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新年举杯,科学护胃:九制黄精助您缓解酒力

新年举杯,科学护胃:九制黄精助您缓解酒力 黄精联盟
2026-01-01
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    酒精诱导的胃黏膜损伤是常见的消化系统疾病,主要诱因为过量饮酒导致胃黏膜屏障破坏,及其导致的胃炎症、糜烂、出血甚至溃疡。酒精诱导的胃黏膜损伤的主要机制为高浓度乙醇(>40%)具有脂溶性,可直接溶解胃黏膜表面的黏液层(由糖蛋白构成,是胃黏膜的第一道屏障),破坏黏液-碳酸氢盐屏障。黏液层被破坏后,胃酸(H⁺)及胃蛋白酶直接接触胃黏膜上皮细胞,导致细胞脱水、蛋白质变性,引发上皮细胞脱落、坏死,形成糜烂或溃疡。乙醇代谢过程中,细胞色素P450酶(CYP2E1)将其氧化为乙醛,同时产生大量活性氧(ROS,如超氧阴离子、羟自由基)。ROS直接攻击细胞膜脂质、蛋白质和DNA,导致细胞结构破坏(脂质过氧化)、功能异常(酶失活),并激活炎症信号通路(如NF-κB),加重组织损伤。乙醇刺激胃黏膜上皮细胞、肥大细胞及巨噬细胞,释放炎症介质(如组胺、白三烯、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等),引发局部炎症反应。炎症细胞浸润进一步释放蛋白酶和氧自由基,形成“炎症-损伤”的正反馈循环等。主要预防措施在于避免空腹饮酒、控制饮酒量、避免混合饮酒。目前主要的治疗药物有:质子泵抑制剂奥美拉唑、黏膜保护剂替普瑞酮和铝碳酸镁、抗炎与抗氧化药物维c和米索前列醇等。然而,这些药物的胃保护效果并不如预期,还存在不可避免的副作用,如骨质疏松、心血管疾病、胃酸过少以及高复发率等。因此,迫切需要寻找副作用小、适用于酒精性胃损伤的替代治疗方法。

    黄精属植物在中国作为药食同源之品已有2000年历史,在《神农本草经》中被列为“上品”药材。其中,多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua,简称PC)的根茎是最常用的品种,传统上用于补气养阴、润肺健脾、益肾。九蒸九晒炮制后的多花黄精(processed P. cyrtonema Hua,简称PPC)不仅能增强药效、提高安全性,还具有质地软糯、味道甘甜的特点,是中国传统的药食两用佳品。研究发现,在蒸制过程中,多花黄精中的主要成分(包括多糖、皂苷和黄酮类化合物)会发生显著变化。例如,PPC中的部分多糖会降解为可消化的单糖,且果糖和葡萄糖含量会增加。重要的是,与生黄精多糖相比,PPC多糖在预防氧化损伤方面的功效更强。因此,PPC在增强生黄精生物活性的同时,还能降低其对咽喉的刺激性和舌麻感。然而,目前关于PPC水提物对酒精诱导胃损伤的保护作用尚未见研究报道。

    最近皖西学院生物与制药工程学院及安徽省中医药生态农业工程技术研究中心一项研究探讨了PPC对酒精诱导小鼠胃黏膜损伤的保护作用,文章发表于Journal of Ethnopharmacology(2区,IF 5.4)。

1. PPC的UHPLC-QE-MS图谱分析

图1.PPC的UHPLC-QE-MS结果。(a)负模式下PPC的UHPLC-QE-MS曲线。(b)正模式下PPC的UHPLC-QE-MS曲线

    其中,黄酮类和皂苷类化合物包含:人参皂苷Rc、甘草素、原薯蓣皂苷、甘草苷、山奈酚、芦丁、橙皮苷、新甘草苷、菝葜皂苷元、槲皮素、杨梅素、麦冬酮E、麦冬酮C、重楼皂苷I、拟人参皂苷F11、芹菜素、人参皂苷Rh2、薯蓣皂苷元、麦冬皂苷A、甲基麦冬酮A。单糖类化合物有:甘露醇、葡萄糖、木糖、麦芽六糖、蜜二糖、棉子糖、麦芽糖。推测黄酮类、皂苷类及单糖类化合物是PPC的主要小分子组成成分。

