《Food Structure》:Low-cholesterol egg yolk lipids alleviated the development of atherosclerosis in ApoE ?/? mice by regulating bile acid metabolism and gut microbiota
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动脉粥样硬化(AS)小鼠模型显示,低胆固醇鸡蛋蛋黄脂质(LC)显著减少主动脉斑块面积,缓解氧化应激(提高SOD活性),降低血清TC和LDL-C水平,抑制炎症因子(TNF-α、IL-1β)及粘附分子(ICAM-1、VCAM-1),同时调节肠道菌群(增加乳酸杆菌、副腸弯曲菌,减少Rikenella、Faecalm monas),通过增强肝脏胆固醇清除(上调LDLR、CYP7A1)和胆汁酸代谢(升高UDCA、TUDCA)改善脂质代谢。研究为低胆固醇鸡蛋的健康效应及目标人群提供理论依据。
作者:程乐 | 张明 | 吴芳 | 董建国 | 王一飞 | 劳东 | 马玉萌 | 郑晨燕 | 王志涵 | 李一轩 | 王然 | 任发政 | 方冰
中国农业大学营养与健康系精准营养与食品质量重点实验室,北京 100193
摘要
动脉粥样硬化(AS)是主要的心血管疾病诱因之一,其发生可能与血清胆固醇水平过高有关。鸡蛋是膳食胆固醇的主要来源,尽管流行病学研究未发现鸡蛋摄入量与心血管疾病之间存在关联,但对于血脂异常的人群来说,仍需限制膳食胆固醇的摄入。本研究使用ApoE?/?小鼠模型,评估了从低胆固醇(LC)鸡蛋和普通鸡蛋(NC)中提取的蛋黄脂质对AS进展的影响,实验剂量相当于人类每天摄入一个或两个鸡蛋的量。经过8周的低胆固醇鸡蛋干预后,主动脉斑块面积显著减少,同时通过提高主动脉SOD活性减轻了氧化应激。LC-H组的血清总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平以及促炎因子TNF-α、IL-1β和粘附分子(ICAM-1、VCAM-1)的表达也显著降低。脂质组学分析显示,与NC相比,LC鸡蛋中的磷脂酰胆碱(PC)含量降低而磷脂酰乙醇胺(PE)含量升高,从而导致血清中富含DHA的PE含量增加。低胆固醇鸡蛋干预通过上调LDLR和CYP7A1基因表达抑制肝脏胆固醇合成,增强了LDL-C的清除并促进其转化为胆汁酸,其中UDCA和TUDCA的含量显著增加,而LCA和DCA的含量则降低。这些生物活性变化与肠道菌群中乳杆菌和阿克曼氏菌的增加以及里肯氏菌和粪单胞菌的减少有关。我们的研究首次为评估鸡蛋的健康效应提供了直接证据,特别是胆固醇含量较低的鸡蛋,为定义低胆固醇鸡蛋的目标人群奠定了理论基础。
引言
心血管疾病(CVD),包括缺血性心脏病和中风,2021年导致近2100万人死亡,占全球死亡人数的30%(Li等人,2024年)。动脉粥样硬化(AS)是CVD的核心病理基础,其特征是动脉壁中的脂质沉积、慢性炎症和斑块形成。AS最终会导致血管狭窄、硬化和血栓形成(Libby,2021年)。高血清胆固醇水平是AS的关键致病因素(Chen等人,2024年),其中80%的胆固醇由肝脏从头合成,剩余20%来自饮食摄入(Malhotra等人,2016年)。目前临床上用于治疗AS的药物主要是他汀类药物,它们通过抑制肝脏胆固醇合成起作用,还有依折麦布通过抑制肠道胆固醇吸收发挥作用(Lee & Kim,2025年;Zeng等人,2024年)。
