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当今社会少动久坐的生活方式和高脂高热量的饮食结构导致非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的发病率逐年上升。NAFLD可视为代谢综合征(蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态,表现为肥胖、高血糖、高血压、血脂异常、高尿酸)在肝脏中的表现,若不及时干预,会进一步发生肝脏炎性病变、纤维化以及肝硬化。因此,对NAFLD的预防受到广泛关注。植物甾醇(Phytosterols,PS)是一类存在于食物中的天然化合物,其酯化产物即植物甾醇酯(Phytosterol esters,PSE)具有较好的溶解特性。我们前期研究发现PSE可显著减轻NAFLD大鼠肝脏的脂肪变性程度。本研究利用高脂饮食诱导建立NAFLD大鼠模型,同时通过灌胃给予低(0.05 g/100 g BW/d)、高剂量(0.10 g/100 g BW/d)PSE强化牛奶。对肝脏总脂肪含量进行检测,利用超高效液相色谱仪联用四级杆串联飞行时间质谱仪(Ultra performance liquid chromatography/quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS~E)分析PSE对NAFLD大鼠肝脏、血清和粪便中小分子代谢物的影响,通过Progenesis QI v2.3软件进行无监督和有监督的模式判别分析,并利用UNIFI数据分析平台对各组差异代谢物的保留时间、结构以及裂解规律进行筛选与鉴定,最终在Metabo Analyst等数据库中寻找差异代谢物所参与的代谢通路。将得到的差异代谢物与肝脏脂肪变性程度在SPSS软件中做相关性分析,深入研究PSE对NAFLD发挥预防作用的代谢分子机制。研究结果如下:(1)对肝脏小分子代谢物研究中发现,共有磷脂酸(16:0/20:2(11Z,14Z)、20:1(11Z)/0:0),磷脂酰胆碱(16:0/18:1(11E)、18:1(6Z)/0:0、18:1(9Z)/18:0、20:3(8Z,11Z,14Z)/0:0),磷脂酰乙醇胺(20:3(8Z,11Z,14Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)、22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)/17:1(9Z)),磷脂酰甘油(17:2(9Z,12Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)),溶血卵磷脂(18:1(9Z)、20:3(5Z,8Z,11Z))、20:3(8Z,11Z,14Z))等20种差异代谢物,而PSE干预后可降低磷脂酸、磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱等的离子强度。(2)对血清小分子代谢物研究中发现,甘油二酯0、16:0/20:3(8Z,1(14:0/22:2(13Z,16Z)/0:0、15:0/18:3(6Z,9Z,12Z)/0:1Z,14Z)/0:0、18:1(11Z)/18:1(11Z)/0:0),溶血卵磷脂(15:0、16:1(9Z)、20:3(5Z,8Z,11Z)、20:3(8Z,11Z,14Z)),磷脂酰胆碱(16:0/20:3(5Z,8Z,11Z)、16:0/P-18:0、18:1(11Z)/20:1(11Z)),磷脂酰乙醇胺(16:0/0:0、18:3(6Z,9Z,12Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)、20:3(8Z,11Z,14Z)/0:0)等共27种差异代谢物,PSE干预下调血清中甘油二酯、溶血卵磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰肌醇等的离子强度,升高鞘磷脂、神经酰胺、鞘糖脂的离子强度。(3)对粪便小分子代谢物筛选结果发现,3α,12α,15β-三羟基-5β-胆-8(14)-烯-24-酸、11-脱氧-11-亚甲基-PGD 2、异(4E,15-甲基-D16:1)鞘氨醇、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇,(R)-10-羟基硬脂酸等13种差异代谢物,胆汁酸和大部分脂质的离子强度在PSE干预后呈显著降低。(4)差异代谢物与脂肪变性程度的相关性分析结果表明与脂肪变性程度显著和高度正相关的物质包括了肝脏和血清中的磷脂酰胆碱、磷脂酸,肝脏中的磷脂酰乙醇胺,血清中的溶血卵磷脂(18:1(9Z))以及粪便中的磷脂酰甘油(22:4(7Z,10Z,13Z,16Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))。结论:肝脏中的磷脂酰胆碱(15:0/18:1(11Z)、16:0/18:1(11E)、18:1(9Z)/18:0、16:0/16:1(9Z)、20:3(8Z,11Z,14Z)/0:0、19:3(10Z,13Z,16Z)/0:0、17:1(10Z)/0:0、18:1(6Z)/0:0),磷脂酸(16:0/20:2(11Z,14Z)),磷脂酰乙醇胺(20:3(8Z,11Z,14Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)),血清中的磷脂酰胆碱(16:0/20:3(5Z,8Z,11Z)、20:3(8Z,11Z,14Z)/18:0、17:1(10Z)/0:0),磷脂酸(22:4(7Z,10Z,13Z,16Z)/0:0),溶血卵磷脂(18:1(9Z))以及粪便中的磷脂酰甘油(22:4(7Z,10Z,13Z,16Z)/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))可作为NAFLD的辅助诊断指标。PSE可通过调节高脂饮食诱导的甘油磷脂代谢及醚脂质代谢通路紊乱来发挥对NAFLD的预防作用。