近期,江西农业大学研究人员在 Frontiers in Nutrition 期刊发表了一篇文章。该研究发现,木犀草素可通过激活 AMPK 信号通路增强线粒体自噬,从而有效减轻脂多糖诱导的猪肠道紧密连接损伤,凸显了其在减轻肠道损伤方面的治疗潜力。
图源:frontiersin.org
木犀草素改善肠道
这项研究以猪空肠上皮细胞(IPEC-J2)为材料,建立了脂多糖诱导的肠道功能障碍的细胞模型,并通过 AMPK siRNA 实验,探讨木犀草素(LUT)对脂多糖诱导的肠道功能障碍的保护作用。
研究人员发现,经 LUT 处理后,LPS 处理组和未处理组细胞的 MDA 含量均明显降低,抗氧化酶(SOD、CAT)活性明显升高。与 LPS 处理相比,LUT 预处理剂量依赖性地降低了 ROS 水平。这些结果表明,LUT 给药通过降低 MDA 含量,增强抗氧化酶活性,并减弱 LPS 处理的 IPEC-J2 细胞中的 ROS 生成,表现出抗氧化特性。
LUT 提高抗氧化能力
LPS 处理导致 IPEC-J2 细胞 IL-6,IL-1 β 和 NF- κ B 的相对 mRNA 表达水平上调。然而,联合使用 LUT(0.2 μ g/mL 和 0.5 μ g/mL)可有效逆转 IL-6,IL-1 β 和 NF- κ B 的 mRNA 表达水平。与 LPS 组相比,LUT 治疗组 IPEC-J2 细胞中紧密连接蛋白 ZO-1,Claudin-1 和 Occludin 的蛋白质表达水平显著升高。这说明 LUT 能降低 LPS 刺激的 IPEC-J2 细胞促炎细胞因子表达,减轻 IPEC-J2 细胞紧密连接损伤。
LUT 对 IPEC-J2 细胞中紧密连接蛋白表达和促炎细胞因子表达的影响
为探讨 LUT 对 IPEC-J2 细胞的潜在作用机制,研究人员通过分析线粒体超微结构、MMP 以及线粒体自噬相关 mRNA 和蛋白质的表达来评价线粒体功能和线粒体自噬。结果发现,经 LPS 处理的 IPEC-J2 细胞中线粒体出现肿胀、膜损伤,且自噬体数量有限。相反,经 LUT 预处理的 IPEC-J2 细胞中线粒体形态正常,自噬体数量较多。此外,LUT 预处理还增加了 IPEC-J2 细胞 p-AMPK / AMPK 和自噬相关蛋白(ULK1,Parkin,Pink1)的蛋白质表达。这说明 LUT 可以通过增强线粒体自噬和激活 AMPK 来减轻 LPS 诱导的 IPEC-J2 细胞屏障功能障碍。
LUT 对 IPEC-J2 细胞中 AMPK 及线粒体自噬相关基因表达水平的影响
总之,LUT 可能通过抗氧化、抗炎、保护肠道屏障功能和抗凋亡等多种机制减轻 LPS 诱导的肠道损伤。LUT 治疗还能有效减轻氧化应激,恢复线粒体自噬功能,并改善自噬。
木犀草素的多种功效
木犀草素是一种天然存在于各种植物中的类黄酮,因其最初从木脂科木脂素属植物中分离而得名。木犀草素属于植物雌激素类化合物,主要以糖苷的形式存在于蔬菜、水果和草本植物中,例如胡萝卜、西兰花、洋葱、辣椒、苹果、橙子、金银花。
除了改善肠道外,木犀草素还具有降尿酸、保护心脏、保护神经、抗菌、抗过敏、抗糖尿病等功效。
降尿酸:
木犀草素具有强效降尿酸和抗氧化生物活性。研究发现,木犀草素可以通过调节尿酸转运蛋白、抑制 XO 活性和激活肾脏 SIRT1/6 级联及其下游 Nrf2 介导的抗氧化途径来促进尿酸排泄、改善高尿酸血症引起的肾损伤和细胞凋亡。小鼠实验也发现,木犀草素可通过激活尿酸排泄和 Nrf2/HO-1/NQO1 抗氧化途径以及抑制肝脏黄嘌呤氧化酶活性来减轻高尿酸血症性肾病小鼠的肾脏损伤。
保护心脏:
敲低 NLRP3 可增强 LPS 处理的 H9c2 细胞(源自大鼠胚胎心室组织,具有部分心肌细胞特征)的活力,并减少 LPS 诱导的细胞凋亡和炎症因子。木犀草素被认为通过下调 NLRP3 来减少炎症损伤。研究发现,木犀草素可以保护心肌细胞免受 LPS 诱导的细胞凋亡和炎症损伤。这些发现支持使用木犀草素改善心肌炎,并支持 NLRP3 作为心肌炎的潜在治疗靶点。
保护神经:
体外研究发现,用木犀草素可以改善大鼠 C6 神经胶质瘤细胞和 BV2 小胶质细胞,进而改善阿尔茨海默症。木犀草素可抑制 LPS 诱导的细胞增殖、炎性细胞因子产生和内质网应激,从而有效缓解认知障碍并限制神经元损伤。Ahmad 等人发现,木犀草素可能通过抑制 JNK 来减轻注射淀粉样 β 蛋白的小鼠的氧化应激、神经炎症、细胞凋亡、淀粉样蛋白生成和突触功能障碍。
木犀草素的市场应用
Cognitive Market Research 数据显示,2025 年全球木犀草素市场规模约为 15.752 亿美元,到 2033 年将达到 30.929 亿美元。2025 年至 2033 年期间,木犀草素市场将以 8.8% 的复合年增长率增长。
由于具备多种有益特性,木犀草素在功能性食品的开发中拥有巨大的潜力。例如在日本,木犀草素已成为降尿酸产品中的明星成分。食研汇统计发现,截至 4 月 18 日,共有 82 件机能性标示食品含有木犀草素,其中有 78 件产品宣称木犀草素能够降低尿酸水平。
寧藥化學工業株式会社推出的尿酸ルテオケア含有从菊花中提取的木犀草素,该产品具有降低高尿酸水平患者尿酸水平的功能。
图源:日本消费者厅
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[ 1 ] https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2025.1552890/full
[ 2 ] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11346905/
[ 3 ] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9917216/#sec5-ijms-24-02136
[ 4 ] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11521689/
[ 5 ] https://www.cognitivemarketresearch.com/luteolin-market-report
封面图源自 pixabay,图片网址:
https://pixabay.com/zh/photos/carrot-turnip-vegetables-2309814/
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