不良饮食习惯导致的肥胖已成为全球性公共卫生问题，严重危害人体健康。迷迭香酸（RA）是一种具有抗氧化等多种生物活性的天然活性物质，但其降脂效果及作用机制尚未完全阐明。本研究以秀丽隐杆线虫为模型，探究迷迭香酸对肥胖的改善作用及分子机制。结果表明：迷迭香酸可减轻肠道炎症、改变不饱和脂肪酸组成、减少脂肪储存、调节脂滴大小与数量，且不影响线虫发育、繁殖及能量摄入；同时可增强肠道屏障完整性。转录组测序与实时荧光定量PCR结果证实，迷迭香酸的降脂作用主要通过脂质代谢通路与抗炎通路实现：通过SBP‑1抑制脂肪合成、通过NHR‑49促进脂肪酸β‑氧化；抗炎作用则与提高不饱和脂肪酸比例、缓解铜绿假单胞菌（PAO1）诱导的炎症反应相关。综上，迷迭香酸可通过调控脂质代谢与缓解炎症改善肥胖，具备开发为膳食补充剂或功能食品的潜力。

关键词：迷迭香酸；秀丽隐杆线虫；脂质代谢；炎症；转录组测序

1 引言

近年来，肥胖已严重威胁人类健康。作为全球流行病，肥胖与高脂血症、2型糖尿病、心血管疾病及部分癌症风险升高密切相关。流行病学研究表明，肥胖发生与高脂饮食呈正相关。长期高脂饮食还会损伤肠道绒毛、影响营养消化吸收、诱发肠道炎症并降低肠道屏障功能。

慢性低度炎症在肥胖发生发展中起关键作用，可促进胰岛素抵抗与糖尿病发生，肥胖患者体内炎症还会负向调控脂质代谢。目前肥胖治疗以药物为主，但副作用明显，因此，从天然食物活性成分中寻找安全有效的干预策略具有重要意义。

迷迭香提取物生物活性高，广泛应用于食品工业。迷迭香酸（RA）是咖啡酸与3,4‑二羟基苯乳酸的酯化物，广泛存在于迷迭香等植物中。现有研究多聚焦其抗氧化、抗病毒活性，对减肥作用关注较少。近年研究发现迷迭香酸具有降脂与肠道保护潜力，但具体分子机制尚未完全阐明，尤其在脂肪蓄积调控、脂质代谢关联及抗炎与脂肪合成的交互作用方面仍不明确。

秀丽隐杆线虫是现代生物学研究中广泛应用的遗传模型，具有生命周期短、繁殖力强、结构简单、易培养等优势，且全基因组测序完成、遗传背景清晰、突变体资源丰富，是脂肪代谢、肠道炎症研究的理想模式生物。利用铜绿假单胞菌（PAO1）感染线虫可构建肠道炎症模型。本研究以秀丽隐杆线虫为模型，系统探究迷迭香酸的降脂效果、肠道保护作用及分子机制，为迷迭香酸在肥胖及相关炎症疾病中的应用提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 线虫培养与样品处理

实验所用线虫品系均来自明尼苏达大学线虫遗传中心（CGC）。线虫同步化培养参照前期方法。迷迭香酸（纯度＞95%）购自武陵阳光生物科技有限公司，用纯水配制成90 mmol/L储备液，稀释后与大肠杆菌OP50菌液混合，从虫卵期开始给药处理。

2.2 前肠长度检测

选取大小均一线虫，1%叠氮化钠麻醉后固定于载玻片，奥林巴斯CX‑41显微镜测量前肠长度，每组≥30条，实验重复3次。实验分为：常规组（RA+PAO1共处理3天）、预防组（RA预处理3天→PAO1感染2天）、治疗组（PAO1感染2天→RA处理3天）；对照组（CK）不添加迷迭香酸，其余条件一致。

2.3 致病菌感染寿命实验

取50条经/不经RA处理3天或6天的线虫，转移至铺有PAO1的新鲜NGM平板，按前期方法进行寿命测定，每组3次生物学重复。实验分组同2.2。

2.4 油红O（ORO）染色

参照前期方法并优化：线虫收集后M9缓冲液洗涤，0.5%叠氮化钠麻醉，4%多聚甲醛固定；反复冻融3次后，60%异丙醇脱水20min；新鲜油红O染液避光染色12h，光学显微镜拍照，ImageJ定量染色强度，每组≥15 条，实验重复≥3次。

