脂质代谢异常是高血脂、肥胖等慢性疾病的重要诱因。膳食脂肪在小肠上段经胆汁和消化酶共同作用,水解为甘油和脂肪酸。中链脂肪酸经乳化后可被直接吸收进入门静脉,而长链脂肪酸在吸收转运过程中,脂肪酸结合蛋白(fatty acid binding protein, FABP)发挥了重要作用[1]。目前,已发现10余种FABP,肝脏部位的脂肪酸结合蛋白被称为L-FABP(又名FABP1),而脂肪型FABP则被称为A-FABP,又名FABP4。FABP是参与机体肥胖和慢性炎症调控的重要蛋白质家族[2]。FABP家族成员在脂质结合与转运调控和机体健康调节等方面发挥着重要作用。

中链甘油三酯(medium chain triglyceride,MCT)是天然存在于棕榈油等食品和母乳中的中链脂肪,由碳链长度为6～12个碳原子的中链脂肪酸和甘油酯化而成[3]。典型的MCT一般是指饱和辛酸(C8)甘油三酯、饱和癸酸(C10)甘油三酯或饱和辛酸-癸酸混合的甘油三酯,其理化性质接近传统植物油或动物油,但代谢产生的中链脂肪酸因其分子质量较小,可直接经门静脉进入肝脏后被β氧化,为大脑供应能量[4]。同时,MCT具有改善记忆、增强肌肉功能、调节肠道健康、降低脂质吸收、促进减肥等功效[5-7],常被用于保健食品的生产。

目前,MCT已可用于婴幼儿食品等配方食品生产,富含MCT的配方食品在消化过程中产生中链脂肪酸,有助于增进婴幼儿健康[8]。而MCT调控机体脂代谢的作用及其潜在靶点尚有待进一步揭示。本研究拟借助网络药理学分析和动物实验验证,探讨MCT发挥降脂功效的潜在靶点和机制,希望为MCT应用于降脂功效食品开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

灌胃组分:普通配方、3%MCT配方(含质量分数为3%的MCT)和6%MCT配方(含质量分数为6%的MCT),详细信息见表1。36只SPF级6周龄雄性SD大鼠(体重150～180 g),斯贝福(北京)生物技术有限公司[许可证号:SYXK(京)-2023-0038]。

FABP4/SLC27A4兔多克隆抗体(A16102)、HRP标记羊抗兔IgG (H+L)抗体(AS014)、β-actin兔单克隆抗体(AC050)、增强型ECL发光试剂盒(RM00021), 武汉爱博泰克生物科技有限公司;0.5 mol/L Tri-HCL缓冲液(pH值为6.8)、1.5 mol/L Tri-HCL缓冲液(pH值为8.8), 武汉卡诺斯科技有限公司;质量分数为30%的制胶液、甘氨酸、RIPA组织/细胞快速裂解液(R0010)、4×蛋白质上样缓冲液(P1016)、蛋白酶抑制剂PMSF(P0100)、BCA蛋白浓度测定试剂盒(PC0020),北京索莱宝科技有限公司;TEMED,上海阿拉丁股份有限公司;牛血清白蛋白(BSA),上海源叶科技有限公司;三色预染蛋白 Marker(WJ103),上海雅酶生物医药科技有限公司;十二烷基硫酸钠(SDS),美国MREDA公司;聚偏氟乙烯膜(PVDF),美国Thermo公司;滤纸,美国BIO-RAD公司;甘油三酯(TG)测试盒(A110-1-1)、总胆固醇(T-CHO)试剂盒(A111-1-1)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒(A113-1-1)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒(A112-1-1),南京建成科技有限公司。

1.2 仪器与设备

KHB-ZY1280型全自动生化分析仪,上海科华生物工程股份有限公司;MIlli-Q型超纯水系统,德国Sartorius公司;Precellys Evolution型生物样品均质机,法国Bertin公司;Synergy H1MDG型多功能酶标仪,美国 Biotek公司;Trans-Blot Turbo型蛋白转印系统、凝胶成像分析系统,美国BIO-RAD公司。

