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吉林大学学报(医学版)2025年第05期:新型甜味剂赤藓糖醇对ICR小鼠糖脂代谢的影响及肝脏代谢物的代谢组学分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:董震;吴月明;高斌;高克威;于海涛;

单位:海军第九七一医院超声诊断科;海军军医大学第二附属医院儿科;海军第九七一医院崂山医疗区外科;中国人民解放军海军特色医疗中心消化内科;海军第九七一医院消化内科;

摘要:目的:探讨赤藓糖醇对机体糖脂代谢的影响,并基于代谢组学研究赤藓糖醇影响肝脏代谢的作用机制。方法:雄性ICR小鼠随机分为正常组、蔗糖组(2%蔗糖)、低剂量赤藓糖醇(1%赤藓糖醇)组、中剂量赤藓糖醇(2%赤藓糖醇)组和高剂量赤藓糖醇(4%赤藓糖醇)组,每组10只。配制相应浓度蔗糖和赤藓糖醇溶液并置于水瓶中,小鼠可自由饮用和进食,连续观察12周,测定各组小鼠体质量、进食量和饮水量。采用试剂盒检测各组小鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和血糖水平,计算小鼠肝脏指数。采用超高效液相色谱-轨道阱高分辨质谱(UPLC-OE-MS)非靶标代谢组学检测正常组和高剂量赤藓糖醇组小鼠肝脏代谢物,采用生物信息学以变量重要性投影(VIP)>1且校正后P<0.05为条件筛选2组小鼠肝脏差异代谢物,利用京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析探讨肝脏差异代谢物的功能作用。结果:与正常组比较,其他各组小鼠体质量、进食量、肝脏指数和血脂水平差异均无统计学意义(P>0.05),高剂量赤藓糖醇组小鼠血糖水平明显升高(P<0.01)。2组小鼠肝脏代谢组学分析共鉴定1 144个代谢物,主要包括脂质和脂类小分子(17.39%)、有机酸及衍生物(10.87%)、有机杂环化合物(5.80%)和有机氧化合物(5.07%)等。与正常组比较,高剂量赤藓糖醇组小鼠共有138个肝脏差异代谢物,其中112个代谢物上调,26个代谢物下调。KEGG信号通路富集分析,差异代谢物主要富集于代谢、类固醇激素生物合成、皮质醇合成与代谢和库欣综合征等通路;进一步对代谢通路进行拓扑分析,差异代谢物主要涉及鞘脂代谢、三羧酸循环、核黄素代谢、类固醇激素生物合成和嘌呤代谢等信号通路。结论:长期摄入高剂量赤藓糖醇可引起小鼠血糖水平升高,其机制可能是通过干扰核黄素代谢影响三羧酸循环和干扰鞘脂代谢,导致血糖控制系统受损。

关键词:赤藓糖醇;;代谢组学;;血糖;;鞘脂代谢;;三羧酸循环;;核黄素代谢

基金资助:山东省卫健委医药卫生科技发展计划项目(202203080692)