2.5 尼罗红染色

固定方法同油红O染色，26℃、200 r/min避光孵育6h，蔡司荧光显微镜成像，每组≥30条，实验重复3次。

2.6 甘油三酯含量与脂肪酸组成分析

正常饮食与高脂饮食线虫制备匀浆，南京建成试剂盒测定甘油三酯（TG）含量，BCA试剂盒定量蛋白浓度；气相色谱‑质谱（GC‑MS）分析脂肪酸组成，每组3次生物学重复。

2.7 ZXW618线虫脂滴无标记定量

虫卵期开始RA处理3天，100 mmol/L叠氮化钠麻醉，蔡司LSM800激光共聚焦显微镜成像，ImageJ分析脂滴数量与大小，每组≥20条，实验重复3次。

2.8 肠道通透性检测

RA处理后取15条线虫，置于含5%蓝色食用染料的OP50菌液中喂养3h；1%叠氮化钠麻醉后显微镜观察肠道外是否出现蓝色渗漏，实验分组同2.2。

2.9 排便时长与体型检测

排便时长：观察单条线虫固定排便周期（两次后体壁肌肉收缩间隔），每组30条，实验重复3次；体型：测量体长、体宽、体面积，实验分组同2.2。

2.10 生殖腺染色与大肠杆菌OP50生长实验

RA处理96h后，DAPI 染液（200 ng/mL）避光染色20min，蔡司Axio Imager.Z2荧光显微镜拍照，每组≥60条；大肠杆菌OP50生长实验：测定6h内OD600值，实验重复3次。

2.11 趋化实验与食物清除实验

趋化实验：NGM平板（6 cm×6 cm）交替放置含RA或纯水（对照）的 OP50菌斑，中心放置约100条未处理线虫，2h后统计各菌斑线虫数量，计算趋化指数，每组≥6次独立实验。趋化指数（%）＝（RA组/对照组线虫数）÷（RA组＋对照组线虫数）×100食物清除实验：RA处理60 h后，菌液振荡25 min，多功能酶标仪（珀金埃尔默）测定OD600值，计算食物摄入量（相对对照组百分比）。

2.12 转录组测序与实时荧光定量PCR（qRT‑PCR）

对照组与RA组成虫（3 天龄）提取总RNA，质检合格后送上海美吉生物进行链特异性文库构建与Illumina HiSeq 2000测序；qRT‑PCR验证差异基因表达，引物见表S1，每组3次技术重复。

2.13 SBP‑1::GFP与ACS‑2::GFP荧光观察

CE548（SBP‑1::GFP）与 WBM170（ACS‑2::GFP）线虫RA处理后，蔡司Axio Imager.Z2荧光显微镜成像，ImageJ定量荧光强度，每组≥20 条，实验重复3次。

2.14 统计学分析

数据以平均值±标准差表示，采用SPSS 25软件单因素方差分析，LSD与Duncan事后检验；寿命数据采用GraphPad Prism 9.0 Log‑rank检验，P＜0.05为差异显著。

3 结果与分析

3.1 迷迭香酸缓解线虫肠道炎症

PAO1感染会导致线虫前肠异常扩张、肠道炎症，正常前肠与感染后异常肿胀形态见图1A。常规组：RA 处理可显著修复PAO1诱导的前肠肿胀（图 1B）；预防组：对照组前肠平均宽度35μm，RA 组降至25.2μm，差异极显著（图 1C）；治疗组：RA处理无显著改善（P＞0.05，图 1D）。

图 1 迷迭香酸（RA）对铜绿假单胞菌感染秀丽隐杆线虫前肠异常肿胀及寿命的影响

寿命实验：常规组RA 处理使线虫平均寿命延长71.3%、中位寿命与最大寿命显著提升（图 1E、表 1）；预防组平均寿命延长36.7%（图 1F、表 1）；治疗组平均寿命延长19.5%（图 1G、表 1）。综上，迷迭香酸对 PAO1诱导的肠道炎症具有预防与改善作用。

