Advanced Science(2025/IF=14.3):油酸(钠)诱导AML12细胞建立肝细胞代谢模型以揭示槲皮素调控胆汁酸代谢改善肥胖的作用机制

肝细胞脂质沉积与代谢紊乱的改善是当前研究的热点领域。本文使用含有0.5 mmol/L 的油酸的诱导培养基处理AML12细胞24小时,用于模拟高脂环境下的肝细胞代谢活性状态,为后续研究A. muciniphila代谢物(如ILA)调控CYP8B1表达及胆汁酸(CA)合成提供基础模型。 油酸(钠)诱导AML12细胞分化的实验常用于研究脂肪代谢、胆汁酸代谢及相关信号通路,为肥胖、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病的机制研究提供模型支持。

本研究探讨了槲皮素(Quercetin)通过调控肠道菌群中的A. muciniphila来改善肥胖的分子机制。高脂饮食(HFD)诱导的肥胖小鼠经槲皮素干预后,体重、内脏脂肪含量显著降低、代谢紊乱显著改善,其作用与槲皮素特异性提高A. muciniphila丰度密切相关。A. muciniphila的富集促进ILA的生成增加,进而通过m6A依赖的方式上调CYP8B1的表达,促进胆固醇转化为CA。CA通过激活FXR信号通路,显著抑制脂肪组织中的脂质沉积,进而改善肥胖。

1. 前言

肥胖及其相关代谢综合征(如非酒精性脂肪肝、胰岛素抵抗)已成为全球性健康威胁,亟需高效低毒的治疗策略。槲皮素(Quercetin)作为天然黄酮类化合物,广泛存在于草药、水果(如洋葱、苹果)和茶叶中,因其抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多重药理作用备受关注。既往研究表明,槲皮素可通过调节NLRP3炎性小体、SIRT1/Akt等通路改善代谢紊乱,但其具体机制,尤其是与肠道菌群的互作关系仍不明确。近年来,肠道菌群被证实是宿主代谢调控的关键中介,而嗜粘蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila,简称A. muciniphila)因其在改善肥胖、增强肠道屏障功能中的作用成为研究热点。

本文通过多类细胞实验揭示了槲皮素和A. muciniphila改善肥胖的分子机制:

1)胆酸(Cholic Acid, CA)通过激活脂肪组织中胆汁酸受体FXR抑制脂肪生成并减轻炎症反应:原代SVF细胞实验表明,胆酸以浓度依赖性方式抑制脂肪分化,且依赖FXR信号。 

2A. muciniphila代谢物ILA通过m6A修饰调控CYP8B1AML12肝细胞实验证实,ILA通过上调FTO降低Cyp8b1 mRNAm6A水平,增强其稳定性,从而促进CA合成。 

3)表观遗传调控的跨组织效应:A. muciniphila及其代谢物通过肠道-肝脏轴影响宿主代谢,为肥胖治疗提供了新靶点(如ILA-FTO-CYP8B1-FXR轴)。 

这些细胞水平的发现与动物实验相互印证,系统阐明了槲皮素-A. muciniphila-ILA-CA通路在抗肥胖中的作用机制。

2.脂肪酸

本文采用油酸(钠)作为高脂细胞添加剂(货号KC005Kunchuang Biotechnology, 鲲创生物)作为游离脂肪酸(free fatty acidsFFAs诱导AML12细胞建立肝细胞代谢模型、诱导脂滴形成。该高脂细胞添加剂中溶剂无毒、常温无析出低温无析出、浓度精准,无需多次加热助溶,显著减少操作步骤,提升实验的稳定性。

3.细胞培养及处理

小鼠肝细胞系AML12获自美国典型培养物保藏中心(ATCC)。AML12细胞培养在DMEM/F12Gibco11320033)中,含10%胎牛血清(FBSGibco10099141),1%胰岛素-转铁蛋白-硒(ITSGibco41400045)和1%青霉素-链霉素(NEST Biotechnology211092),在37 ℃、5% CO2的孵箱中培养。为了诱导分化,当细胞密度达到90%-95%时,用含有0.5 mmol//L油酸(OAKunchuang BiotechnologyKC005)的诱导培养基处理AML12细胞24小时。

油酸钠Sodium Oleate)是一种常用于诱导肝细胞(如AML12细胞)分化的试剂,主要通过模拟高脂环境来促进细胞内脂质沉积,从而研究脂肪代谢相关机制。以下是油酸钠诱导AML12细胞分化的简要步骤:

1)细胞准备:

AML12细胞接种到培养皿中,使用常规培养基(如DMEM/F12培养基,加入10%胎牛血清和1%青霉素/链霉素)培养至细胞密度达到90%95%

2)诱导分化:

配制含有油酸钠的诱导培养基(通常浓度为0.5 mmol/L)。

移除细胞的原培养基,加入含油酸钠的诱导培养基。

37°C5% CO₂的培养箱中孵育24小时。

3)观察与检测:

分化后,可通过油红O染色观察细胞内脂滴的形成,评估脂质沉积情况。

进一步可通过qPCRWestern blot等技术检测脂肪代谢相关基因(如CYP8B1FXR等)的表达变化。

  1. 部分实验结果
  2. Mucinophila代谢物以m6A依赖的方式增强CYP8B1表达,从而上调CA水平,如图1所示。

1 A.mucinophila代谢物以m6A依赖性方式增强CYP8B1表达,从而上调CA水平

5.讨论

本研究探讨了槲皮素(Quercetin)通过调控肠道菌群中的A. muciniphila来改善肥胖的分子机制。高脂饮食(HFD)诱导的肥胖小鼠经槲皮素干预后,体重、内脏脂肪含量显著降低、代谢紊乱显著改善,其作用与槲皮素特异性提高A. muciniphila丰度密切相关。A. muciniphila的富集促进ILA的生成增加,进而通过m6A依赖的方式上调CYP8B1的表达,促进胆固醇转化为CACA通过激活FXR信号通路,显著抑制脂肪组织中的脂质沉积,进而改善肥胖。

该研究揭示了槲皮素通过ILA-m6A-CYP8B1-FXR轴调控胆汁酸代谢的新机制,为天然产物-菌群互作研究提供了新范式,同时为靶向m6A修饰调控胆汁酸代谢的抗肥胖策略奠定了理论基础。


小编有话说:

肝细胞脂质沉积与代谢紊乱的改善是当前研究的热点领域。本文使用含有0.5 mmol/L 的油酸的诱导培养基处理AML12细胞24小时,用于模拟高脂环境下的肝细胞代谢活性状态,为后续研究A. muciniphila代谢物(如ILA)调控CYP8B1表达及胆汁酸(CA)合成提供基础模型。

油酸(钠)诱导AML12细胞分化的实验常用于研究脂肪代谢、胆汁酸代谢及相关信号通路,为肥胖、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病的机制研究提供模型支持。


参考文献

Jiaqi Liu, Youhua Liu ,et al. Quercetin-Driven Akkermansia Muciniphila Alleviates Obesity by Modulating Bile Acid Metabolism via an ILA/m6A/CYP8B1 Signaling [J], Advanced Science,2025.

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