Mažos vynuogių sėklų procianidinų dozės mažina lipnumą ir gerina žiurkėnų lipidų kiekį plazmoje tarptautinis nutukimo žurnalas

Mažos vynuogių sėklų procianidinų dozės mažina lipnumą ir gerina žiurkėnų lipidų kiekį plazmoje tarptautinis nutukimo žurnalas

Anonim

Dalykai

  • Natūralūs produktai
  • Nutukimas
  • Farmakologija

Anotacija

Tikslas:

Procianidinai yra polifenoliniai junginiai, turintys teigiamą poveikį sveikatai, susijusiai su širdies ir kraujagyslių ligomis bei metaboliniu sindromu. Šiame tyrime įvertinome galimą teigiamą mažų vynuogių sėklų procianidino ekstrakto (GSPE) dozių poveikį kūno svoriui ir riebalų nusėdimui.

Dizainas:

Keturios žiurkėnų grupės 30 dienų buvo šeriamos arba standartine dieta (STD), arba riebiu maistu (HFD), ir papildomai skiriant GSPE, skiriant 25 mg / kg kūno svorio per dieną (STD-GSPE ir HFD-GSPE grupės). arba tirpiklio (STD ir HFD grupės) per paskutines 15 tyrimo dienų.

Rezultatai:

Eksperimento pabaigoje reikšmingai sumažėjo abiejų GSPE gydytų gyvūnų kūno svoris. GSPE gydymas žymiai sumažino abiejų tiriamųjų grupių tiriamųjų baltųjų riebalinio audinio depo (retroperitoninis (RWAT), mezenterinis (MWAT), epididiminis (EWAT) ir kirkšninis (IWAT)) lipnumo indeksą ir svorį. GSPE vartojimas atšaukė HFD maitinimo sukeltą fosfolipidų padidėjimą plazmoje. RWAT gydymas GSPE padidino genų, susijusių su β oksidacija ir glicerolipidų / laisvųjų riebalų rūgščių (GL / FFA) ciklu, mRNR raišką, daugiausia HFD-GSPE gyvūnams. MWAT GSPE poveikis transkripcijos lygyje nebuvo toks akivaizdus kaip RWAT. Be to, gydymas GSPE sukėlė heparino atpalaiduojamą lipoproteinų lipazės aktyvumą RWAT ir MWAT depuose. GSPE sukeltus lipidų metabolizmo pokyčius lydėjo mažesnis FFA kiekis plazmoje ir sumažėjęs lipidų bei trigliceridų kaupimasis MWAT.

Išvada:

GSPE vartojimas mažomis dozėmis apsaugo nuo riebalų kaupimosi ir gerina žiurkėnų lipidų kiekį plazmoje. Mes siūlome, kad GSPE iš dalies darytų šį poveikį per β-oksidacijos ir GL / FFA ciklo aktyvinimą, daugiausia RWAT.

Įvadas

Gerai žinoma, kad nutukimas ir jo sukeliamos komplikacijos, tokios kaip atsparumas insulinui, dislipidemija, širdies ir kraujagyslių bei smegenų kraujotakos sutrikimai, yra pagrindinė išsivysčiusių ir besivystančių šalių sveikatos problema (apžvelgta 1, 2, 3, 4, 5 skyriuose ). Siūlomos kelios dietos ir farmakologinės strategijos, kaip sumažinti svorį ir palengvinti su nutukimu susijusias patologijas, tokias kaip atsparumas insulinui ar metabolinis sindromas (apžvelgtos „Bray 6“ ). Tarp šių metodų per pastaruosius dešimtmečius susidomėjo augalinės kilmės polifenolių naudojimas. Įvairūs in vitro ir gyvūnų tyrimai parodė teigiamą polifenolių poveikį su adipocitais susijusioms patologijoms ir dislipidemijos sukeliamoms komplikacijoms. Taigi polifenoliniai junginiai, tokie kaip resveratrolis, epikatechinas ar epigallokatechingallatas, ir ekstraktai, kuriuose gausu procianidinų, gaunami iš įvairių šaltinių, pavyzdžiui, arbatos, vynuogių sėklų ar kakavos, buvo pasiūlyti kaip veiksmingi lipidų apykaitos ir adipoziškumo moduliatoriai (peržiūrėti 7, 8 nuorodose) ., 9, 10, 11, 12 ).

Įvairūs tyrimai parodė, kad resveratrolis, polifenolis, randamas vynuogėse ir vynuogių gėrimuose, apsaugo nuo nutukimo, svorio padidėjimo ir dislipidemijos. 13, 14, 15, 16 epigallokatechingallatas, katechinas, laikomas pagrindiniu žaliosios arbatos aktyviu junginiu, buvo išsamiai ištirtas in vitro ir gyvūnų modeliuose. Todėl šiuo metu yra daugybė įrodymų, rodančių teigiamą šio katechino poveikį svorio augimui dietos sukeltų ar genetiškai nutukusių gyvūnų atžvilgiu. Nepaisant to, iš skirtingų bandymų su žmonėmis buvo gauti ir teigiami, ir neigiami rezultatai (peržiūrėti 11 ir 12 nuorodose ). Todėl kol kas neaišku, ar žaliosios arbatos katechinų vartojimas gali būti naudinga strategija siekiant užkirsti kelią kūno svoriui.