1.3 实验方法

1.3.1 动物分组与处理

将36只SD雄性大鼠饲养于室内温度(24±2)℃,湿度55%左右,通风良好的环境中,大鼠自由采食和饮水。

大鼠适应性饲养一周后,随机分成3组:普通配方组(空白对照)、3%MCT配方组和6%MCT配方组,每组12只。在大鼠自由采食和饮水的基础上,每日早、晚各灌胃一次配方食品冲调液。冲调液配制方法:将10 g配方食品加入30 mL超纯水中并定容至40 mL冲调液(质量浓度为0.25 g/mL)。分别吸取2 mL冲调液灌胃对应组别大鼠。于干预喂养4周后处死大鼠,收集基础数据和标本,组织标本保存于-80 ℃低温冰箱用于后续检测。所有实验程序均经北京工商大学科学研究伦理委员会批准,伦理审批编号:伦审2025年第(70)号。

1.3.2 动物基础数据采集

实验开始时,将禁食12 h的大鼠空腹称重,作为其初始体重(m初),干预不同周次后,禁食12 h,称量大鼠空腹体重(m终)。实验过程中每周固定时间记录一次体重数据,根据式(1)计算大鼠体重增长量。

Δm=m终-m初。

(1)

式(1)中,Δm为大鼠体重增长量,g;m初为大鼠初始体重,g;m终为大鼠最终体重,g。

同时收集每组大鼠每周采食量数据,以周为周期,分别记录每组大鼠每周的饲料添加量(m添)以及饲料剩余量(m剩),根据式(2)计算每组大鼠的周采食量。

m采=m添-m剩。

(2)

式(2)中:m采为大鼠周采食量,g;m添为每周饲料添加量,g;m剩为每周饲料剩余量,g。

不同组间大鼠干预4周后处死,处死后分别收集大鼠肾周脂肪与睾周脂肪,并称取相应脂肪组织的质量。

1.3.3 血生化指标分析

采用全自动生化分析仪检测不同组间大鼠肝功能与肾功能指标,以评判本研究中配方组分的食用安全性。肝功能指标包括谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和球蛋白(GLB)等;肾功能指标包括尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)和尿酸(UA)等。

1.3.4 甘油三酯浓度测定

吸取血清置于小试管内,按照ELISA试剂盒操作说明,在96孔板中加入250 μL工作液,再分别加入2.5 μL蒸馏水,2.5 μL校准品,2.5 μL血清样本,混匀后置于37 ℃孵育10 min。在波长500 nm处测定各孔吸光度值,根据式(3)计算出血清甘油三酯(TG)的浓度。

式(3)中:cTG为血清甘油三酯浓度,mmol/L;A样本为样品吸光度;A空白为空白对照吸光度;A标准为标准品吸光度;c标准为标准品浓度,mmol/L。

1.3.5 总胆固醇浓度测定

吸取血清置于小试管内,按照ELISA试剂盒操作说明,在96孔板中加入250 μL工作液,再分别加入2.5 μL蒸馏水,2.5 μL校准品,2.5 μL血清样本,混匀后置于37 ℃孵育10 min。在波长500 nm处测定各孔吸光度值,根据式(4)计算出血清总胆固醇(T-CHO)的浓度。

式(4)中:cT-CHO为血清总胆固醇浓度,mmol/L;A样本为样品吸光度;A空白为空白对照吸光度;A标准为标准品吸光度;c标准为标准品浓度,mmol/L。

1.3.6 低/高密度脂蛋白胆固醇浓度测定

采用低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)或高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量检测试剂盒,吸取血清于小试管内,在96孔板中加入180 μL R1工作液,再分别加入2.5 μL蒸馏水,2.5 μL校准品,2.5 μL 血清样本,轻轻振荡孔板,混匀后置于37 ℃孵育5 min,在波长600 nm处测定各孔吸光度值A1。在每个孔中加入60 μL R2工作液,振荡混匀后置于37 ℃孵育5 min,在波长600 nm处测定各孔吸光度值A2,计算出ΔA=A2-A1,根据式(5)计算出血清中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的浓度。高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量测定与低密度脂蛋白胆固醇测定方法一致。

