研究进展 | 安石榴苷与人类健康关系的探讨

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安石榴苷是从石榴皮中分离出来的，是一种具有抗炎、保肝和抗氧化活性的多酚。安石榴苷是石榴皮多酚的主要成分,具有抗氧化、抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎等多种药理学功效。安石榴苷被人体吸收后，在人体酶的作用下，可以分解为鞣花酸，其抗氧化性优良，已被用作食品抗氧化剂。多方面的探索安石榴苷与人类健康的关系，可为开发功能食品提供相应原料参考，也可减少石榴皮资源的废弃率，减少环境污染。

研究成果分享

安石榴苷通过调节FoxO1/TXNIP信号通路抑制细胞焦亡并促进自噬，从而改善糖尿病性肝损伤

01

Abstract

糖尿病性肝损伤（DLI）是糖尿病的并发症之一，严重危害人类健康。安石榴苷（PU）是一种主要存在于石榴皮中的多酚化合物，已被证明可以改善DLI等代谢性疾病，其机制有待进一步探讨。本研究建立HFD/STZ诱导的糖尿病小鼠模型，探讨PU对DLI的影响及机制。结果表明，PU干预显著改善糖尿病小鼠肝脏组织学及血清生化异常，显著抑制糖尿病小鼠肝脏中NLRP3、Caspase1、IL-1β、GSDMD等细胞焦亡相关蛋白的表达，并上调自噬相关蛋白的表达。同时，PU治疗显着增加糖尿病小鼠肝脏中FoxO1蛋白表达并抑制TXNIP蛋白表达。上述结果在高糖诱导的HepG2细胞损伤模型中得到进一步验证。AS1842856是FoxO1特异性抑制剂。AS1842856联合PU的干预逆转了PU对HepG2细胞焦亡和自噬的调节作用。总之，本研究表明PU可能通过调节FoxO1/TXNIP信号传导抑制焦亡并上调自噬，从而减轻DLI。

Conclusion

本研究首次观察到上调下垂和FoxO1/TXNIP信号通路在PU对DLI的保护作用中的作用。试验提供的证据表明，PU可以通过调节FoxO1/TXNIP信号来抑制下垂和上调自噬，从而减轻DLI。根据目前研究中PU对DLI的改善作用，PU可能被开发为治疗DLI和其他代谢性疾病的功能成分。

Reference:

TAN X Y, LONG Y, ZHANG R, et al. Punicalagin ameliorates diabetic liver injury by inhibiting pyroptosis and promoting autophagy via modulation of the FoxO1/TXNIP signaling pathway[J]. Molecular Nutrition & Food Research, 2024, 2300912. DOI:10.1002/mnfr.202300912.

安石榴苷通过恢复高尿酸血症引起的肾和肠道功能障碍来减轻高尿酸血症

02

Abstract

据估计，90%的高尿酸血症病例是由于尿酸（UA）无法排泄造成的。负责排泄UA的两个主要器官是肾脏（70%）和肠道（30%）。此前的研究表明，安石榴苷（PU）可以防止肾脏和肠道损伤，这使其成为缓解高尿酸血症的潜在候选者。然而，PU治疗高尿酸血症的效果和更深层次的作用机制仍不清楚。探讨PU改善高尿酸血症的作用及作用机制。使用高尿酸血症小鼠模型评估PU对高尿酸血症的影响和作用机制。应用表型参数、代谢组学分析和16S rRNA测序来探讨PU改善高尿酸血症的肾脏和肠道内的作用和基本作用机制。PU给药显著降低高尿酸血症小鼠升高的血清尿酸（SUA）水平，并有效减轻高尿酸血症引起的肾脏和肠道损伤。在肾脏中，PU下调高尿酸血症小鼠体内UA吸收蛋白URAT1和GLUT9的表达，同时上调UA排泄蛋白ABCG2和OAT1的表达，介导MAKP/NF-κB的激活。此外，PU可减轻肾脏糖代谢紊乱，从而有助于改善肾功能障碍和炎症。同样，PU增加UA排泄蛋白表达，抑制高尿酸血症小鼠肠道中MAKP/NF-κB的激活。此外，PU还恢复了高尿酸血症小鼠的肠道微生物群失调。这项研究揭示了PU通过恢复高尿酸血症小鼠的肾脏和肠道损伤来改善高尿酸血症的影响，并可考虑开发用作降UA剂的营养保健品。

Conclusion

本研究发现，PU通过恢复高尿酸血症小鼠的肾、肠功能，能有效改善高尿酸血症小鼠模型的高尿酸血症。PU可通过抑制炎症信号转导途径的激活，改善肾脏和肠道UA转运蛋白的蛋白表达。此外，还发现PU可以改善高尿酸血症小鼠模型的肠道微生物区系失调和肾脏糖代谢失衡。揭示了PU对高尿酸血症的降尿酸作用，并探讨了与肾脏和肠道相关的基本机制，特别是考虑到其较大的安全性和在人体上的广泛报道，PU有望成为临床试验中治疗UA升高的营养制剂。

Reference:

HAN Q Q, REN Q D, GUO X, et al. Punicalagin attenuates hyperuricemia via restoring hyperuricemia-induced renal and intestinal dysfunctions[J]. Journal of Advanced Research, 2024. DOI:10.1016/j.jare.2024.03.029.

