与代谢功能障碍相关的脂肪性肝病(MASLD),以前称为非酒精性脂肪肝病(NAFLD),是一种由久坐生活方式和过量热量摄入引起的全球性健康问题(Eslam等人,2020年)。它是全球最常见的慢性肝病之一,估计在普通成人中的患病率为30%,在肥胖或2型糖尿病患者中的发病率更高(Miao等人,2024年)。MASLD的范围从单纯的脂肪变性到与代谢功能障碍相关的脂肪性肝炎(MASH),并可能发展为肝硬化和肝癌(Eslam等人,2020年;Miao等人,2024年)。目前尚无药物可以治愈这种疾病,其管理主要依赖于生活方式的改变(Miao等人,2024年)。这增加了人们对通过饮食方法预防或改善MASLD的兴趣。
十字花科蔬菜(Brassicaceae家族),如西兰花和Brassica rapa,因其健康促进特性而闻名,部分原因在于它们含有高量的硫代葡萄糖苷(GSL)及其生物活性分解产物(Connolly等人,2021年;Khan等人,2022年)。流行病学和实验研究表明,十字花科植物中的化合物对多种慢性疾病具有保护作用(Connolly等人,2021年;Mthembu等人,2023年)。富含十字花科蔬菜的饮食的健康益处主要归因于GSL衍生的异硫氰酸酯(ITCs),包括萝卜硫素、2-苯乙基ITC(PEITC)、4-戊烯基ITC和3-丁烯基ITC。这些化合物通过减少氧化应激和调节关键代谢途径,有效激活细胞的抗氧化反应并改善代谢稳态(Connolly等人,2021年;Gwon & Yun,2021年;Ko等人,2025年;Mthembu等人,2023年)。例如,萝卜硫素可以激活AMPK(AMP激活的蛋白激酶)和NRF2(核因子红细胞2相关因子2),从而消除高脂饮食(HFD)模型中的过量活性氧(ROS)并缓解胰岛素抵抗(Mthembu等人,2023年;Zhang等人,2022年)。PEITC已被证明可以通过mTOR/PPARγ(过氧化物酶体增殖活化受体γ)/AMPK和Keap1/NRF2通路增强脂质代谢并抑制炎症(Boyanapalli等人,2014年;Ko等人,2025年)。这些发现表明,富含GSL的功能性食品可能通过对抗MASLD背后的氧化应激和紊乱的脂质代谢来发挥作用。
我们之前培育并表征了新型的双倍单倍体(DH)Brassica rapa品系,这些品系具有高GSL含量(Choi等人,2023年;Kim等人,2022年;Soundararajan等人,2021年)。这些高GSL品系是通过将高GSL的芥菜与低GSL的小白菜杂交得到的,它们积累了异常高水平的葡萄糖萝卜硫素和其他有益的GSLs(Soundararajan等人,2021年)。值得注意的是,这些高GSL Brassica rapa品系在水解后产生的多种生物活性ITCs含量显著高于普通小白菜,包括脂肪族和芳香族ITCs,其中某些成分的含量增加了数倍(Soundararajan等人,2021年)。这种成分差异为评估ITCs富集是否与改善的代谢结果相关提供了依据。在我们之前的研究中,来自高GSL Brassica rapa品系的提取物在疾病模型中表现出更强的生物活性。例如,这些品系的提取物对人类结直肠癌细胞表现出比普通小白菜更强的抗增殖和促凋亡作用,并抑制了NF-κB和ERK信号通路(Kim等人,2022年)。同样,在脂多糖(LPS)刺激的免疫细胞中,高GSL Brassica rapa品系表现出更强的抗氧化和抗炎作用,有效上调了NRF2依赖的细胞保护基因并抑制了促炎介质(Choi等人,2023年)。这些发现表明,高GSL Brassica rapa品系中升高的植物化学物质含量具有广泛的健康促进效果。
然而,高GSL Brassica rapa是否也能改善MASLD等代谢紊乱尚未得到探索。我们假设这些强化营养的蔬菜通过涉及代谢调节和抗氧化防御的机制来缓解饮食引起的肝脏脂肪变性。在本研究中,我们使用互补的体外和体内模型评估了两种高GSL Brassica rapa品系(DH014和DH026)对脂肪肝病的影响。结果表明,补充高GSL Brassica rapa显著减少了脂肪性肝细胞和肥胖小鼠中的肝脂质积累和氧化应激。这种保护作用与AMPK/SIRT1(sirtuin-1)信号通路和NRF2介导的抗氧化通路的激活有关。这些发现突显了富含GSL的Brassica蔬菜作为MASLD预防功能食品的潜力,为饮食中的植物化学物质与肝脏代谢健康之间的机制联系提供了证据。