竹蓀水提物抗氧化及改善秀麗隱桿線蟲脂質代謝作用

肖嵋方，陳欣彤，蔡雯雯，李 娜，陳海明，劉 斌,3,*，曾 峰,*

（1.福建農林大學食品科學學院，福建 福州 350002；2.海南省食品營養與功能食品重點實驗室，海南 海口 570228；3.福建農林大學 國家菌草工程技術研究中心，福建 福州 350002）

目前，肥胖和高脂血癥的高患病率被視為公共衛生的主要威脅，全球約有5億5千萬肥胖人口和14億超重人口。越來越多的科學研究證實，肥胖可導致胰島素抵抗、II型糖尿病、心血管疾病等代謝類疾病，如何科學有效地預防、改善肥胖和高脂血癥一直是科學研究的重大挑戰。

食用菌富含多糖、活性蛋白和多肽、黃酮及多酚類等營養與功能活性物質，具有極高的營養和藥用價值，在抗氧化、降血脂、降血糖、調節免疫、抑菌和抗腫瘤等方面應用廣泛。為探究食用菌水提物在脂質代謝及調控上發揮的作用，趙圓圓通過建立高脂動物模型研究杏鮑菇多糖（polysaccharides，PEP）的降脂作用，發現PEP能顯著降低總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇的含量，且降脂功效具有劑量-效應關系，還通過血清代謝組分析發現PEP參與機體甘油磷脂和脂肪酸代謝，改善能量代謝，其機制可能與腺苷酸活化蛋白激酶-乙酰輔酶A羧化酶等信號通路發生改變相關。竹蓀（）作為“菌中皇后”，富含多糖等活性物質，在改善脂質代謝方面同樣有廣泛的利用價值，Wang Wenshuai等發現從竹蓀子實體分離的多糖成分能夠減輕肥胖小鼠體質量，改善肥胖相關的肝腎代謝異常，穩定血脂，降低胰島素和瘦素的耐受性，還對機體氧化應激損傷有恢復作用。由此可知，竹蓀等食用菌以其自身營養功能優勢在改善食源性肥胖、降血脂方面有良好的開發和應用前景。

秀麗隱桿線蟲（簡稱線蟲）是抗氧化、抗衰老相關功能評價的常用模式生物之一，其同源基因已被證實與人類高度相似，且研究還發現，線蟲參與脂質合成和代謝的機制同樣可與人體聯系，能夠作為功效成分降脂作用的評價模型。目前，竹蓀中的活性成分與抗氧化和降脂功效有關的研究多集中在水提多糖，而關于竹蓀水提物中的其他成分如蛋白、多酚及黃酮類化合物等與多糖作為整體發揮聯合效應的研究較少，因此，本研究采用熱水浸提法制備竹蓀水提物，并對其抗氧化活性進行測定，再以線蟲為模型，評價其對線蟲抗應激和減少脂質積累的能力，通過測定其對脂質代謝相關基因表達水平的調控作用，分析竹蓀水提物的降脂功效，以期為竹蓀等食用菌營養功能性食品的研發提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

長裙竹蓀子實體 福建省古田縣戴氏果蔬專業合作社；野生N2型秀麗隱桿線蟲 福建上源生物科技有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、油紅O 北京索萊寶科技有限公司；2,2’-聯氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)，ABTS）上海源葉生物科技有限公司；Bradford蛋白濃度測定試劑盒 上海碧云天生物技術有限公司；TG2003甘油三酯試劑盒 南京建成生物工程公司；UNlQ-10柱式總RNA抽提試劑盒、M-MuLV型cDNA合成試劑盒 生工生物工程（上海）股份有限公司；Novoprotein E047-01A型聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）試劑盒 上海近岸蛋白有限公司；巖藻糖、半乳糖、葡萄糖、鹽酸氨基葡萄糖標準品 揚州市博睿糖生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

