《Phytomedicine》影响因子：6.7/Q1(一区）
《植物医学》主要是一本以治疗为导向的杂志。植物医学发表关于特定植物提取物、植物药物及其分离成分的功效、安全性、质量和作用机制的创新研究。这包括特定草药产品、草药制剂和纯化化合物的临床、药理学、药代动力学和毒理学研究，这些产品、制剂和化合物具有确定和一致的质量，确保药理学活性可重现。植物医学成立于1994年，旨在关注和促进这一特定领域的研究，并为药理学研究、临床疗效证明和植物医学安全性制定国际公认的科学标准。
心血管疾病（CVD）是中国死亡和过早死亡的主要原因，占中国人口死亡总数的 40%。CVD是由多种因素引起的，包括生物遗传因素、环境因素和不良生活习惯等。肥胖、糖尿病、感染、遗传、高血压和动脉硬化（AS）是CVD的主要和常见病因。三甲胺 N-氧化物 (TMAO) 是一种源自肠道微生物群的分子代谢物，在一个独立的大型临床队列中首次被证明可以预测 CVD 风险，并且在小鼠研究中证实了因果关系。
山核桃（Carya cathayensis）是核桃科山核桃属的一种优良木本坚果树种。其坚果营养丰富，深受消费者喜爱。值得注意的是，高胆固醇血症成人每天食用山核桃，可以降低其空腹总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯等血液指标，降低心脑血管疾病的风险。研究发现，植物中的一些多酚可能通过减少全身炎症和 AS 病变，改善内皮功能、心脏功能和形态来调节心血管疾病。值得注意的是，山核桃胚和种皮富含多种多酚。然而，山核桃的这些多酚是否对预防AS具有积极作用仍然是一个悬而未决的问题。
本工作旨在评估总多酚提取物对高脂高胆碱饮食喂养的C57BL/6 J小鼠肥胖指标、炎症指标和动脉粥样硬化病理变化的影响；分析小鼠肠道菌群的组成、丰度和功能；测定TMAO和TMA含量，测定CutC和FMO3的表达水平；对山核桃总多酚提取物进行谱分析以及部分多酚与CutC/FMO3之间的分子对接预测和验证。通过这些研究，将阐明山核桃多酚与预防动脉粥样硬化的关系，为发现调节山核桃中TMAO诱导AS的天然产物提供理论依据。
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山核桃多酚提取物对小鼠肥胖指标、
炎症指标及动脉粥样硬化病理变化的影响
与对照组相比，高脂饮食（HFD）组小鼠的肥胖相关指标，包括TG、TC、HDL和LDL显着升高。但脂联素、APOA1等炎症相关指标明显下降，TNF-α则相反。这些发现表明，高脂肪饮食可能导致血浆生化指标异常和肥胖，最终破坏或损害肝脏和其他组织。与 HFD 治疗组相比，灌胃山核桃多酚提取物可有效改善血浆中肥胖和炎症相关指标。这主要是通过降低TG、TC、LDL和TNF-α的水平，同时增加HDL、脂联素和APOA1的含量来实现的。随着山核桃多酚提取物浓度的增加，各项指标逐渐恢复到健康水平。这些结果表明，山核桃多酚提取物可以改善小鼠高脂肪饮食引起的异常，最终减少对血脂和肝脏的损害。
山核桃多酚提取物改变小鼠肠道微生物群的多样性、
群落结构和潜在功能
为了评估小鼠肠道微生物群的组成、丰度和功能，进行了 16S DNA 测序。24个样本共获得1009,884个高质量标签，平均长度为253个碱基。基于聚类的OTU，发现与正常饮食相比，HFD显着降低了Chao1指数，而对Shannon指数没有影响（p < 0.05，t检验）。与HFD组相比，HFD+普伐他汀（作为阳性对照）和所有山核桃多酚提取物补充组的Chao1指数显着升高（p < 0.05，t检验）。然而，Shannon指数的变化并未达到统计显着性。基于Bray-Curtis距离的PCoA分析进一步表明，各组之间的微生物组成和丰度存在显着差异（R2=0.30，p=0.032，PERMANOVA）。尽管对照组和普伐他汀治疗组与 HFD 组存在显着差异，但三种不同浓度的山核桃多酚提取物补充剂组并未显着改变 HFD 干扰的细菌群落。
从门到属的水平进一步比较了这六组小鼠肠道群落的相对丰度。值得注意的是，Fir micutes、Bacteroidota、Actinobacteriota和Desulfobacteriota是门水平上最丰富的细菌，占98%以上。与HFD相比，山核桃多酚提取物的补充在低浓度下显着降低了拟杆菌门的丰度，在中浓度和高浓度下显着增加了厚壁菌门的丰度，而Acti nobacteriota和Desulfobacteriota的相对丰度略有变化，没有统计学差异。
