Preventive and therapeutic effects of pigment and polysaccharides in Lycium barbarum on alcohol-induced fatty liver disease in mice

ABSTRACT

This study aims to explore the preventive and therapeutic effects of Lycium barbarum pigment (LP) and polysaccharides (LBPs) on alcohol-induced fatty liver disease (AFLD) in mice, through the measurement of serum and hepatic biochemical indexes, morphologic pathological observation and expression of metabolism-related genes. The results showed that LP and LBPs were non-toxic. The body weight, liver index, and lipid metabolic indexes were significantly inhibited by LP and LBPs. Besides, LP and LBPs could protect liver from oxidative injury and allergy, as suggested by increased glutathione peroxidase (GSH-Px) and superoxide dismutase (SOD), reduced malondialdehyde (MDA) and inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β, IL-6). Furthermore, through RT-PCR, LP, and LBPs were found to regulate liver injury related metabolism by increasing expression of AMPK_α2 mRNA and reducing expressions of SREBP-1c, CYP2E1, TLR4, and Myd88 mRNA. Therefore, Lycium barbarum may be developed as a potential functional food regarding preventing and treating AFLD.

RESUMEN

El presente estudio se propuso examinar los efectos preventivos y terapéuticos del pigmento y los polisacáridos de Lycium barbarum (LP y LBP, respectivamente) procedente de ratones con enfermedad de hígado graso inducida por el alcohol (AFLD). Para ello se realizó la medición de los índices hepáticos bioquímicos y de suero, la observación morfológica y patológica, y se examinó la expresión de los genes relacionados con el metabolismo. Los resultados dan cuenta de que el LP y los LBP no son tóxicos. Éstos inhibieron significativamente el peso corporal, el índice hepático y los índices de metabolismo de lípidos. Asimismo, protegieron al hígado del daño oxidativo y de alergias, como lo sugieren el aumento de glutatión peroxidasa (GSH-Px) y superóxido dismutasa (SOD), y la reducción de malonidialdehído (MDA) y citosinas inflamatorias (TNF-α, IL-1β, IL-6). Además, mediante pruebas de RT-PCR se constató que el LP y los LBP regulan el metabolismo vinculado con el daño hepático elevando la expresión de AMPK_α2 mRNA y reduciendo la expresión de SREBP-1c, CYP2E1, TLR4 y Myd88 mRNA. Por lo tanto, se puede concluir que el Lycium barbarum puede ser desarrollado como posible alimento funcional destinado a prevenir y tratar la AFLD.

KEYWORDS:

• Lycium barbarum
• pigment
• polysaccharides
• alcohol-induced fatty liver
• metabolism indexes
• mRNA expression

PALABRAS CLAVE:

• Lycium barbarum
• pigmento
• polisacáridos
• hígado graso inducido por el alcohol
• índices metabólicos
• expresión de mRNA

Supplemental data

Supplemental data for this article can be accessed here.

Abbreviations

AFLD: alcohol-induced fatty liver disease;

LP: Lycium barbarum pigment;

LBPs: Lycium barbarum polysaccharides;

TG: triglyceride;

TBil: total bilirubin;

ALT: alanine aminotransferase;

AST: aspartate aminotransferase;

SOD: superoxide dismutase;

MDA: malondialdehyde;

GSH-Px: glutathione peroxidase;

H&E: Hematoxylin and eosin.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This study is supported by China Agriculture Research System (CARS-27) from Ministry of Agriculture of People’s Republic of China.