MK3型酶標儀、ICS5000型離子色譜儀、ABI7900熒光定量PCR儀 美國賽默飛世爾科技有限公司；DHG-9203A型熒光電子顯微鏡 德國蔡司公司；SRA03-11型恒溫培養箱 上海一恒科學儀器有限公司；SX2-2.5-10G型馬弗爐 山東歐萊博儀器有限公司；MA35M型全自動紅外線水分測定儀 濟南愛來寶儀器有限公司；LC-10A型高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 竹蓀水提物的制備

參照Liu Xiaoyan等的方法制備竹蓀水提物。竹蓀經烘干、磨粉、過40 目篩得到竹蓀粗粉。稱取100 g竹蓀粗粉，按料液比1∶35（/）加入去離子水，于92 ℃恒溫水浴鍋熱水浸提2 h，4 000 r/min離心20 min，收集上清液，70 ℃蒸發濃縮至原體積的1/10，凍干得到竹蓀水提物，貯藏在-20 ℃條件下備用，待后續指標分析。

1.3.2 竹蓀水提物的組成分析

1.3.2.1 總糖質量分數

參照溫文娟等的研究，采用苯酚-硫酸法測定竹蓀水提物的總糖質量分數。

1.3.2.2 總蛋白質量分數

參照Yu等的方法，采用Bradford蛋白濃度測定試劑盒測定竹蓀水提物的總蛋白質量分數。

1.3.2.3 水分、總灰分質量分數

采用全自動紅外線水分測定儀測定竹蓀水提物水分質量分數，具體操作參考儀器說明書，平行測定3 次。

參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》測定竹蓀水提物中灰分質量分數。

1.3.2.4 脂肪質量分數

參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》測定脂肪質量分數。

1.3.2.5 竹蓀水提物中多糖的組成分析

樣品預處理：參照1.3.1節方法制備竹蓀水提物提取液，70 ℃蒸發濃縮至原體積的1/8，然后加入4 倍體積的無水乙醇，混勻后靜置24 h，過濾收集沉淀，凍干得到多糖。精密稱量10 mg多糖樣品置于安瓿瓶中，加入10 mL 3 mol/L三氟乙酸溶液，120 ℃水解3 h，通入氮氣吹干。加入10 mL去離子水渦旋混勻，取100 μL加入900 μL去離子水，然后12 000 r/min離心5 min。取上清液采用離子色譜儀進行分析。

檢測條件：色譜柱：DionexCarbopacTMPA20（3 mm×150 mm）；流動相A：超純水；流動相B：15 mmol/L NaOH溶液；流動相C：含15 mmol/L NaOH的100 mmol/L醋酸鈉溶液；流速：0.3 mL/min；進樣量：5 μL；柱溫：30 ℃；檢測器：電化學檢測器。洗脫程序：0.0～18.0 min，98.8% A、1.2% B、0.0% C；20.0～30.0 min，50.0% A、50.0% B、0.0% C；30.1～46.0 min，0.0% A、0.0% B、100.0% C；46.1～50.0 min，0.0% A、100.0% B、0.0% C；50.1～60.0 min，98.8% A、1.2% B、0.0% C；60.1～80.0 min，98.8% A、1.2% B、0.0% C。

取巖藻糖、半乳糖、葡萄糖、鹽酸氨基葡萄糖標準品配制質量濃度均為5 mg/L的標準品母液作為混標。采用外標法進行定量，根據峰面積計算竹蓀水提物多糖中不同單糖的含量，并計算物質的量分數。

1.3.2.6 竹蓀水提物中多糖分子質量的測定

利用高效凝膠滲透色譜（high performance gel perme ation chromatography，HPGPC）法采用高效液相色譜儀測定多糖分子質量和純度。樣品及標準品溶液配制：精密稱取樣品和葡聚糖標準品（分子質量分別為1 152、5 000、11 600、23 800、48 600、80 900、148 000、273 000、409 800、667 800 Da），配制質量濃度為5 mg/mL的溶液，經0.22 μm微孔濾膜過濾后備用。

色譜條件：色譜柱：BRT105-104-102串聯凝膠柱（8 mm×300 mm）；流動相：0.05 mol/L NaCl溶液；流速：0.6 mL/min，柱溫：40 ℃；進樣量：20 μL；檢測器：RI-10A示差檢測器。