安石榴苷通过AMPK-NF-κB-STAT3通路增强肠道屏障、减少氧化应激和下调炎症，从而改善DSS诱导的小鼠结肠炎

03

Abstract

炎症性肠病的特征是上皮屏障功能受损和肠道炎症过度活跃。本研究旨在研究安石榴苷（石榴中的一种生物活性鞣花单宁，PU）对右旋糖酐硫酸钠（DSS）诱导的小鼠结肠炎的影响，并探讨相关的潜在机制。口服安石榴苷（100 mg/kg/day）可有效减轻小鼠实验性结肠炎的严重程度，其证据是结肠长度增加、肠道通透性改善和组织学评分降低。PU上调结肠炎小鼠中的mRNA表达水平以及ZO-1和Occludin的蛋白表达。此外，PU可有效降低结肠和暴露于H2O2的Caco-2细胞中的活性氧（ROS）水平。从机制上讲，PU通过抑制白介素6（IL-6）的分泌和NF-κB/STAT3通路的磷酸化来减轻炎症。此外，PU安石榴苷可增加DSS处理小鼠结肠中的单磷酸腺苷激活蛋白激酶（AMPK）磷酸化以及脂多糖（LPS）诱导的RAW 264.7巨噬细胞。在暴露于LPS的RAW 264.7巨噬细胞中，通过siRNA敲除AMPKα会降低安石榴甙的抗炎功能。此外，分子对接分析、细胞热位移分析（CETSA）和药物亲和力响应靶稳定性（DARTS）分析支持安石榴苷和AMPK之间的直接相互作用。总之，PU可以通过增强肠上皮屏障、减轻氧化应激和部分通过调节AMPK-NF-κB-STAT3通路减轻炎症来减轻DSS诱导的结肠炎。

Conclusion

本实验数据表明，PU可通过增强肠上皮屏障，减轻氧化应激，部分通过调节AMPK-NF-κB-STAT3途径减轻炎症，从而减轻DSS所致的结肠炎。这些发现表明了PU的抗结肠炎潜力，并为基PU的IBD预防或缓解策略的开发提供了支持。

Reference:

LIU H H, LI J H, YAN C H, et al. Punicalagin ameliorates DSS-induced colitis in mice through strengthening gut barrier, decreasing oxidative stress and downregulating inflammation via AMPK–NF–κB-STAT3 pathway[J]. Food Bioscience, 2024, 60: 104384. DOI:10.1016/j.fbio.2024.104384.

肠道微生物群和D-核糖介导安石榴苷对DSS治疗小鼠的抗结肠炎作用

04

Abstract

炎症性肠病（IBD）是全世界日益严重的健康负担。安石榴苷是一种富含石榴皮的生物活性成分，已被证明可以减轻化学或细菌引起的小鼠实验性结肠炎，但安石榴苷是否通过调节肠道微生物群和代谢物发挥其功能仍有待探索。给小鼠口服安石榴苷（100 mg/kg/day）可缓解右旋糖酐硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎。通过16S rRNA测序分析肠道微生物群表明，安石榴苷通过增加Lachnospiraceae_NK4A136_group和双歧杆菌丰度来改变肠道微生物群。为了评估安石榴苷调节的微生物群及其代谢物对结肠炎小鼠的影响，将粪便微生物群和无菌粪便滤液（SFF）移植到口服抗生素治疗的小鼠体内。粪便微生物群移植（FMT）的结果表明，安石榴苷的抗结肠炎作用可以通过移植安石榴苷调节的肠道微生物群及其代谢物来转移。此外，还发现安石榴苷调节的无菌粪便滤液还具有抗结肠炎作用，改善肠道屏障完整性和减少炎症就证明了这一点。随后，使用液相色谱-质谱法（LC-MS）分析粪便代谢物。分析表明安石榴苷显著提高了D-核糖的水平。体外实验表明，D-核糖具有抗炎和抗氧化特性。此外，D-核糖显著减轻了DSS诱导的小鼠结肠炎症状。总的来说，这项研究表明肠道微生物群及其代谢物在一定程度上介导了安石榴苷对DSS诱导的小鼠结肠炎的保护作用。D-核糖是安石榴苷在小鼠体内发挥抗结肠炎作用的关键代谢物。

Conclusion

本实验研究表明，补充安石榴苷可有效地改善了小鼠的结肠炎，安石榴苷的抗结肠炎作用至少部分是通过肠道微生物区系和D-核糖介导的。这些发现为研究安石榴苷发挥抗结肠炎作用的机制提供了新的见解，并进一步证实了其在预防IBD方面的潜在应用。

Reference:

LIU H H, YAN C H, TEN Y, et al. Gut microbiota and D-ribose mediate the anti-colitic effect of punicalagin in DSS-treated mice[J]. Food & Function, 2024. DOI:10.1039/d4fo00741g.

翻译/撰写：李雄（实习）

编辑：梁安琪；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意

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