3.2 迷迭香酸减少高脂线虫脂肪蓄积

油红O染色：高脂线虫经RA处理后脂肪含量较对照组降低9%，效果接近阳性对照奥利司他（图 2A、B）；尼罗红染色结果一致（图 2C、D）；甘油三酯定量显示RA处理后 TG 含量降低22%（图 2E）。证实迷迭香酸可显著减少高脂线虫脂肪蓄积。

图 2 迷迭香酸（RA）对高脂饮食N2型秀丽隐杆线虫脂肪蓄积的影响

3.3 迷迭香酸改善脂质代谢、调节不饱和脂肪酸组成

ZXW618（DHS‑3::GFP）线虫脂滴观察：RA处理使小脂滴（0–0.2μm）比例升高、大脂滴（2.4–2.6μm）比例降低，脂滴平均直径显著减小，数量无显著变化（图 3A–D）；GC‑MS分析显示RA处理使油酸 / 硬脂酸比例显著升高，不饱和脂肪酸比例增加（图 3E）。表明迷迭香酸可调控脂滴形态、改善脂肪酸组成、促进脂质代谢。

图 3 迷迭香酸（RA）对秀丽隐杆线虫脂质代谢的影响

3.4 迷迭香酸增强肠道屏障完整性

蓝色染料渗漏实验：PAO1感染导致对照组68.2%–80.0%线虫肠道渗漏（染料进入体腔），RA 处理后渗漏率降至48.5%（预防组）、49.7%（治疗组），差异显著（图 4A–F）；排便实验：PAO1感染缩短排便周期，常规组与预防组RA 处理可恢复正常排便节律，治疗组无显著改善（图 4G–I）。证实迷迭香酸可修复肠道屏障损伤、改善肠道功能。

图 4 迷迭香酸（RA）处理秀丽隐杆线虫的肠道屏障通透性

3.5 迷迭香酸不影响线虫发育与能量摄入

大肠杆菌OP50生长、趋化实验、食物清除实验结果显示：RA处理不抑制细菌生长、不改变线虫摄食偏好、不影响食物摄入量（图 S1A–C）；体型（体长、体宽、体面积）、生殖腺形态、胚胎发育均无异常（图 S1D–H）。表明迷迭香酸的降脂作用并非通过抑制摄食或影响发育实现。

3.6 迷迭香酸通过激活4条信号通路调控脂质代谢与炎症

转录组测序：RA 处理后共1525个差异基因（1056个上调、469个下调）（图 5A、B）；GO富集显示差异基因集中于细胞过程、代谢过程、膜功能（图 5C）；KEGG富集筛选出4条关键通路：PPAR信号通路（脂质分解）、不饱和脂肪酸合成通路（抗炎）、炎症性肠病（IBD）通路、抗原提呈通路（抗炎）（图 5D、表 S2）。

图 5 迷迭香酸（RA）处理秀丽隐杆线虫的转录组学结果

qRT‑PCR验证：

• 脂肪合成

  RA下调SBP‑1，抑制fat‑4、fat‑5表达，减少脂肪合成；上调fat‑6、fat‑7，促进不饱和脂肪酸合成（图 6A）。

• 脂肪酸β‑氧化

  RA上调NHR‑49，激活acs‑2、ech‑1.1、kat‑1、tub‑1，促进脂肪酸分解（图 6A）。

• 关键基因验证

  SBP‑1::GFP荧光强度降低、ACS‑2::GFP荧光强度升高，与转录水平一致（图 6E–H）；sbp‑1突变体中 RA 降脂作用消失，证实SBP‑1、NHR‑49为关键调控因子（图 6B–D）。

综上，迷迭香酸通过SBP‑1（抑制脂肪合成）、NHR‑49（促进脂肪酸氧化、增强抗炎）双通路，实现降脂+抗炎双重功效。

4 结论

本研究以秀丽隐杆线虫为模型，证实迷迭香酸可显著改善高脂诱导的脂肪蓄积、缓解肠道炎症、增强肠道屏障功能，且不影响发育、繁殖及能量摄入。分子机制方面：迷迭香酸通过下调SBP‑1抑制脂肪合成、上调NHR‑49促进脂肪酸β‑氧化，同时提高不饱和脂肪酸比例、缓解致病菌诱导的炎症反应，多通路协同调控脂质代谢与炎症。研究结果为迷迭香酸在肥胖及相关代谢疾病中的应用提供了科学依据，为天然活性成分功能食品开发提供了新思路。