以標準品分子質量的對數（底數為10）為縱坐標，以保留時間為橫坐標繪制標準曲線，根據標準曲線方程和竹蓀水提物中多糖組分的保留時間計算竹蓀水提物中主要多糖組分的分子質量。

1.3.3 體外抗氧化活性評價

1.3.3.1 DPPH自由基清除率

參照文獻[18-19]的方法并稍作修改。將1.3.1節竹蓀水提物分別配制成1、2、3、4、5 mg/mL水溶液。實驗組分別以500 μL不同質量濃度的樣品溶液與500 μL DPPH溶液（0.4 mmol/L）混合。以等體積無水乙醇作為空白對照，以等體積VC溶液（1、2、3、4、5 mg/mL）作為陽性對照。室溫下避光反應30 min后，12 000 r/min離心10 min，取上清液測定517 nm波長處吸光度，每個質量濃度平行測定3 次。對質量濃度與清除率關系進行線性擬合計算竹蓀水提物對DPPH自由基的半抑制質量濃度（half maximal inhibitory concentration，IC）。

1.3.3.2 羥自由基清除率

參照文獻[20-21]的方法并稍作修改。將1.3.1節竹蓀水提物分別配制成0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL水溶液。實驗組分別將500 μL不同質量濃度的樣品溶液與250 μL FeSO溶液（1.5 mmol/L）、115 μL HO溶液（6.7 mmol/L），混勻，以等體積去離子水作為空白對照，以等體積VC溶液（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL）作為陽性對照。37 ℃水浴10 min后，加入75 μL水楊酸溶液（20 mmol/L），置于水浴鍋反應30 min，12 000 r/min離心10 min，取上清液測定562 nm波長處吸光度，每個質量濃度平行測定3 次，計算水提物對羥自由基的IC。

1.3.3.3 ABTS陽離子自由基清除率

參照文獻[22]的方法并稍作修改。將1.3.1節竹蓀水提物分別配制成0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL水溶液。將ABTS母液用磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）（pH 7.4、0.01 mol/L，下同）稀釋至在734 nm波長處吸光度為0.70±0.02，配得ABTS工作液。按照50 μL/孔在96 孔板中加入不同質量濃度竹蓀水提物水溶液，30 ℃下靜置3 min，然后每孔加入150 μL ABTS工作液混合，30 ℃反應6 min，測定734 nm波長處吸光度，以等體積PBS作為空白對照，以等體積VC溶液（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL）作為陽性對照。每個質量濃度平行測定3 次，計算水提物對ABTS陽離子自由基的IC。

1.3.4 線蟲同步化與分組

線蟲同步化和培養參照文獻[23]的方法并稍作修改。挑取成蟲置于新鮮NGM培養基，于20 ℃恒溫培養箱中培養，待其產卵后將成蟲挑出，在培養基中加入100 μL OP50（尿嘧啶缺陷大腸桿菌）培養液（OD為0.4～0.6，后同），繼續培養48 h，即完成線蟲的同步化，用于后續實驗。

將竹蓀水提物溶解在OP50培養液中，配制竹蓀水提物培養液。挑取同步化的成蟲，分為4 組，每日分別給予100 μL OP50培養液（空白組）、0.25 mg/mL竹蓀水提物培養液（低劑量組）、0.5 mg/mL竹蓀水提物培養液（中劑量組）與1.0 mg/mL竹蓀水提物培養液（高劑量組），每日更換NGM培養基，72 h后收集蟲體，用于后續實驗。

1.3.5 線蟲抗氧化應激、熱應激實驗

線蟲抗氧化應激、熱應激實驗參照文獻[9]的方法并稍作修改。取1.3.4節收集的4 組蟲體（＝30），轉移至加有15 μL質量分數30% HO溶液的NGM培養基（10 mL）上，每隔1 h觀察線蟲存活情況并記錄存活線蟲數量，直至線蟲全部死亡，重復測定3 次，分別按式（1）、（2）計算各組線蟲抗氧化應激的存活率和平均壽命，并繪制生存曲線（不同時間下的存活率情況）。