式(5)中:cLDL-C/HDL-C为血清低/高密度脂蛋白胆固醇浓度,mmol/L;ΔA样本为样品吸光度A1和A2的差值;ΔA空白为空白对照吸光度A1和A2的差值;ΔA标准为标准品吸光度A1和A2的差值;c标准为标准品浓度,mmol/L。

1.3.7 网络药理学分析

利用PubChem数据库(https:∥pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/),分别获取MCT代谢中链脂肪酸(辛酸和癸酸)的2D结构,借助靶点预测软件SwissTargetPrediction(http:∥www.swisstargetprediction.ch/),预测辛酸和癸酸的潜在作用靶点;基于GeneCards数据库(https:∥www.genecards.org/),采用关键词“dyslipidemia”搜索,获取与脂代谢异常相关的基因及潜在靶点信息;借助Venny 2.1.0软件,分别将筛选的脂代谢异常相关靶基因、辛酸和癸酸潜在作用靶点导入软件中分析交集靶点,并绘制韦恩图;将获取的交集靶点输入String数据库(https:∥cn.string-db.org/),构建蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)网络;最终采用David(database for annotation, visualization and integrated discovery)数据库对交集靶点进行 GO(gene ontology)生物功能注释和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并对靶点生物功能及相关通路做关联分析。

1.3.8 免疫印迹检测

称取不同处理组间大鼠小肠组织约30 mg,加入540 μL裂解缓冲液和适量研磨珠置于匀浆机中充分匀浆,条件为10 000 r/min,每次10 s,匀浆5次。将样品放于冰上低温裂解30 min,每10 min涡旋一次,随后在12 000 r/min,4 ℃条件下离心15 min,取上清液。用BCA试剂盒测定裂解液蛋白浓度,对蛋白溶液进行定量,与4×上样缓冲液混合。将混合的蛋白溶液在95 ℃下加热5 min,样品置于-80 ℃冰箱存放备用。

依次配制分离胶、浓缩胶,各组样品进行SDS-PAGE电泳。将蛋白条带转印到PVDF膜上,用质量分数5%的脱脂牛奶封闭50 min,加入一抗,4 ℃孵育过夜,用TBST溶液清洗3次,每次5 min,加入二抗室温孵育90 min,最后用TBST溶液清洗后采用化学发光成像分析系统显影并分析蛋白表达情况。

1.4 数据处理

所有实验重复3次,结果以平均值±标准差表示。采用SPSS 26.0软件进行数据分析,其中体重增量等数据采用多重测量方差分析;其余两组间数据比较采用t检验,多组间采用单因素方差分析,P<0.05表示组间存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 MCT配方组分安全性分析

2.1.1 大鼠采食量分析

采食量是实验动物一定时间内采食饲料的质量,也是间接反映动物生理状态与健康水平的指标。本研究中收集了不同处理组间大鼠的每周采食量,如表2所示。由表2可见,普通配方组、3%MCT配方组和6%MCT配方组大鼠的每周采食量介于1 000～1 200 g;同组大鼠不同周次间或同周次不同组间大鼠的采食量并未见明显变化,说明不同组间的干预处理并未明显影响大鼠采食量,这也从侧面反映了本研究所用配方的安全性。

2.1.2 大鼠体重增量分析

实验动物体重及体重增量是反映机体营养水平及健康状况的重要指标之一,对大鼠体重增量分析结果如表3所示。由表3可知,普通配方组、3%MCT配方组以及6%MCT配方组间大鼠每周体重增量并未见显著差异。