2. PPC在体外降低浸泡液中的酒精浓度

    PPC常作为药酒原料,相关产品已实现商业化。为探究PPC对酒精浓度的影响,本研究将PPC浸泡在50%乙醇中11天(图2d)。实验结果显示,随着PPC蒸制次数增加,浸泡液中酒精浓度逐渐降低,蒸制5次后趋于稳定(图2b);同时,增加PPC用量也能显著降低浸泡液中的酒精浓度(图2c)。结果表明,PPC可有效降低其浸泡液中的酒精浓度。

图2.PPCPPC浸泡液酒精浓度的影响(a)展示了PC的九蒸九晒工艺图片。(b)乙醇含量随着PPC蒸煮时间的变化而降低。(c)增加PPC的剂量降低了PPC浸泡液中的乙醇浓度。(d)将不同剂量的PPC浸泡在50%乙醇中11d。(ePPC干预小鼠酒精诱导胃黏膜损伤的实验设计图示(n=6

3. PPC水提物预防小鼠乙醇诱导的胃损伤

3.1小鼠形态观察

    为评估PPC水提物对乙醇诱导小鼠胃黏膜损伤的保护作用,本研究对小鼠连续5天进行PPC处理(图2e),并通过大体形态观察胃组织变化。结果显示,过量乙醇会导致小鼠胃黏膜出现水肿、糜烂、线性出血及腺区充血;对照组小鼠胃黏膜完整光滑,无明显损伤,说明乙醇诱导的胃损伤模型成功建立(图3a)。灌胃PPC水提物后,小鼠胃黏膜红肿、出血等症状明显改善,且改善效果呈剂量依赖性(图3a)。高剂量PPC(20g/kg)几乎能修复乙醇诱导的胃损伤,胃黏膜无明显出血点;中剂量组(10g/kg)和低剂量组(5g/kg)胃黏膜仍有少量线性出血(图3a)。胃损伤面积和损伤评分是评价胃损伤程度的重要指标。结果显示,灌胃10g/kg和20g/kg PPC可显著降低乙醇诱导的小鼠胃黏膜损伤面积和损伤评分(图3b、3c)。阳性药物奥美拉唑也能显著减轻胃黏膜损伤,效果与中剂量PPC相当,而高剂量PPC的保护作用优于奥美拉唑(图3a-3c)。

图3.PPC水提取物对乙醇诱导的小鼠胃损伤的影响。(a)用PPC水提取物(5g/kg10g/kg20g/kg)或奥美拉唑(20mg/kg)连续5天处理小鼠,然后单次给予5mL/kg无水乙醇,并显示胃组织(n=6)。(b)胃病变面积比(n=6)。(c)胃病变评分(n=6)。

3.2组织病理学分析

    通过H&E染色进行组织病理学分析,进一步评估PPC水提物的保护作用。结果显示,对照组小鼠胃上皮腺细胞结构正常、排列整齐,无炎症细胞浸润和黏膜出血(图4a);模型组小鼠胃组织出现明显病理改变,包括局部黏膜出血(蓝色箭头)、上皮损伤(三角形)、腺体结构紊乱(星号)及炎症细胞浸润(红色箭头)(图4a)。中、高剂量PPC(10g/kg、20g/kg)处理可显著改善上述病理损伤(图4a);低剂量PPC(5g/kg)组胃组织仍可见黏膜出血和上皮损伤;高剂量PPC处理几乎能修复乙醇诱导的胃组织病理损伤(图4a)。相应的组织病理学评分结果也显示,PPC水提物处理组评分显著较低,进一步证实其对乙醇诱导胃损伤的保护作用(图4b)。综上,PPC水提物对小鼠乙醇诱导的急性胃损伤具有明显保护作用。

图4.PPC水提取物对乙醇诱导的小鼠胃损伤的影响。(a)用PPC水提取物(5g/kg、10g/kg、20g/kg)处理小鼠连续5d,随后单次给予5mL/kg无水乙醇,对胃组织进行H&E染色。(b)胃组织的组织病理学评分(n=4)。*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,与对照组或乙醇处理组相比,NS:无统计学差异。

