哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
植物多酚种类繁多并且具有多种优良的生理功能,从植物中挖掘天然且高
活性的多酚类物质一直是本领域的研究热点。我国东北地区红松资源丰富,但
其林副产品生物活性的研究尚不充足。其中,红松松针多酚的相关报道较少。
目前,多组学技术兴起且应用广泛。转录组学(transcriptomics)和代谢组学
(metabolomics)技术可分别在基因和代谢物层面探究其分子及生理机制。因
此,使用多组学方法寻找红松松针多酚的生理功能具有现实意义。本研究以红
松松针多酚为研究对象,基于体外抗氧化活性分离纯化红松松针多酚,通过小
鼠肝脏和血清转录及代谢组学结果确定研究方向及其功能;最后建立非酒精性
脂肪肝动物模型以验证红松松针多酚抗NAFLD肝损伤功能。
红松松针多酚的制备及抗氧化活性分析。本研究采用40%乙醇以超声波
辅助提取方式提取红松松针多酚,以抗氧化活性为评价标准,通过HP-20大孔
树脂与C18反向硅胶柱进行分离纯化并筛选出目标组分Fr-3-2。该组分超氧阴
离子自由基清除的EC50值为81.25μg/mL,羟自由基清除的EC50值为0.717
mg/mL。福林酚法分析Fr-3-2多酚含量为62.22±4.55%。采用LC-MS/MS分
析鉴定出9个可能存在的多酚结构:木耳苷、宝藿苷Ⅰ、原花青素B2、表儿
茶素、枸橘苷、异鼠李素-3-O-葡萄糖苷、芹菜素7-(6”-丙二酰新橙皮甙)、
槲皮素3-葡萄糖醛酸-7-硫酸盐、槲皮素3,3,7-三硫酸酯。
红松松针多酚对小鼠肝脏基因及代谢组学影响。本研究以200mg/kg剂量
灌胃C57bl/6n小鼠,处理3周后收集肝脏进行转录组与代谢组学分析,收集
血清进行代谢组学分析。应用生物信息学方法可知,松针多酚在肝脏脂质代谢、
炎症及抗氧化方面有显著影响。其中,加权基因共表达网络分析(WGCNA)
可知非酒精性脂肪肝(nonalcoholicfattyliverdisease,NAFLD)相关基因受到
显著影响。PPI网络互作分析得到的部分关键基因也显示与脂代谢、氧化应激
及免疫调节等功能相关。KEGG分析与GO分析的结果进一步说明松针多酚对
氧化还原过程、脂代谢以及免疫系统可能产生一定影响,以上生理功能均与
NAFLD的修复相关。肝脏与血清的代谢组学分析也表明了松针多酚引起的差
异代谢物的改变对抗氧化、降血脂、抗炎有积极影响。因此,松针多酚可能对
NAFLD起修复作用。
松针多酚对NAFLD小鼠肝损伤的修复作用。本研究发现松针多酚下调了
西方饮食干预小鼠体重并改善其肥胖状况及饮水异常。其次,松针多酚干预可
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调节模型组小鼠脏器指数的改变,各剂量干预组肝脏指数均恢复到正常水平。
松针多酚可降低NAFLD小鼠血清与肝脏中的血脂(TG、TC、LDL-C)水平
(P0.01)并抑制NAFLD小鼠HDL-C的升高(P0.01)。NAFLD常伴有肝
损伤情况,而松针多酚干预使转氨酶(ALT、AST)活力升高,其中高剂量干
预组小鼠可恢复到正常水平。松针多酚干预使NAFLD小鼠血清与肝脏中SOD
活力升高,并降低肝脏ROS含量、减少血清与肝脏中MDA、TNF-α、IL-6含
量(P0.01)。肝脏HE染色与油红O染色进一步表明,松针多酚干预可修复
肝损伤并减少肝脏脂肪积累。
本研究对于揭示红松松针多酚对NAFLD小鼠肝损伤的保护作用及其机
理具有一定的理论价值,为进一步开发新型NAFLD肝损伤修复剂提供理论依
据。
关键词:红松松针;多酚;代谢组学;非酒精性脂肪肝;修复
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