2.1.3 肝、肾功能分析

肝功能和肾功能是安全性评价常用的监测指标,也是反映食品安全性的直接指标。本研究中,收集干预4周后不同组间大鼠血清标本,采用全自动生化分析仪检测肝功能(表4)和肾功能(表5)相关指标,并与SD大鼠相关指标的生理参考值进行比较[9]。由表4可知,除各组间大鼠血清中总蛋白(TP)及球蛋白(GLB)水平略低于生理参考值外,其他直接的肝功能指标如谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)及直接胆红素(DBIL)水平均位于生理参考值范围内,且组间不存在显著差异(P>0.05),说明不同处理组间所使用的营养制剂均不具有肝毒性。

在表5的肾功能相关指标中,不同处理组间大鼠血清中尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)及尿酸(UA)数值均在生理参考值范围内,说明不同配方组分营养干预未造成肾损伤。BUN作为机体蛋白质的终末代谢产物,是一项反映肾小球的滤过功能的重要指标。本研究结果显示,与普通配方组大鼠相比,3%MCT配方组及6%MCT配方组大鼠血清中BUN水平明显降低,说明MCT配方组大鼠的肾脏滤过BUN能力较强,提示MCT配方组分干预后大鼠具有更好的肾功能。

2.2 MCT调控脂代谢的作用分析

2.2.1 MCT营养干预对血清脂蛋白和粪便脂肪的影响

血脂是反映机体脂代谢情况的重要指标,主要包括甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白等。本研究检测了不同MCT添加量配方组分灌胃4周后大鼠血脂水平,实验结果见图1。由图1(a)可知,与普通配方组相比,3%MCT配方组大鼠血清甘油三酯水平降低,但并未呈现出统计学差异(P>0.05),而6%MCT配方营养干预显著降低了大鼠血清甘油三酯水平(P<0.05)。血清总胆固醇检测结果也表明,3%MCT配方营养干预可一定程度下调大鼠血清总胆固醇水平,但差异不具有显著性[P>0.05,图1(b)],6%MCT配方营养干预则显著降低大鼠血清总胆固醇水平[P<0.05,图1(b)]。血清低密度脂蛋白检测结果与血清甘油三酯和总胆固醇有所差异,3%和6%MCT配方组均显著下调大鼠血清低密度脂蛋白水平[P<0.05,图1(c)]。与血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白结果不同,3%和6%MCT配方营养干预未对大鼠高密度脂蛋白水平产生显著影响[P>0.05,图1(d)]。此外,粪便脂质检测结果表明,与普通配方组相比,3%MCT配方营养干预可一定程度增加大鼠粪便甘油三酯含量,但差异不具有显著性[P>0.05,图1(e)],6%MCT配方营养干预则显著增加大鼠粪便甘油三酯含量[P<0.05,图1(e)]。三组大鼠粪便中胆固醇含量虽略有差异,但变化不具有显著性[P>0.05,图1(f)]。检测结果说明,MCT配方营养干预可浓度依赖性降低大鼠血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白水平,增加粪便甘油三酯含量,发挥改善脂代谢、缓解高血脂的潜在作用。

2.2.2 MCT营养干预对脂质累积的影响

睾周脂肪和肾周脂肪是评判机体脂代谢及肥胖情况的重要指标[10],本研究收集了不同配方干预后4周的大鼠睾周脂肪和肾周脂肪,分析了睾周脂肪、肾周脂肪与体重比值,用于评判不同配方营养干预对大鼠脂质累积的影响,实验结果见图2。由图2结果可知,MCT配方营养干预有助于减少睾周脂肪堆积,与普通配方组相比,3%MCT配方干预后睾周脂肪与体重比值降低,但差异不具有显著性(P>0.05);而6%MCT配方营养干预后大鼠睾周脂肪与体重比值显著低于普通配方组(P<0.05),说明随MCT添加量的增加大鼠睾周脂肪堆积受到明显抑制[图2(a)]。由图2(b)可知,尽管3%MCT和6%MCT配方组大鼠肾周脂肪与体重比值均有降低趋势,但与普通配方组相比无统计学差异(P>0.05),推测增大MCT添加量或延长营养干预周期,组间差异可能会更明显。本部分结果表明,MCT配方营养干预可一定程度降低机体内脂质堆积。