膳食胆固醇的主要来源是蛋黄脂质,先前的研究表明鸡蛋摄入量与心血管和脑血管疾病的风险无关(Drouin-Chartier等人,2020年)。这些发现主要适用于健康人群,关于蛋黄脂质成分对血脂异常人群影响的特定证据仍然有限。虽然各国膳食指南已取消了对健康人群的膳食胆固醇摄入限制,但对于血脂异常人群的摄入限制仍存在争议(Carson等人,2020年)。同时,降低胆固醇含量已成为功能性鸡蛋的发展趋势(Chen等人,2025年)。虽然蛋黄中的主要脂质是磷脂(如磷脂酰胆碱PC和磷脂酰乙醇胺PE),它们被认为能改善脂质代谢、内皮功能和抗炎作用(Cheng等人,2025年;Lakshmanan & Budoff,2021年),但它们对高血压或高脂血症患者脂质谱的影响仍需进一步研究,尤其是来自低胆固醇鸡蛋的蛋黄脂质。
因此,本研究旨在评估从普通胆固醇和低胆固醇鸡蛋中提取的蛋黄脂质对AS小鼠的影响,包括主动脉病理变化、血清脂质谱以及驱动这些变化的肠道微生物群。该研究为阐明鸡蛋的健康效应提供了直接证据,为定义低胆固醇鸡蛋的目标人群奠定了理论基础。
蛋黄脂质的提取与表征
低胆固醇鸡蛋(胆固醇含量降低55%)和普通鸡蛋购自北京德清源农业科技有限公司(中国)。将蛋黄与95%无水乙醇以1:5的比例混合后,使用磁力搅拌器(C-MAG HS10,IKA Works,美国)搅拌30分钟,然后以3000转/分钟的速度离心10分钟。收集上清液并通过旋转蒸发仪(RE-52AA,上海雅荣,中国)进行浓缩。
蛋黄脂质可缓解AS小鼠的动脉粥样硬化
在8周的干预期间,四组小鼠的体重(图S1B)和饲料摄入量(图S1C)没有显著差异。通过Oil Red O染色对小鼠主动脉弓中的脂质斑块面积进行了定量分析。图1A和图1B显示,Con组的主动脉斑块面积占比达到19.50%,表现出典型的AS病理特征。NC-L组与Con组相比没有显著差异。
讨论
AS是CVD的重要风险因素,其特征是脂质功能障碍、氧化应激和动脉粥样硬化斑块的积累(Cheng等人,2023年)。有研究表明蛋黄脂质可改善血管功能,这归因于蛋黄中磷脂的抗AS作用(Emamat等人,2020年)。尽管流行病学研究未发现鸡蛋与心血管疾病之间的关联,但目前尚无动物实验结果。
结论
本研究证明,低胆固醇鸡蛋中的蛋黄脂质通过多种机制缓解了ApoE
?/?小鼠的AS。低胆固醇鸡蛋减少了血清LDL-C和主动脉斑块的形成,通过激活Nrf2通路抑制氧化应激,并通过下调细胞因子和粘附分子减轻炎症。低胆固醇鸡蛋通过上调LDLR和CYP7A1基因表达增强了肝脏胆固醇的清除,促进了胆汁酸的合成。血清脂质组学分析进一步表明,低胆固醇鸡蛋优化了脂质代谢。
CRediT作者贡献声明
程乐:撰写初稿、实验设计、数据分析。
张明:撰写、审稿与编辑、资源协调、实验设计。
吴芳:数据分析。
董建国:数据分析。
王一飞:数据分析。
劳东:数据分析。
马玉萌:数据分析。
郑晨燕:数据分析。
王志涵:数据分析。
李一轩:资源协调。
王然:资源协调。
任发政:资源协调。
方冰:撰写、审稿与编辑、撰写初稿。
未引用的参考文献
Liu等人,2025年
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了
国家重点研发计划(2022YFD2101003)、
中国农业大学2115人才发展计划以及
北京科技与商务大学食品风味与健康交叉创新开放项目(FFHCI-2025061)的支持。