科技前沿|中长链三酰甘油MLCT改善术后大鼠的营养状况:能量代谢、肝功、减轻炎症、增强免疫优势突出

文摘   2025-01-23 18:31   北京  


作者|李梦瑶

编辑|杨心怡

来源|未来食品实验室


肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,约占全球发病率的50%。肝癌患者常常存在不同程度的营养不良,从而降低对手术、放疗、化疗的耐受性和治疗效果。尤其是化疗药物具有多种毒性作用,如厌食、促炎细胞因子的产生和各种胃肠道症状,所有这些都会加剧体重下降和营养不良。因此,适当的营养支持在治疗期间至关重要。



鉴于肝癌患者的营养代谢特点,脂质在营养支持中起着重要作用。然而肝癌患者常伴有肝硬化、肝功能损害,导致脂质消化吸收障碍,因此肝癌患者对脂质营养的要求尤为严格。中长链三酰甘油(MLCT)是一种在甘油骨架上含有中链脂肪酸(MCFA)和长链脂肪酸(LCFA)的结构性脂质。MLCT不仅克服了LCT在代谢和免疫功能方面的劣势,还弥补了中链三酰甘油(MCT)中必需脂肪酸(EFA)的不足。与物理混合油(MO)相比,MLCT在临床营养支持方面表现出明显的优势。

▲肝癌

研究发现,MLCT可以减轻肝脏的代谢负担,减少炎症反应,从而改善营养状况。此外,MLCT已被证明可以解决免疫抑制问题,对增强细胞免疫功能具有重要的临床意义。由于其稳定性,MLCT可用于治疗肝损伤,有效降低天冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)的水平。然而,这些有益作用主要在肠外营养中观察到;肠内营养中脂肪酸的生物利用度在很大程度上仍未得到研究。作为肠内营养,脂肪酸在体内的生物利用度是决定其生物效力的关键因素。MLCT的生物利用度受各种代谢阶段的影响,包括消化、肠道吸收和运输。


来自江南大学食品学院的王兴国教授研究团队通过体外细胞实验和体内动物实验,进一步探讨了MOs和MLCTs在生物利用度和营养支持方面的差异。首先利用Caco-2细胞单层模型研究了MO和MLCT在消化产物吸收和运输方面的差异。并对比分析了MO和MLCT对化疗营养不良大鼠营养及炎症指标的影响,最后采用荧光实时定量PCR和免疫组化技术研究MLCT的营养支持作用及作用机制。该研究为未来MLCT相关产品的创新研发提供了坚实的理论基础,期待本研究能推动肠内营养治疗的进步与发展,为患者带来更精准、高效的营养支持方案。

▲不同油脂对化疗大鼠血清肝功能指标的影响

实验前各组大鼠体重无明显差异,Con组大鼠维持正常摄食量并持续增重,而Mod组大鼠因化疗副作用而出现食欲下降、体重减轻。高脂饮食干预后,两治疗组大鼠体重均较Mod组显著增加(p˂0.05),且MLCT组大鼠体重增加幅度大于MO组。两治疗组大鼠摄食量基本相似,但低于Con组和Mod组(p˂0.05)。高脂饮食促进大鼠产生饱腹感,导致摄食量减少,此外,MLCT和MO中鱼油的鱼腥味进一步影响摄食量。尽管摄食量较少,但MLCT在维持化疗大鼠体重方面更有效。RER是反映细胞呼吸过程中底物类型和呼吸模式的相关指标。研究中测量了24小时内的耗氧量(VO2)、CO2释放量(VCO2)和RER(VCO2/VO2)值,以了解不同大鼠组的能量使用情况。结果显示,MO组在白天和晚上的耗氧量高于MLCT。MO和MLCT组的RER值明显低于Con和Mod组,这是由于脂质能量比例增加。具体而言,MO组的这些值范围为0.8至0.9,MLCT组的这些值范围为0.85至0.9。推测的原因是MO中MCT的快速供能和MLCT的稳定供能模式。此外,已发现MLCT可改善胰岛素抵抗、提高葡萄糖利用率并促进碳水化合物和脂肪的混合供能,最终导致MLCT组的RER值更高。


为了确定MLCT是否会影响肠道对FA的吸收,对肝脏和粪便中的FA组成进行了量化。与Con组相比,Mod组大鼠肝脏中的C16:0、C18:0和C20:4水平较高,而C18:1和C18:2水平显著降低(p<0.05)。MO和MLCT干预后,DHA和EPA含量显著提高,同时C20:4水平降低(p<0.05)。尽管C8:0和C10:0在MO和MLCT高脂饮食中含量丰富,但它们在肝脏中的积累很少。这表明这些MCFA主要用于氧化和能量供应。值得注意的是,MO组和MLCT组大鼠粪便中均未检测到这些脂肪酸,提示这些脂肪酸被高效利用。MO组排泄的C16:0、C18:0、EPA和DHA多于MLCT组(p<0.05),而C18:1和C18:2少于MLCT组(p<0.05),提示MLCT促进了EPA和DHA的吸收利用。综上所述,MLCTs和MOs对肠道吸收和肝脏脂肪代谢的影响不同,最终影响粪便和肝脏的脂肪酸组成。这一发现与体外实验的结果一致,提示MLCTs更容易在胃肠道内消化吸收。


本研究采用免疫组织化学方法检测大鼠肝脏组织NF-κB、TNF-α、IL-6、IL-8的表达情况。与对照组相比,Mod组这些炎症相关蛋白的表达水平显著升高(p<0.05)。经过两种油脂干预后,炎症蛋白的表达水平均降低,且MLCT组NF-κB和TNF-α的降低效果优于MO组(p<0.05)。与Con组相比,Mod组肝脏p-NF-κB、TNF-α、IL-6及p-NF-κB/NF-κB表达均明显升高(p<0.05)。MOs和MLCTs干预后,两组p-NF-κB、TNF-α、IL-6及p-NF-κB/NF-κB表达均明显降低,且MLCT组效果优于MO组(p<0.05)。这一结果与RT-qPCR和免疫组化趋势一致。MLCT和MO的抗炎作用主要归因于饮食中MCFA、EPA和DHA的存在。大量研究证明了这些脂肪酸具有显着的抗炎特性。

▲不同油脂对大鼠肝组织的影响

综上所述,本研究比较了MOs和MLCTs的消化吸收情况,并探讨了其对肝癌术后化疗大鼠的营养支持作用。研究结果显示,MLCTs在改善大鼠能量代谢、肝功能、减轻炎症、增强免疫指标等方面的优势较MOs更为显著,MLCTs可促进EPA和DHA的吸收代谢。RT-qPCR、Western blot及肝脏免疫组化实验显示,MLCTs通过抑制NF-κB/P65信号通路,降低TNF-α、IL-6和IL-8水平,在肝脏中表现出较强的抗炎活性,从而改善营养状况。在动物实验阳性结果的基础上,未来的研究应逐步过渡到临床试验,验证MLCTs在肝癌患者营养支持中的有效性。


* 技术内容来源:《Medium- and long-chain triacylglycerols as enteral nutrition enhancing the nutritional status of postoperative rats undergoing chemotherapy by increasing the bioavailability of functional fatty acids》Yandan Wang、Wei Wei、Yongjin Wang、Xiaojing Liu、Qingzhe Jin、Xingguo Wang

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