非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种以肝细胞脂质过多为特征的慢性肝病。复杂的发病机制、生活水平的提高和生活方式的急剧改变是导致NAFLD患病率急剧上升的重要因素。尽管NAFLD是导致慢性肝病发病率上升的最重要因素，但在临床实践中很少有药物能有效治疗NAFLD，全球约25%的人口患有NAFLD。因此，迫切需要寻找能够有效预防和治疗NAFLD的药物。
多糖是天然丰富的大分子，在维持细胞结构和功能方面起着至关重要的作用。此外，多糖还具有降血脂、降血糖、抗氧化、抗肿瘤、抗炎等多种生物活性，增加了其药用价值。氧化应激是NAFLD发病的重要机制，肠道菌群组成的失衡可促进NAFLD的发生和发展。多糖可减轻氧化应激损伤，修复菌群失衡，因此，减少氧化应激和平衡肠道微生物群是多糖辅助治疗NAFLD的两个重要机制。
多花黄精(PCH)是我国重要的植物资源，其干燥根茎是传统中医的补肺、补脾药。PCH除含有丰富的多糖外，还具有抗疲劳、抗炎等生物学功效。近年来，对多花黄精多糖(PCP)结构和活性的研究逐渐增多。然而，关于产于安徽省九华山的PCP结构的研究尚不多见。近日皖南医学院王国栋教授团队Food & Function期刊（JCR 1区，IF 6.317）上发表题为“Structural elucidation and anti-nonalcoholic fatty liver disease activity of Polygonatum cyrtonema”的研究型论文。该研究旨在探讨九华PCH中PCP的结构及其对NAFLD小鼠的改善作用。
该研究首先将PCP粗品经热水提取、乙醇沉淀、脱色和脱蛋白等步骤后进行纯化，用去离子水和0.1 mol L-1NaCl洗脱的粗PCP显示出两个峰，分别为中性多糖（PCP 1）和酸性多糖（PCP 2）。然后使用Sephadex G-75柱继续纯化PCP 1，进而对其结构进行了分析。
如图1A所示PCP1呈单峰对称窄峰，洗脱时间为12.17 min，峰面积占98.68%。这一结果表明PCP1是一种分子量分布集中的均质多糖。图1C 表明PCP1是一种分子量分布较窄的多糖。图1D FT-IR分析表明PCP1中同时存在呋喃环和吡喃环。
如图2所示，单糖组成分析结果显示，PCP1主要由果糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成。此外，PCP1半乳糖含量低，主要成分为果糖。
动物实验对象为6周龄雄性C57 BL/6 J小鼠，将小鼠圈养在湿度范围为50-55%、温度范围为22-25°C、光照-黑暗周期为12 h、可自由进食和饮用纯净水的环境中。高脂饮食（HFD;1%胆固醇、8%猪油、5%蛋黄粉、10%蔗糖、76%基础饲料）诱导NAFLD。驯化一周后，小鼠饲喂正常饲料（ND）或HFD 8周。然后随机分为4组（ND、HFD、PCP 1-L [PCP 1低剂量组，200 mg kg-1]和PCP 1-H [PCP 1高剂量组，400 mg kg-1]）;n = 6/组）。用生理盐水配制PCP 1溶液，每天灌胃给药1次。实验结束时，禁食12小时后将所有小鼠安乐死。从小鼠中采集血液，并在4 °C下以3000 rpm离心10 min以获得血清，称量肝脏并在−80 °C下储存。
慢性血脂异常和肝脏脂肪的过度积累可导致NAFLD，并最终导致肥胖。可见，肝脏脂肪堆积、损害及血脂异常是NAFLD的典型病理特征。与ND组肝脏相比，HFD小鼠肝脏呈广泛的球囊样病变，肝索在中央静脉周围无序分布，脂肪严重堆积(红色区域)(图5A)。此外，高脂饮食组肝脏指数及ALT、AST水平显著升高，提示长期高脂饮食对小鼠肝脏造成损害(图5B-D)。然而，与HFD组相比，400 mg kg-1 PCP1组肝脏重量增加、空泡化、脂肪堆积和肝脏损伤显著减少。其次，生化指标检测结果显示，与ND组相比，长期高脂饮食使血清TG、TC、LDL-C水平显著升高，HDL-C水平显著降低(图5E-H)。然而，在PCP1治疗6周后，这一趋势被显著逆转，特别是在高剂量PCP1时，这表明PCP1可以改善NAFLD小鼠的血脂异常。
如图7A所示，PCP1-H提高了HFD小鼠细菌群落的物种丰富度和多样性。此外，PCoA(图7B)和Venn图(图7C)显示，在HFD和PCP1的干预下，三组菌群被分离开来，共有9.52%的otu。多样性分析结果表明，PCP1改善了NAFLD小鼠粪便细菌组成，增加了微生物群落丰富度和多样性。
门水平的研究结果显示，厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是粪便菌群中的主要门(图8A)。有趣的是，在HFD组中，被认为是肥胖或肥胖增加特征之一的厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteroidetes, F/B)比值(图8B)显著增加。相比之下，PCP1显著降低F/B比率(图8B)，表明其潜在的抗肥胖作用。前40个细菌属的热图结果显示，三组之间存在明显差异(图8C)。特别是，与HFD组相比，PCP1-H显著提高了Allobaculum(图8D)、Ruminococcus(图8E)和Bifidobacterium(图8F)的相对丰度，降低了幽门螺杆菌(图8G)和不动杆菌(图8H)的相对丰度。
在这项研究中，从多花黄精根茎中提取并纯化了一种均一多糖PCP 1。单糖组成分析表明，PCP 1主要由果糖、葡萄糖和甘露糖组成。化学结构分析表明，PCP 1的主链主要由→1)-β-D-Fruf-(2→and →1,6)-β-D-Fruf-(2→，并含有少量的→6)-α-D-Glcp-(1→, →4)-β-D-Manp-(1→, and β-D-Glcp-(1→。其侧链为β-D-Fruf-(2→ linked at C-6 of →1,6)-β-D-Fruf-(2→。体内实验表明，PCP 1可减轻非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）小鼠肝脏病理损伤，改善脂质代谢异常和氧化应激，促进短链脂肪酸的产生，平衡肠道菌群组成。因此，PCP 1可用作治疗NAFLD的功能性食品中的天然成分。
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支持单位：
浙江农林大学森山大健康研究院
浙江农林大学新化黄精研究院
新化县颐朴源黄精科技有限公司
终审：邹辉