式中：x為第小時存活的線蟲數量；為初始總線蟲數量。

取1.3.4節收集的4 組蟲體（＝30），轉移至新鮮NGM培養基上，于38 ℃培養，每隔1 h觀察線蟲存活情況并記錄存活線蟲數量，直至線蟲全部死亡，重復測定3 次，分別按式（1）、（2）計算各組抗熱應激的存活率和平均壽命，并繪制生存曲線。

1.3.6 油紅O染色

參照文獻[24-25]的方法并稍作修改。取1.3.4節收集的4 組蟲體（＝30），加1 mL M9緩沖液，3 000 r/min離心5 min，棄去上清液，加入200 μL油紅O染色液，染色2 h后，3 000 r/min離心5 min，棄去上清液，用M9緩沖液洗去多余染液，置于熒光顯微鏡下觀察拍照。選擇去頭尾的線蟲中段，運用Image-Pro Plus6.0軟件處理圖片計算各竹蓀活性物質組與空白組線蟲油紅O染色光密度值的比值，即為各劑量組線蟲體脂的相對光密度值。

1.3.7 甘油三酯濃度的測定

取1.3.4節收集的4 組蟲體（＝150），加1 mL M9緩沖液，3 000 r/min離心10 min，棄去上清液，然后繼續用M9緩沖液洗滌3 次，收集沉淀。加入200 μL預冷的細胞裂解液，冰上孵育1 h后勻漿處理，3 000 r/min離心5 min，取上清液采用甘油三酯試劑盒測定甘油三酯濃度。

1.3.8 脂質代謝相關基因表達水平的測定

取1.3.4節收集的4 組蟲體（＝150），加20 μL M9緩沖液，依次進行總RNA提取、逆轉錄合成cDNA。采用SYBR染料法和ABI 7300 PCR系統進行實時熒光定量PCR分析。擴增條件：95 ℃，1 min；95 ℃，20 s；60 ℃，1 min，40 個循環。相關引物的設計如表1所示，以為內參基因，基因相對表達水平采用2法計算。

表1 線蟲脂質代謝相關基因的引物序列Table 1 Primer sequences used for amplification of lipid metabolismrelated genes in C. elegans

1.4 數據處理與分析

實驗設置3 個平行，結果以平均值±標準差表示。采用Excel和Origin軟件進行數據處理及作圖。采用Excel軟件進行顯著性分析，采用檢驗進行單因素方差分析，＜0.05和＜0.01分別表示差異顯著和差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 竹蓀水提物的總糖、總蛋白、水分和灰分質量分數

竹蓀水提物的總糖、總蛋白、粗脂肪、水分和灰分的質量分數分別為（38.5±1.5）%、（14.4±1.2）%、（1.6±0.1）%、（17.9±0.3）%、（23.4±1.9）%。由此可知，竹蓀水提物中總糖質量分數最高，說明糖類組分在竹蓀水提物中的占比最大。

2.2 竹蓀水提物的單糖組成和分子質量

2.2.1 單糖組成

由圖1、表2可知，竹蓀水提物主要由巖藻糖、鹽酸氨基葡萄糖、半乳糖和葡萄糖組成，且葡萄糖的占比最大（物質的量分數達到85.3%），其次是半乳糖和巖藻糖。

表2 竹蓀水提物的單糖組成Table 2 Monosaccharide composition of water extract from D. indusiate

圖1 竹蓀水提物的單糖組成離子色譜圖Fig. 1 Ion chromatogram of monosaccharide composition of water extract from D. indusiate

2.2.2 分子質量

由葡聚糖標準品得到的校正曲線方程為＝-0.206 5+12.529，＝0.995 3。由圖2可知，竹蓀水提物中多糖分子質量分布較廣泛，4 個主要組分的分子質量依次為5.64×10、2.80×10、8.00×10、77.0 Da。

圖2 竹蓀水提物多糖的HPGPC圖Fig. 2 High performance gel permeation chromatogram of polysaccharides from water extract from D. indusiate