4. 单次灌胃PPC缓解酒精诱导的胃损伤

    饮酒是普遍的社会文化,但过量饮酒会引发胃炎、胃癌等多种胃肠道疾病,目前急需有效的干预策略减轻酒精诱导的胃损伤。为评估PPC水提物对酒精诱导胃损伤的实际防治效果,本研究对小鼠单次灌胃PPC后,再灌胃红星二锅头白酒(酒精度53%)(图5a)。结果显示,与对照组相比,灌胃白酒会导致小鼠胃组织出现明显损伤,如黏膜腺体充血、线性出血和黏膜水肿(图5b);而10g/kg PPC水提物和醇提物处理几乎能预防上述胃损伤(图5b)。需注意的是,PPC醇提物处理组小鼠昏迷持续时间较长(数据未显示)。此外,PPC提取物处理组胃损伤评分较低,进一步证实其对酒精诱导胃黏膜损伤的保护作用(图5c)。以上结果表明,单次灌胃PPC水提物可保护小鼠免受白酒诱导的胃黏膜损伤,提示PPC在酒精性胃损伤治疗中具有潜在商业应用价值

图5.PPC水和乙醇提取物对红星酒诱导的小鼠胃损伤的胃保护作用。(a)PPC水浸和乙醇提取物对红星酒诱导的小鼠胃损伤的实验设计。(b)小鼠单次口服剂量的PPC水或乙醇提取物(10g/kg),然后单次给予10mL/kg白酒,并显示胃组织(n=6)。(c)胃病灶评分和病灶面积比(n=6)。*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,与对照组或乙醇处理组相比,NS:无统计学差异。

5. PPC的胃保护作用不依赖于其多糖成分

    多糖是PPC中含量最丰富的成分,具有多种生物活性,也是《中华人民共和国药典》规定的质量评价指标。为探究PPC多糖是否在胃保护作用中发挥作用,本研究对小鼠灌胃高剂量PPC多糖(0.8g/kg)后进行乙醇处理。结果显示,与模型组相比,PPC多糖处理无法预防乙醇诱导的胃损伤(图6a),组织病理学结果也证实了这一结论(图6b)。此外,本研究还考察了生多花黄精(PC)水提物的胃保护作用,结果显示10g/kg生PC水提物对乙醇诱导的胃损伤具有与PPC水提物相似的保护效果(图6a、6b)。但生PC对咽喉有刺激性,且会引起舌麻感,这限制了其临床应用。综上,PPC多糖并非PPC发挥胃黏膜保护作用的关键活性成分。

图6.PC水提取物和PPC多糖对乙醇诱导的小鼠胃损伤的影响。(a)用PC水提取物(10g/kg)或PPC多糖(0.8g/kg)连续5天处理小鼠,然后单次施用5mL/kg无水乙醇。(a)收集胃组织(n=4)。(b)胃组织进行H&E染色(n=4)。

6. PPC改善乙醇诱导胃损伤中的炎症和氧化应激反应

    在酒精诱导胃损伤的过程中,酒精会触发炎症级联反应,加重组织损伤,因此抗炎活性是评估胃损伤干预措施的重要指标。本研究采用ELISA法检测胃组织中的炎症因子水平。结果显示,乙醇会显著升高胃组织中白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素8(IL-8)的水平,而10g/kg和20g/kg PPC水提物处理能有效抑制这些促炎因子的升高(图7a、7b)。氧化应激指标检测表明,乙醇暴露会升高丙二醛(MDA)水平,降低超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)水平(图7c-7e);PPC处理则显著降低MDA水平,上调SOD和GSH水平(图7c-7e),说明PPC可改善乙醇诱导的氧化应激反应。通过磁珠多重检测法进一步分析炎症因子,结果与ELISA一致,PPC处理显著抑制了乙醇诱导的IL-6和IL-8水平升高(图7f)。此外,乙醇处理还显著提高了胃组织中单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和角质形成细胞源性趋化因子(KC)的水平(图7g、7h),而10g/kg PPC水提物处理可逆转这一升高趋势(图7g、7h)。综上,PPC水提物可通过减轻炎症和氧化应激反应,保护胃组织免受乙醇损伤。

