甾醇类化合物是一类来自于植物或真菌的天然活性物质，其主要膳食来源是植物油、谷物、坚果、豆类和食用菌等。这些甾醇类化合物的结构与胆固醇相似，但仅在植物或真菌中合成。甾醇类化合物具有许多重要的生物活性，例如降胆固醇、抗炎、抗肿瘤、抗菌等，其中降胆固醇作用尤为明显，被称为“胆固醇的克星”，国内外关于甾醇类化合物降胆固醇的研究也慢慢变得多。研究表明甾醇类化合物可以明显降低血清总胆固醇（TC）、血清甘油三酯（TG）、肝脂水平和致动脉粥样硬化指数（即高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）/低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）），促进胆固醇排出，增加小鼠粪便胆固醇含量。
目前，关于甾醇类化合物降胆固醇活性的研究大多分布在于植物甾醇如β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等，对于来源于食用菌类的甾醇研究很少，且大多都停留在表象指标研究阶段，其作用机理仍不明确。南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室的谢建华、郭小妹、申明月*等以麦角甾醇、麦角甾醇酯、(22E)-麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮（ (22E)-Ergosta）、星鱼甾醇为研究对象，通过构建高胆固醇HepG2细胞模型，探究其对胆固醇水平的影响及其作用机制。
为确定甾醇类化合物是否对细胞活力和增殖有影响，使用CCK8试剂盒检测不同浓度甾醇类化合物对HepG2细胞的毒性作用。如图1A所示，不同浓度各甾醇类化合物处理组与空白对照组的细胞存活率均无显著差异，说明甾醇化合物的加入对细胞活力没有影响，所选择的浓度可用于后续实验。
如图1B所示，胆固醇和25-羟胆固醇处理细胞后，模型组细胞内TC水平相较于空白对照组非常明显升高（P＜0.05），与模型组相比，甾醇类化合物处理组TC水平发生不同程度的下降。浓度为25 μmol/L时，麦角甾醇组TC水平最低，其次为(22E)-Ergosta和麦角甾醇酯组，星鱼甾醇组TC水平最高；浓度为50 μmol/L时，麦角甾醇、麦角甾醇酯和(22E)-Ergosta组之间无显著差异（P＞0.05），TC水平均明显低于星鱼甾醇组；浓度为100 μmol/L时，麦角甾醇酯和(22E)-Ergosta组TC水平较低，其次为麦角甾醇组，星鱼甾醇组TC水平最高。
TG是重要的脂质组分，如图1C所示，与模型组相比，4 种甾醇均明显降低了高TC细胞内TG水平（P＜0.05）。高浓度（100 μmol/L）时麦角甾醇酯降TG效果最佳，与阳性对照组辛伐他汀相当，其余3 组间无显著差异；低浓度（25 μmol/L）时麦角甾醇的降TG效果最好；浓度为50 μmol/L时，麦角甾醇、麦角甾醇酯和(22E)-Ergosta组间TG水平没有显著差异，降TG效果均优于星鱼甾醇（P＜0.05）。
图2显示，胆固醇和25-羟胆固醇处理细胞后颜色较正常组更红，说明脂质含量显著增加，阳性药物和甾醇类化合物处理后的细胞红色分布减少，说明它们不同程度减少了HepG2细胞内的脂质蓄积，并且甾醇类化合物对细胞内脂质的减少作用呈浓度依赖性，其中(22E)-Ergosta作用最明显。根据结果得出甾醇类化合物能够更好的降低胆固醇和25-羟胆固醇诱导的细胞内脂质积聚。
如图3、4所示，相较于模型组，4 种甾醇类化合物均抑制了NPC1L1的表达，且抑制作用呈现剂量依赖性。其中高浓度麦角甾醇酯下调NPC1L1表达的效果与阳性对照辛伐他汀相近。与模型组相比，甾醇类化合物不同程度上调了ABCG5/8的表达，其中麦角甾醇的上调作用最显著，这与阳性对照辛伐他汀的作用效果相反。随着作用浓度的上升，麦角甾醇酯、(22E)-Ergosta及星鱼甾醇上调ABCG8蛋白表达的能力增强。HMGCS1和SREBP2是调控胆固醇合成的关键蛋白，ACAT2可将胆固醇酯化，随后组装成乳糜微粒进入淋巴循环，本实验发现4 种甾醇类化合物均可有效下调HMGCS1、SREBP2和ACAT2蛋白的表达。
以上结果提示4 种甾醇类化合物可能通过降低NPC1L1、HMGCS1、SREBP2和ACAT2的表达，由此减少胆固醇的吸收、合成和酯化，进而降低细胞内TC水平。同时，甾醇类化合物上调了胆固醇转运蛋白ABCG5/8的表达，说明甾醇类化合物促进了胆固醇的转运。
通过添加胆固醇和25-羟基胆固醇构建高胆固醇HepG2细胞模型，在培养体系中添加不同浓度的4 种甾醇类化合物，对细胞进行油红O染色，测定细胞中的TC、TG水平，发现4 种甾醇类化合物能抑制胆固醇和25-羟基胆固醇引起的HepG2细胞内TC、TG水平升高，改善细胞内脂质积累情况。为进一步探究甾醇类化合物在高胆固醇HepG2细胞模型中的作用机制，对涉及胆固醇合成、转运和代谢的相关蛋白表达水平进行测定发现，4 种甾醇类化合物能够更好的降低NPC1L1、HMGCS1、SREBP2和ACAT2的表达，上调胆固醇转运蛋白ABCG5和ABCG8表达。
谢建华，博士，南昌大学赣江特聘教授，研究员，博士生导师。现任南昌大学食品科学与技术国家重点实验室副主任、国际食品创新研究院副院长。入选国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才，科睿唯安2020、2021年度全球“高被引科学家”榜单，享受国务院政府特殊津贴专家、江西省百千万人才工程，江西省首批青年“井冈学者”，江西省杰出青年人才资助计划；美国普渡大学（Purdue University）博士后。兼任中国农学会农产品贮藏加工分会常务理事、中国青年科技工作者协会理事、生物医药专业委员会委员；Journal of Functional Foods、Food Science and Human Wellness、《未来食品科学》等国内外学术期刊副主编、编委，美国食品科学技术学会(IFT)会员, 多个国家重大人才工程、国家重点研发计划项目等评审专家，国家科技奖审评专家库成员，Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Food Chemistry、Food Hydrocolloids、Carbohydrate Polymers等30多个国际权威期刊审稿人。主要研究方向为食品化学与营养学、食品生物活性成分结构与功能。近年来主持国家自然科学基金及省部级项目20余项；在国内外重要期刊上发表论文180余篇，其中SCI论文150篇（75%为本领域一区刊物），迄今发表的SCI论文被引用5200余次，H指数44，多篇文章被评为ESI高被引论文和热点论文，申请或授权国家发明专利 20余件，参编著作5部（其中2部为国家级规划教材）、译著1部，英文专著1章，获江西省自然科学一等奖、二等奖等省部级以上奖励5项。
本文《甾醇类化合物降低高胆固醇HepG2细胞内胆固醇的作用机制》来源于《食品科学》2023年44卷5期68-74页，作者：谢建华，郭小妹，袁兰兰，余强，陈奕，申明月。DOI:10.7506/spkx1105-071。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护，并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨，探讨未来食品发展趋势，通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果，搭建科研单位与企业产学研结合的平台，共同促进我国食品产业高质量发展快速踏入新里程。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容有食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害于人体健康的物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。