2.3 竹蓀水提物的體外抗氧化活性

2.3.1 DPPH自由基清除率

如圖3所示，1～5 mg/mL竹蓀水提物質量濃度與DPPH自由基清除率呈現劑量-效應關系。5 mg/mL竹蓀水提物的DPPH自由基清除率達84.13%，但低于該質量濃度下VC的清除率（97.20%）。竹蓀水提物對DPPH自由基的IC為2.36 mg/mL。

圖3 竹蓀水提物對DPPH自由基的清除能力Fig. 3 DPPH radical scavenging capacity of water extract from D. indusiate

2.3.2 羥自由基清除率

由圖4可知，0.5～2.5 mg/mL竹蓀水提物對羥自由基的清除能力呈現劑量-效應關系，2.5 mg/mL竹蓀水提物的羥自由基清除率達到80.91%，但低于該質量濃度下VC的清除率（95.50%）。竹蓀水提物對羥自由基的IC為1.44 mg/mL。

圖4 竹蓀水提物對羥自由基的清除能力Fig. 4 Hydroxyl radical scavenging capacity of water extract from D. indusiate

2.3.3 ABTS陽離子自由基清除率

由圖5可知，0.5～2.5 mg/mL竹蓀水提物對ABTS陽離子自由基的清除能力呈現劑量-效應關系。2.5 mg/mL竹蓀水提物的ABTS陽離子自由基清除率達到最大（79.38%），但低于該質量濃度下VC的清除率（96.45%），竹蓀水提物對ABTS陽離子自由基的IC為0.86 mg/mL。

圖5 竹蓀水提物對ABTS陽離子自由基的清除能力Fig. 5 ABTS cation radical scavenging capacity of water extract from D. indusiate

2.4 竹蓀水提物對線蟲抗氧化應激的影響

添加HO的NGM培養基能夠引起線蟲產生急性氧化應激，使機體細胞內活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平增加，從而激活線粒體途徑誘導細胞凋亡。由圖6可知，HO對線蟲壽命的刺激作用較強，線蟲的存活率急劇下降，而與空白組相比，不同劑量竹蓀水提物組線蟲的平均壽命均極顯著延長（＜0.01），低、中、高劑量組的平均壽命分別延長了20.4%、32.7%、54.6%，且竹蓀水提物質量濃度與線蟲抗氧化應激的壽命存在劑量-效應關系。

圖6 竹蓀水提物對線蟲抗氧化應激的影響（n＝30）Fig. 6 Effect of water extract from D. indusiate on antioxidant stress in C. elegans (n = 30)

2.5 竹蓀水提物對線蟲抗熱應激的影響

熱應激是指動物暴露在熱環境中產生的一系列高溫性全身急性炎癥反應，可導致動物休克甚至死亡。由圖7可知，在38 ℃熱刺激下，線蟲的存活率隨時間延長呈現下降趨勢，與空白組相比，竹蓀水提物各劑量組線蟲的存活率明顯升高；此外，竹蓀水提物各劑量組的抗熱應激平均壽命更長，其中，與空白組相比，中、高劑量組平均壽命分別顯著延長了6.6%和19.8%（＜0.05）。

圖7 竹蓀水提物對線蟲抗熱應激的影響（n＝30）Fig. 7 Effect of water extract from D. indusiate on heat stress resistance in C. elegans (n = 30)

2.6 竹蓀水提物對線蟲體內脂質積累的影響

2.6.1 油紅O染色觀察結果

未經染色的線蟲蟲體在顯微鏡下呈透明色，當固定后的線蟲被置于油紅O工作液中時，染料能與線蟲體內的甘油三酯結合，溶于組織細胞脂質中，使組織內的脂滴呈現紅色。使用熒光顯微鏡拍攝線蟲體脂染色情況，顯微鏡下各劑量組線蟲形態如圖8所示，空白組線蟲蟲體顏色整體較深，各劑量組蟲體中段的染色面積隨竹蓀水提物質量濃度增大而逐漸減小，且在中、高劑量組中表現比較明顯。由圖9可知，1.0 mg/mL竹蓀水提物對線蟲體內降脂功效最佳，低、中、高劑量組的相對光密度值分別為空白組的71.6%、53.0%、43.0%。與空白組相比，竹蓀水提物高劑量組線蟲體內的脂質沉積極顯著減少了57.0%（＜0.01）。整體來看，竹蓀水提物能極顯著減少線蟲體內脂肪積累。