2.3 MCT调控脂代谢的潜在信号通路和靶点分析

2.3.1 MCT参与脂代谢调控的潜在靶点分析MCT在消化道经相应消化酶作用产生2-单酰甘油以及辛酸和癸酸等中链脂肪酸,且辛酸和癸酸被认为是参与长链脂肪酸吸收调控的重要成分[3]。本研究借助PubChem查询MCT代谢产生中链脂肪酸的2D结构以及异构简化分子线性输入规范(simplified molecular input line entry system, SMILES),分析结果见图3。由图3(a)可知,辛酸和癸酸是结构相近的C8和C10中链脂肪酸,其异构SMILES结构分别表示为CCCCCCCC(O)O和CCCCCCCCCC(O)O。基于辛酸和癸酸异构SMILES结构,借助SwissTargetPrediction软件分析潜在作用靶点,获取辛酸和癸酸潜在靶点均为100个;同时利用GeneCards数据库,使用关键词“dyslipidemia”获取脂代谢异常相关基因1 638个。将获取的辛酸、癸酸潜在作用靶点与脂代谢异常相关基因输入Venny 2.1.0软件,由图3(b)可知,分析获得了交集靶点27个,分别为过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated receptor α, PPARα)、核受体亚家族1 H组成员 4(nuclear receptor subfamily 1, group H, member 4, NR1H4)、PPARD、FABP2、FABP4、维生素D受体(vitamin D receptor, VDR)、非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶1(protein tyrosine phosphatase non-receptor type 1, PTPN1)、羟基类固醇脱氢酶11β1(11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1, HSD11B1)、雄激素受体(androgen receptor, AR)、尼曼-匹克C1型类似蛋白1(niemann-Pick C1-like protein 1, NPC1L1)、睾丸特异性雄激素结合蛋白(testis-specific androgen-binding protein, SHBG)、花生四烯酸乙醇氨酰胺水解酶(anandamide amidohydrolase, FAAH)、FABP5、G蛋白偶联胆汁酸受体(G-protein coupled bile acid receptor 1, GPBAR1)、肉碱棕榈酰转移酶1A(carnitine O-palmitoyltransferase 1A, liver isoform, CPT1A)、白介素-18(C-X-C motif chemokine ligand 8, CXCL8)、前列腺素内过氧化物合成酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2, PTGS2)、甲状腺素运载蛋白(transthyretin, TTR)、前列腺素DP受体(prostanoid DP receptor, PTGDR)、细胞色素 P450家族19亚家族A成员1(cytochrome P450 19A1, CYP19A1)、前列腺素EP3受体(prostanoid EP3 receptor, PTGER3)、巨噬细胞移动抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)、11-β羟基类固醇脱氢酶(11-beta-hydroxysteroid dehydrogenase 2, HSD11B2)、FABP3、血纤维蛋白溶酶原(plasminogen, PLG)、甲状腺激素受体-1(thyroid hormone receptor beta-1, THRB)、溶质转运家族22成员12(solute carrier family 22 member 12, SLC22A12)。将交集靶点输入String数据库,绘制蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络,分析核心靶点[图3(c)]。本部分结果表明,MCT体内代谢产生的中链脂肪酸(辛酸和癸酸)与脂代谢调控基因存在交集靶点,可能是MCT参与脂代谢调控的潜在靶点。