图7.PPC对乙醇诱导的小鼠胃损伤炎症和氧化应激因子的影响。(a-e)检测胃组织中IL-6、IL-8、MDA、SOD和GSH水平(n=3~5)。(f)使用多重测定法通过多种细胞因子检测胃组织中的促炎因子(n=3)。(g)测量胃组织中KC和MCP-1的水平(n=3)。*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,与对照组或乙醇处理组相比,NS:无统计学差异。

7. PPC抑制乙醇诱导胃损伤中的MAPK、IL-17和TNF信号通路

7.1RNA测序与KEGG富集分析

    为深入探究PPC的胃保护机制,本研究通过RNA测序筛选差异表达基因,并进行KEGG富集分析。结果显示,与对照组相比,乙醇处理组小鼠胃组织中有151个基因下调,321个基因上调(图8a、8b)。对上调基因的KEGG分析表明,排名前20的富集通路中,NF-κB、MAPKs、TNF、IL-17等炎症相关信号通路占主要地位(图8c);对下调基因的KEGG分析显示,蛋白质消化吸收通路显著富集(图8d)。

图8.PPC对乙醇诱导的小鼠胃病变炎症相关信号通路的影响。采用RNA-seq法检测胃组织mRNA表达。(a)显示了对照组和模型组之间胃组织中差异表达的基因(n=3)。(b)对照组和模型组之间胃组织中差异表达基因的火山图(n=3)。(c)上调差异表达基因进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。(d)对下调的差异表达基因进行KEGG分析。

    与模型组相比,PPC处理组有448个基因下调,98个基因上调(图9a、9b)。对下调基因的KEGG分析显示,MAPKs、TNF-α和IL-17信号通路显著富集(图9c),提示这些通路可能是PPC发挥作用的关键靶点;对上调基因的KEGG分析表明,药物代谢和细胞色素P450介导的外源物代谢通路显著富集(图9d)。基因表达比较发现,TNF-α、IL-17和MAPK通路中的大部分基因在模型组中上调,而在PPC组中下调(图9e)。以上结果表明,乙醇激活了MAPKs、TNF-α和IL-17信号通路,而PPC可抑制这些通路的激活,并增强胃组织代谢功能。

图9.PPC对乙醇诱导的小鼠胃病变炎症相关信号通路的影响。采用RNA-seq法检测胃组织中mRNA的表达。(a)显示模型组和PPC组在胃组织中差异表达的基因(n=3)。(b)模型和PPC组胃组织中差异表达基因的火山图。(c)通过KEGG分析下调差异表达基因。(d)对上调的差异表达基因进行KEGG分析。(e)对照组、模型组和PPC治疗组之间参与TNF、IL-17和MAPK通路的基因比较(n=3)。

7.2Westernblot检测

图10.PPC对乙醇诱导的小鼠胃病变MAPK、IL-17和TNF信号通路的影响。(a-b)Westernblot检测胃组织中ERK、p-ERK、JNK、p-JNK、p-JNK、p38、p-p38、IL-17A和TNFα蛋白表达(n=3)。(c)实验研究的示意图摘要。*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,与对照组或乙醇处理组相比,NS:无统计学差异。
    综上,乙醇暴露可激活MAPKs、IL-17A和TNF-α通路,而PPC通过抑制这些通路的激活发挥胃保护作用。

总结

    PPC对酒精诱导的小鼠胃损伤表现出显著的保护作用。体外实验表明,PPC可降低酒精浓度;体内实验进一步证实,无论是单次给药还是连续给药,PPC均能减轻胃黏膜损伤。其作用机制可能与抑制氧化应激和炎症反应,以及调节MAPK、IL-17和TNF-α信号通路有关。研究指出,PPC中的非多糖成分是其解酒护胃的主要活性组分,具备开发为抗酒精性胃损伤药物和保健食品的潜力。

    皖西学院生物与制药工程学院、安徽省中医药生态农业工程技术研究中心陈存武,廖茂良为本文通讯作者。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.119103

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编辑:曾锐
审核:刘京晶

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