羊肚菌多糖改善高脂饮食小鼠肝脏脂质代谢

原创

来源：郭慧阳

2025-09-05 17:32:20

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核心提示：本文主要探究羊肚菌多糖对脂质代谢的改善。

高脂饮食（HFD）诱导的代谢紊乱已成为全球公共卫生问题，其引发的高脂血症、炎症、非酒精性脂肪肝（NAFLD）和胰岛素抵抗等缺乏有效的干预手段，寻找安全有效的降脂物质是研究热点。羊肚菌（Morchella esculenta)作为药食两用真菌，其多糖具有多种生物活性，此前研究发现羊肚菌多糖（MEP-1）可改善脂质代谢，但在基因层面调控肝脏脂质代谢及促进 L - 精氨酸合成的具体机制尚不明确。

沈阳农业大学李拖平教授团队在International Journal of Biological Macromolecules（Q1,IF7.7）发表的研究，通过转录组学与功能验证探究 MEP-1 揭示MEP-1通过精氨酸合成通路及AMPK/Sirt1信号轴改善肝脏脂质代谢的的机制，为羊肚菌在功能性食品中的应用提供理论基础。

该团队在羊肚菌中提取粗多糖（MEP），得率为5.17±0.03%，纯化得到 MEP-1，单糖组成为葡萄糖、甘露糖、半乳糖的摩尔比为73.5:17.5:9。

动物试验设计5组分别为NC 组：正常饮食。HFD 组：高脂饮食。HFD-L 组：高脂饮食 + 100mg/kg/d MEP-1。HFD-M 组：高脂饮食 + 250mg/kg/d MEP-1。HFD-H 组：高脂饮食 + 400mg/kg/d MEP-1。

1. MEP-1对生理指标体重改善：HFD 组体重增长率显著高于 NC 组，MEP-1 干预后体重增长率显著降低，高剂量组效果最显著，且不影响摄食量。肝脏脂质：HFD 组肝脏 TC、TG、LDL-C 水平显著升高，HDL-C 显著降低，MEP-1 干预后呈剂量依赖性逆转。胰岛素抵抗：HFD 组空腹胰岛素和 HOMA-IR 显著升高，MEP-1 干预后显著降低，高剂量组效果明显。肝脏损伤与炎症：HFD 组 ALT、AST 及炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）显著升高，MEP-1 干预后剂量依赖性降低。

图 3. 羊肚菌多糖（MEP-1）改善高脂饮食小鼠的肥胖、肝脏脂质及血糖状况。（A）体重增长率，（B）摄食量，（C）总胆固醇（TC），（D）甘油三酯（TG），（E）低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），（F）高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C），（G）空腹胰岛素，（H）胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。图中不同小写字母表示组间存在显著差异（p<0.05）。

2. MEP-1改善肝脏：HFD 组出现肝索紊乱、脂肪堆积和肝细胞坏死，MEP-1 干预后显著缓解。小肠：HFD 组绒毛断裂萎缩、肠腔扩张、肠壁变薄，MEP-1 干预后随剂量增加逐渐改善，高剂量组接近 NC 组。

图 4. 羊肚菌多糖（MEP-1）干预对高脂饮食小鼠肝脏炎症的影响。（A）丙氨酸转氨酶（ALT），（B）天门冬氨酸转氨酶（AST），（C）白细胞介素 - 6（IL-6），（D）白细胞介素 - 1β（IL-1β），（E）肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）。图中不同小写字母表示组间存在显著差异（p<0.05）。

3. 转录组学分析差异表达基因：HFD 组与 NC 组相比，978 个基因上调，1118 个基因下调；HFD-H 组与 HFD 组相比，134 个基因上调，105 个基因下调，其中 Nek7、Saa1、Saa2 下调最显著。通路富集：精氨酸生物合成是最显著富集的通路，还涉及胰岛素分泌、NF-κB 信号通路等。

图 5. 羊肚菌多糖（MEP-1）干预对肝脏转录组的影响。（A）显著差异表达基因（DEGs）的主成分分析（PCA）图，（B）韦恩图，（C）高脂饮食组（HFD）与正常饮食组（NC）的差异表达基因火山图，（D）高剂量 MEP-1 干预组（HFD-H）与高脂饮食组（HFD）的差异表达基因火山图，（E）高剂量 MEP-1 干预组（HFD-H）与正常饮食组（NC）的差异表达基因火山图，（F）关键差异表达水平的热图，（G）高脂饮食组（HFD）与正常饮食组（NC）的京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集散点图，（H）高剂量 MEP-1 干预组（HFD-H）与高脂饮食组（HFD）的京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集散点图，（I）基因本体论（GO）分析（BP：生物学过程，MF：分子功能，CC：细胞组分）。

4. 对关键基因与蛋白验证基因表达：MEP-1 可逆转 HFD 引起的 Ass1、Cps1 等基因的异常表达，上调 AMPK、PGC-1α 等与脂肪酸氧化相关的基因。

结果表明蛋白表达：MEP-1 上调 Ass1、Cps1 蛋白表达，促进 AMPK 磷酸化，激活 Sirt1，增加 ACC 磷酸化，促进脂肪酸氧化。

图 6. 羊肚菌多糖（MEP-1）对肝脏中蛋白质表达水平的影响。（A）精氨酸琥珀酸合成酶 1（Ass1）和氨甲酰磷酸合成酶 1（Cps1），（B）磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶与腺苷酸活化蛋白激酶的比值（pAMPK/AMPK）、沉默信息调节因子 1（Sirt1）以及磷酸化乙酰辅酶 A 羧化酶与乙酰辅酶 A 羧化酶的比值（pACC/ACC）。图中不同小写字母表示组间存在显著差异（p<0.05）。

结论：MEP-1 是一种主要由葡萄糖组成的高分子量多糖，能剂量依赖性地改善高脂饮食诱导的小鼠肝脏脂质代谢紊乱、炎症及胰岛素抵抗。其机制主要与精氨酸生物合成通路及 AMPK/Sirt1/PGC-1α 信号轴调控的脂肪酸氧化有关，该研究为 MEP-1 作为功能性食品的开发提供了科学依据。

文章链接：DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2025.146361