué)作為藜麥皂苷降脂機(jī)制的研究內(nèi)容，未來還會對大鼠肝臟、血清以及糞便中內(nèi)源性代謝物進(jìn)行靶向代謝組學(xué)的探究，如脂質(zhì)代謝組學(xué)、糞便短鏈脂肪酸檢測和膽汁酸代謝等，從而獲得更全面的生物學(xué)信息[11,36]。

3 結(jié)論

本研究利用藜麥麩皮為原料獲取天然產(chǎn)物藜麥皂苷，其在體外具有良好的DPPH 自由基清除能力和還原力，并在體內(nèi)表現(xiàn)出良好的抗氧化和降脂護(hù)肝作用，能減輕高脂飲食引起的肝臟脂肪病變。同時(shí)，采用基于UPLC-MS 的代謝組學(xué)研究方法，發(fā)現(xiàn)了正常組、NAFLD 模型組和藜麥皂苷干預(yù)組不同的代謝特征，確定了7 個(gè)潛在生物標(biāo)志物在藜麥皂苷干預(yù)后，恢復(fù)或接近至正常代謝水平。這7 個(gè)差異代謝物主要與甘氨酸和絲氨酸代謝、甜菜堿代謝、蛋氨酸代謝和精氨酸和脯氨酸代謝途徑有關(guān)，可能是藜麥皂苷的內(nèi)在降脂機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)為藜麥麩皮皂苷的后續(xù)利用和非酒精性脂肪肝的防治提供理論支持。