圖8 線蟲油紅O染色圖（6×）Fig. 8 Photographs of oil red O staining (6 ×)

圖9 線蟲油紅O染色后相對光密度值Fig. 9 Relative optical density after oil red O staining

2.6.2 甘油三酯濃度

線蟲體內的脂質主要積累在皮下細胞及腸道組織內，甘油三酯是線蟲脂質的主要組成，常作為判定脂質代謝紊亂的標準之一。由圖10可知，與空白組相比，竹蓀水提物能夠減少線蟲體內脂質的積累，且隨著質量濃度的升高，線蟲體內甘油三酯濃度逐漸降低，最低為0.548 mmol/L，與空白組相比極顯著降低了40.5%（＜0.01）。

圖10 竹蓀水提物對線蟲體內甘油三酯濃度的影響Fig. 10 Effect of water extract from D. indusiate on TG content in C. elegans

2.7 竹蓀水提物對脂質代謝相關基因相對表達量的影響

線蟲的脂質代謝是極其復雜的過程，涉及的脂質代謝相關通路與人類高度同源，包括脂肪酸的合成、氧化分解，此外還與糖代謝和能量代謝有關。線蟲脂質代謝通路主要有5 條，測定各代謝通路上關鍵基因的mRNA相對表達水平，分析竹蓀水提物對正常狀態下線蟲體內（5-羥色胺信號通路）、（核激素受體信號通路）、、（胰島素信號通路）、、（mdt-15/sbp-1信號通路）、、（轉化生長因子（transforming growth factor，TGF）-β信號通路）以及-9脂肪酸去飽和酶基因//、脂肪酸β-氧化基因等12 個脂質代謝相關基因表達量的影響。由圖11可看出，竹蓀水提物對5 條脂質代謝通路均有顯著調控作用，竹蓀水提物低、中、高劑量組能夠誘導、基因的表達水平顯著下調（＜0.05、＜0.01），對、、和基因有顯著上調作用（＜0.05、＜0.01）；對、、、的下調和對的上調作用只在中、高劑量組中表現明顯，低劑量組無顯著干預效果（＞0.05）。

圖11 竹蓀水提物對線蟲脂質代謝通路關鍵基因相對表達量的影響Fig. 11 Effect of water extract from D. indusiate on the relative expression levels of key genes involved in the lipid metabolism pathway of C. elegans

3 討 論

本研究采用熱水浸提法制備竹蓀水提物，對其主要成分、多糖中單糖組成及分子質量進行分析，然后以DPPH自由基、羥自由基和ABTS陽離子自由基清除能力為指標，評價了竹蓀水提物的抗氧化活性，隨后以線蟲為模型，測定了不同劑量竹蓀水提物對線蟲氧化應激和熱應激耐受能力的影響，采用油紅O染色法測定線蟲體內脂肪沉積情況并分析了甘油三酯濃度，評價其對線蟲體內脂質水平的影響，最后通過測定脂質代謝相關通路關鍵基因的相對表達水平，初步探討了竹蓀水提物在改善線蟲機體脂質代謝過程中的分子機制。

ROS作為機體基礎代謝的常見產物，當其長期出現不正常積累時，過多的ROS會氧化蛋白質、脂類和核酸等細胞成分，使機體出現活動能力下降等多種病理狀況。大量研究發現，線蟲壽命與機體的抗氧化能力具有較大的關聯性，活性物質可能通過發揮抗氧化功效達到延長線蟲壽命的作用。因此結合體外抗氧化結果分析，竹蓀水提物對修復線蟲氧化應激損傷有明顯的效果，究其原因可能與竹蓀水提物的抗氧化活性有關。