2.3.2 MCT调控脂代谢的潜在机制和信号通路预测

为进一步解析潜在交集靶点对信号通路的调控潜能,采用David数据库分析,并借助微生信软件进行可视化处理,对辛酸、癸酸与脂代谢调控相关的交集靶点进行GO功能注释和KEGG富集,分析结果见图4。图4(a)分析了潜在交集靶点的生物过程(biological process, BP)、细胞组分(cell component, CC)和分子功能(molecular function, MF)。BP分析结果表明,交集靶点参与调控长链脂肪酸转运、脂肪酸转运、脂肪酸代谢过程、正调控脂肪酸β氧化、脂肪酸分解代谢过程、细胞对脂肪酸反应和脂肪酸β氧化等。分子功能(MF)注释也提示,交集靶点在长链脂肪酸结合、长链脂肪酸跨膜转运蛋白活性和脂肪酸结合等方面发挥调控作用。进一步借助KEGG通路富集分析,预测交集靶点潜在参与调控的信号通路,由图4(b)可知,交集靶点参与调控脂代谢相关PPAR信号通路以及脂肪细胞中脂质分解调节等相关通路。因此,潜在交集靶点GO功能注释和KEGG富集分析均表明,MCT代谢产物辛酸和癸酸潜在调控脂质代谢相关进程及信号通路。

2.3.3 MCT营养干预对FABP4蛋白表达的影响

本研究的网络药理学分析结果表明,MCT体内代谢产生的辛酸和癸酸等中链脂肪酸潜在参与脂肪消化和吸收,尤其是调控脂肪酸结合与转运等进程。研究显示, FABP存在于多种组织中,是胞内脂质结合蛋白超家族成员,在长链脂肪酸的摄取、转运及代谢调节中发挥重要作用[11]。FABP4是常见的脂肪酸结合蛋白,主要表达于脂肪组织和巨噬细胞,可发挥脂肪酸增溶和转运作用,并参与调控肥胖和慢性炎症等[2]。本研究比较了不同MCT添加量配方对小肠组织FABP4表达的影响,实验结果见图5。由图5可知,营养干预4周后,不同组间小肠组织中FABP4蛋白表达水平显示,与普通配方组相比,添加3%MCT或6%MCT配方组大鼠小肠组织中FABP4蛋白表达明显降低,说明MCT营养干预可明显抑制FABP4蛋白表达,进而减缓长链脂肪酸等脂质的吸收,是MCT调控机体脂代谢潜在的重要靶点。

3 讨 论

研究显示,健康油脂可调节脂代谢而发挥减肥功效,膳食中添加适量共轭亚油酸和MCT有助于降低能量摄取进而预防肥胖[12-13]。MCT在体内代谢产生中链脂肪酸,随后增加小肠中生长分化因子15(growth differentiation factor 15,GDF15)基因表达并提高循环中GDF15蛋白水平,继而借助GDNF家族α样受体(GNDF family receptor α like, GFRAL)减少膳食摄取[14]。体外研究也发现,中链脂肪酸具有抗炎和抗肥胖作用[15]。

目前,网络药理学广泛应用于膳食活性成分功效揭示及作用靶点解析等研究领域[16-17],在膳食活性靶点发现、活性物质筛选及食品功能因子挖掘等领域具有明显优势[17-18]。网络药理学已成为食品领域解析活性成分生理作用及其潜在靶点的重要方法。本研究借助网络药理学分析了MCT代谢产物辛酸和癸酸潜在作用靶点,并与脂代谢相关基因对比筛选到27个交集靶点。GO功能注释和KEGG富集分析发现,这些交集靶点潜在调控PPAR信号通路及脂肪细胞中脂质分解调节等相关通路,进而参与脂质/脂肪酸结合、转运等进程,揭示了MCT及其代谢产物调控脂代谢的潜在靶点和作用通路。