山核桃多酚提取物可降低
肠道微生物群产生 TMA 和肝脏中 TMAO 的能力
测量肠道菌群中CutC基因的表达水平。结果显示，HFD喂养后CutC mRNA表达水平显着升高，但普伐他汀组和高浓度多酚提取物组与Con组相比，CutC表达水平无显着差异。进行了进一步的体外实验以确定山核桃多酚提取物对含有 CutC 的细菌代谢胆碱产生 TMA 的能力的影响。选取含有CutC基因的弗氏柠檬酸杆菌作为人肠道的代表性菌株作为实验材料，在含有胆碱和不同浓度山核桃多酚提取物的液体培养基中厌氧条件下培养。之后，收集培养基用于测定TMA浓度。结果表明，山核桃多酚提取物可以减少TMA的形成，表现出剂量和时间效应。TMAO 是肠道微生物群衍生的代谢物之一，与动脉粥样硬化的发展有关。本次采用Elisa试剂盒测定6组血清TMAO含量。观察到Con组和HFD+HF组的TMAO水平显着低于HFD组,且随着山核桃多酚提取物剂量的增加TMAO水平呈现逐渐下降的趋势,其中HFD中的值 +HF组低于HFD+p组。
山核桃多酚提取物的广泛靶向代谢组学分析
为了深入了解山核桃多酚提取物的成分，进行了 HPLC 色谱图和广泛目标代谢组学分析。使用前面描述的梯度系统和流动相，通过 HPLC 系统在 245 nm 处获得了令人满意的多酚分离。为了找出这些复杂的山核桃多酚提取物的确切组成，进一步进行了广泛靶向的代谢组测定。图B表示多反应监测模式(MRM)代谢物检测的多峰图，其中每个具有不同颜色的色谱峰代表检测到的代谢物。每种物质的特征离子通过三重四级棒筛选出来后，在检测器中即可检测到相应的信号强度（CPS）。进一步用MultiQuant软件打开质谱文件，对代表相应物质相对含量的色谱峰进行积分校正。最后，导出并保存所有色谱峰面积积分数据。通过基于metware代谢数据库的定性和定量分析，山核桃多酚提取物含有647种酚类物质，其中单宁59种、黄酮279种、酚酸309种。黄酮类化合物进一步分为8个亚类，包括12、36、14、78、100、21、8、10种查耳酮、黄烷酮、黄烷酮醇、黄烷酮、黄烷醇、黄烷醇、异黄酮、其他黄酮。单宁由47种单宁（缩合单宁和可水解单宁）和12种原花青素（低聚合度缩合单宁）组成。这些结果为预测这些山核桃多酚提取物与 CutC 以及 FMO3 介导 TMAO 产生之间的相互作用关系指明了方向。
某些山核桃多酚可能与 CutC/FMO3 相互作用
为了探究山核桃多酚提取物是否能够与CutC和FMO3结合并发挥小分子抑制剂的作用，通过Autodock软件对其进行分子对接，最终推断出一些能够抑制CutC/D和FMO3的多酚类物质。山核桃多酚提取物与CutC/FMO3分子的前10位对接结果如表S3和S4所示。一般认为，蛋白质底物对接的结合能越低，复合物越稳定。根据对接结果，与CutC或FMO3对接时结合能相对较低的前10名物质中，原花青素和单宁占主导地位。值得注意的是，木麻黄苷、槟榔素B1、Pinocembroside和没食子儿茶素没食子酸酯对CutC和FMO3酶的活性都有抑制作用。其中，木麻黄苷与CutC的结合能最低（11.73±0.25 kcal/mol），而肉桂单宁B2与FMO3的结合能最低，值为-11.66±0.68 kcal/mol，表明它们可能具有较高的抑制作用。分别对 CutC 和 FMO3 活性的影响。选择结合能相对较低的前 10 个进行进一步的 3D 图演示。
总
在这项研究种，实验人员首次揭示了山核桃多酚提取物可以通过调节小鼠肠道菌群来减少HFD引起的动脉粥样硬化。一个新发现是鉴定了山核桃中的特定多酚化合物，即 Corilagin、(-)-没食子儿茶素没食子酸酯和表没食子儿茶素没食子酸酯，它们证明了与 CutC 蛋白的结合亲和力。这种相互作用可能会阻碍 TMA 的产生，从而减弱 AS 进展的关键步骤。此外，本研究假设TMA-FMO3-TMAO代谢途径是该过程中的关键机制。这些发现强调肠道微生物介导的 TMA 和 FMO3 介导的 TMAO 产生是通过药物或饮食干预降低动脉粥样硬化疾病风险的潜在目标。将开展进一步的工作来证实山核桃多酚和 CutC/FMO3 之间的结合动力学和随后的酶抑制效应。这将有助于筛选能够通过阻碍TMA-FMO3-TMAO途径来预防和治疗动脉粥样硬化的天然产物，从而为心血管疾病治疗领域做出重大贡献。