油紅O染色結果及甘油三酯濃度變化均表明竹蓀水提物具有明顯的降脂效果，以此為出發點，采用熒光定量PCR法初步分析其中的分子機制，結果發現竹蓀水提物對線蟲體內5 條降脂通路的關鍵基因均有調控作用（圖12），從而進一步驗證了竹蓀水提物的降脂功效。5-羥色胺（又名血清素）是調節機體能量消耗和外周組織中脂質代謝基因mRNA表達的神經遞質，主要通過腸-腦軸影響中樞神經系統，控制機體的食欲，達到減肥降脂的目的。該通路下的mod-1受體能夠通過影響脂肪酸β-氧化關鍵酶的限速基因調節機體的脂質代謝平衡。線蟲的基因是單不飽和脂肪酸合成通路mdt-15/sbp-1的重要組成，主要通過協調其他脂肪酸代謝基因的表達維持脂肪酸穩態；其下游基因是哺乳動物調控脂質合成基因的同源基因，二者與維持機體的營養平衡密切相關，基因受基因的直接調節，研究發現，二者中任一基因表達量降低，機體的脂質沉積都會顯著減少。哺乳動物的過氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferatorsactivated receptors，PPARs）系列基因是脂肪代謝的關鍵調節因子，能夠通過調控脂肪消耗、能量獲取及儲存，從而維持脂質代謝平衡，而作為的高度同源基因，在調控脂肪酸平衡上具有重要作用。/6/7是編碼-9脂肪酸去飽和酶的特異性基因，是促使棕櫚酸向棕櫚油酸轉化的基因，而/則促使硬脂酸向油酸轉化，三者共同維持機體飽和脂肪酸/單不飽和脂肪酸的比例平衡，也直接影響甘油三酯的合成。

圖12 竹蓀水提物調節線蟲脂質代謝的作用機制Fig. 12 Mechanism of regulating lipid metabolism of C. elegans by water extract from D. indusiate

綜合來看，竹蓀水提物對FAT家族3 個基因的調控包括多條途徑，和基因的上調可能與和的作用有關，其中，與其上游基因之間存在負反饋調控；而基因的下調則與和胰島素信號通路基因有關，其中基因又與基因存在負反饋調控，這一結果與Du Xiaocui和Chumphoochai等的研究類似，其潛在原因可能是，3 個基因在功能上有所重疊且受到、、等多通路多基因的共同影響，即當其中的一個基因顯著下調時，其他基因發生上調導致基因功能的代償現象，從而維持機體脂肪酸比例的平衡；Xu Xiaoying等研究發現除基因作用的復雜關系外，還有另外一種可能，即基因在調控脂質積累的過程中可能更多的是扮演一種介導的角色，即介導活性物質發揮脂質代謝調節的作用。此外，基因的表達被抑制，這與Peng Huimin和吉鑫等的研究結果一致，可能是其他通路（如核激素受體通路）調節脂質積累發生的負反饋機制，目的是防止能量的進一步消耗；另一方面有研究發現敲除基因可降低表達水平，因此也可能是基因下調的結果。胰島素信號通路和TGF信號通路是兩條平行的通路，可以平行調控線蟲的脂代謝，本研究結果還發現竹蓀水提物能夠提高的表達，影響胰島素基因的表達，抑制下游的核轉位，從而減少脂肪積累；而在TGF信號通路中，和雖然都出現了下調，但只在高劑量組具有差異顯著性（＜0.05），說明可能是竹蓀水提物在該通路上發揮作用的主要因子。結合之前的結果來看，盡管竹蓀水提物減少線蟲體內的脂質積累作用具有劑量-效應關系，但對某些基因（如和）表達的影響并不明顯，這可能與竹蓀水提物調控脂質代謝的復雜分子機制有關，其具體的作用方式和精準的作用靶點后續還需要利用RNA干擾技術，對幾條通路上的個別或者部分基因進行敲除，使該基因沉默，檢測這些基因在脂質累積的具體作用，從而更全面地研究和分析竹蓀水提物改善脂質代謝的功效機制。

綜上，竹蓀水提物對提高線蟲抗氧化和熱應激能力有較好的效果，還能通過脂肪酸β氧化、脂肪酸合成與分解、胰島素信號等通路調控脂質代謝相關基因的表達水平，有效減少線蟲體內的脂質沉積和甘油三酯濃度，發揮降脂功效。