4 结 论

本研究借助网络药理学分析,明确了MCT代谢产物辛酸和癸酸可潜在调控脂肪消化和吸收以及PPAR信号通路,继而改变脂肪酸结合、转运和分解代谢等进程,且脂肪酸转运相关蛋白家族FABPs可能是MCT调控脂代谢的潜在作用靶点。动物实验研究证实,MCT营养干预显著降低大鼠肠道中FABP4蛋白表达,继而降低血脂(甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白)水平,并减轻睾周脂肪堆积。本研究旨在揭示MCT潜在靶向FABP4蛋白影响脂肪酸吸收,下调血脂水平并减少脂肪堆积的作用机制,希望为具有降脂功效的MCT配方食品开发提供理论依据。

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Effect and Molecular Mechanism of Medium Chain Triglyceride onRegulating Rat Lipid Metabolism

YA Wanxin1, LI Xinping1, ZHANG Jingjie1, FANG Shengkai2, DING Yiming2, JIANG Yaping2, YU Yonghui1,*, LI Hongyan1, WANG Jing1

(1.Key Laboratory of Geriatric Nutrition and Health, Ministry of Education/China-Canada Joint Lab of Food Nutrition and Health, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China;2.Botora Innovation Research Institute, Heilongjiang Botora Nutritional Food Co., Ltd., Harbin 152000, China)

Abstract： Medium chain triglyceride (MCT) is dietary fat naturally existed in palm oil and breast milk. As a novel functional ingredient, it can be used in the production of formula food for special medical purpose. However, the specific target for MCT regulating lipid metabolism is still unclear. Based on network pharmacology analysis and rat model validation, the potential role and target of MCT for regulating lipid metabolism were explored. Animal model demonstrated that no hepatorenal toxicity in rat was observed after nutritional intervention of MCT, indicating its good edible safety. And MCT nutritional intervention down-regulated the levels of serum triglyceride, total cholesterol and low-density lipoprotein, and inhibited the accumulation of adipose tissue of the epididymis in rat. Network pharmacology analysis showed that there were 27 overlapping targets between MCT metabolites (octanoic acid and decanoic acid) and lipid metabolism-related genes, and potentially involved in regulation of peroxisome proliferator activated receptor lipid metabolism-related pathways and fatty acid binding and transport. Western blot assay also indicated that MCT could down-regulate the expression of fatty acid-binding protein 4 (FABP4) of the small intestine in a dose-dependent manner. Results indicated that the MCT nutritional intervention could down-regulate the expression of FABP4, subsequently affecting the absorption and transport of fatty acid, reducing the level of serum lipids and alleviating fat accumulation, thereby regulating the lipid metabolism. The purpose of this study was to clarify the role of MCT in regulating lipid metabolism and its potential targets, and to provide a theoretical basis for the application of MCT in lipid metabolism regulation.

Keywords： medium chain triglycerides; targets; network pharmacology; lipid metabolism; fatty acid binding protein 4

doi：10.12301/spxb202400425

文章编号：2095-6002(2025)04-0050-11

引用格式：亚宛鑫, 李欣萍, 张婧婕, 等. 中链甘油三酯调控大鼠脂代谢的作用及其分子机制[J]. 食品科学技术学报,2025,43(4):50-60.

YA Wanxin, LI Xinping, ZHANG Jingjie, et al. Effect and potential molecular mechanism of medium chain triglyceride on regulating rat lipid metabolism[J]. Journal of Food Science and Technology, 2025,43(4):50-60.

中图分类号： TS201.4

文献标志码： A

收稿日期： 2024-06-28

基金项目： 国家重点研发计划项目(2022YFF1100204)。

Foundation: National Key Research and Development Program of China(2022YFF1100204).

第一作者： 亚宛鑫,女,硕士研究生,研究方向为食品营养与健康。

*通信作者： 郁永辉,男,副教授,博士,主要从事膳食功能因子挖掘与健康机制解析方面的研究。

(责任编辑：叶红波)