背景和目的:肝癌是世界常见的恶性肿瘤。我国肝癌患者约占全球的50%。肝部分切除是一种较好的根治性治疗方式。但是,因为疾病和手术应激,肝部分切除患者营养不良发生率高,需要通过特殊饮食进行营养支持,而国内缺乏相关营养支持产品,因而研究开发用于肝病患者术后恢复的特医食品具有重要意义。美国豆芋是一种豆科作物,其块茎中含有丰富的蛋白质、黄酮、异黄酮、多糖、皂苷、维生素和矿物质等物质,与特殊医疗用途配方食品中恶性肿瘤(恶病质状态)病人用食品的要求相符合。因此,本论文拟通过细胞模型和动物模型,探讨豆芋对肝病肝切除小鼠术后的营养效果及其作用机制,为特医食品开发奠定理论基础。实验方法:我们在豆芋块茎营养成分分析的基础上,探讨了豆芋块茎提取物在细胞氧化损伤模型中的抗氧化功能和对秀丽隐杆线虫生存时间的影响。并且检测相对肝重、肝再生率、抑瘤率、血清学等指标,结合肝脏组织病理学、免疫组化染色、基因表达分析、蛋白免疫印迹和转录组学等技术,系统研究了豆芋块茎对肝硬化/肝癌肝切除小鼠的营养效果及其作用机制。结果:(1)经豆芋的营养成分分析发现:豆芋可溶性蛋白、游离氨基酸、多糖、总黄酮、异黄酮、皂苷、VC、Ve、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硒、铅等含量较高。豆芋块茎中可溶性蛋白可占27.74%、可溶性糖22.15%、皂苷6.06%、黄酮2.46%、异黄酮7.70%(按54%的含水量换算成干重)。(2)利用HepG2细胞氧化应激模型,证实了豆芋块茎提取物可以抑制氧自由基的产生和谷胱甘肽的消耗,保持线粒体膜电位的平衡、抑制细胞凋亡、促进自噬小体形成。(3)用豆芋块茎提取物饲喂秀丽线虫,发现其具有延长秀丽线虫寿命的作用,高剂量组寿命延长率可达38%。(4)豆芋块茎可以降低肝硬化肝切除小鼠血清中炎症因子水平,升高营养因子水平,增加肝脏蛋白质的合成,促进肝功能恢复,在提高术后小鼠营养状态的同时能延长其生存时间。(5)豆芋块茎对肝癌肝切除小鼠具有一定的营养支持作用,同时能显著改善其肝功能,促进肝再生,提高小鼠生存时间;运用肝癌小鼠荷瘤模型,发现豆芋块茎能抑制肿瘤生长。(6)对肝癌肝切除小鼠再生的肝脏进行了转录组分析,结果显示豆芋块茎干预后的小鼠肝脏中52个基因上调表达,93个基因下调表达。而差异表达的基因涉及到营养代谢、次级产物合成、肿瘤生长和死亡、细胞迁移、抗肿瘤、胆汁分泌、MAPK、长寿、TRP和TGF-β等信号通路。结论:通过细胞、秀丽隐杆线虫和动物实验,发现豆芋块茎对提高术后营养、促进肝再生、抗氧化、抗炎、抗肿瘤、延长生存时间等方面具有一定的效果。豆芋块茎可通过调节与营养、肿瘤、蛋白质合成、寿命相关基因的表达,起到营养增强、寿命延长和肿瘤抑制等效果。这为开发适合肝癌患者的特医食品提供了理论依据。