Kitas žinomas katechinų šaltinis - vynuogių sėklų procianidinai - parodė skirtingas naudingas savybes nuo su nutukimu susijusių pokyčių, tokių kaip dislipidemija, 17, 18, 19, 20, 21, 22 uždegimas 23, 24 arba atsparumas insulinui, 25, 26, 27 skirtingi gyvūnų modeliai. Nepaisant to, skirtingai nuo arbatos katechinų, vynuogių sėklų procianidinų poveikis riebalumui ir nutukimui nebuvo išsamiai ištirtas, todėl duomenų apie šią temą yra nedaug. Įrodyta, kad „Chardonnay“ vynuogių sėklų procianidino ekstraktas (GSPE) - 35 mg / kg kūno svorio per dieną katechinų dozė - apsaugo žiurkėnus, kuriems taikoma riebi dieta (HFD), ir slopina pilvo padidėjimą. riebalų padas. 28 Vynuogių sėklų ir odos ekstraktas didelėmis dozėmis (500 mg 1 kg kūno svorio per dieną) apsaugodavo žiurkes nuo svorio padidėjimo ir su dislipidemija susijusių patologijų, kai žiurkės 6 savaites buvo šeriamos HFD. 29 Be to, valgyklų maitinamos nutukusios žiurkės, kurių GSPE buvo 25 mg / kg kūno svorio, sumažino visceralinio baltojo riebalinio depo 26 kiekį ir apsaugojo nuo svorio padidėjimo. 30 Tačiau kiti autoriai 20, 31, 22 parodė, kad žiurkių gydymas vynuogių sėklų ar raudonojo vyno polifenolio ekstraktais mažomis dozėmis neturėjo įtakos kūno svoriui. Apskritai šie duomenys rodo, kad vynuogių kilmės polifenolių teigiamas poveikis kūno svorio padidėjimui ir riebalumui nėra tiksliai apibrėžtas.

Šiame darbe mes panaudojome Auksinį Sirijos žiurkėną, šeriamą standartine dieta (STD) arba HFD, norėdami ištirti GSPE poveikį kūno svoriui ir riebalų nusėdimui, vartojant numatytą dozę (25 mg 1 kg kūno svorio per dieną). imituoti vidutinį žmogaus procianidinų suvartojimą laikantis Ispanijos Viduržemio jūros dietos. 32, 33

medžiagos ir metodai

Procianidino ekstraktas

GSPE maloniai parūpino „Les Dérives Résiniques et Terpéniques“ (Dax, Prancūzija). Šiame ekstrakte iš esmės buvo fenolio rūgščių (1, 63%), taip pat monomerinių (20, 9%), dimerinių (20, 7%), trimerinių (17, 3%) ir oligomerinių (39, 41%) procianidinų.

Gyvūnai

Rovira i Virgili universiteto (Taragona, Ispanija) gyvūnų etikos komitetas patvirtino visas procedūras. Naudoti gyvūnai buvo 3 mėnesių amžiaus auksiniai Sirijos žiurkėnai (Charles River Laboratories, Barselona, ​​Ispanija), sveriantys 130 g. Žiurkėnai buvo laikomi atskirai 22 ° C temperatūroje, esant šviesiam / tamsiui 12 val. (Šviesa įjungiama 0900 val.) Ir laisvai prieinant prie maisto ir vandens. Po 4 dienų adaptacijos periodo žiurkėnai atsitiktine tvarka buvo paskirstyti į dvi eksperimentines grupes ( n = 16) ir 15 dienų buvo maitinami ad libitum naudojant STD arba HFD. Likus 4 dienoms iki gydymo pradžios, žiurkėnai buvo išmokyti laižyti sutirštintą pieną (0, 3 ml). Vėliau gyvūnai buvo suskirstyti į keturias grupes ( n = 8), atsižvelgiant į gautą gydymą. Kiekvieną dieną po 0900 val. Dvi grupės buvo papildytos 25 mg GSPE 1 kg kūno svorio ištirpinus mažai riebiame sutirštintame piene (STD-GSPE ir HFD-GSPE grupės). Kitos dvi grupės gavo tokį patį kiekį neriebaus kondensuoto pieno kaip tirpiklis (STD ir HFD grupės). Abu gydymo būdai buvo skirti per burną su 1 ml švirkštu, kurio tūris buvo 0, 3–0, 4 ml. Šiame tyrime naudota GSPE dozė buvo apskaičiuota ekstrapoliuojant žiurkėnų dienos vidurkį procianidinų suvartojimą Ispanijos racione, naudojant Fuchs et al pasiūlytą formulę . 34 : metabolinė dozė (mg / kg) = faktinė dozė / svoris 0, 75 kilogramais. Taigi, norėdami gauti metabolines dozes, svarstėme, ar reikia suvartoti 450 mg procianidinų per parą 70 kg sveriančiam 32, 33 žmogui (atitinka 6, 43 mg / kg per parą dozę) ir 25 mg / kg kūno svorio dozę per parą. per dieną 130 g žiurkėnui. Atsižvelgę ​​į šiuos duomenis, gavome labai panašias metabolizmo dozes tarp žmonių ir žiurkėnų (19 ir 16 mg / kg). STD (3, 9 kcal g −1 ) buvo 10% riebalų kalorijų, tuo tarpu HFD (4, 1 kcal g −1 ) buvo 21% riebalų kalorijų ir 0, 9 g / kg cholesterolio. STD sudarė 1, 8% kalorijų iš kokosų aliejaus, 1, 2% linų sėmenų aliejaus ir 7, 0% iš saulėgrąžų aliejaus; HFD buvo 1, 9% kalorijų iš kokosų aliejaus, 1, 3% iš linų sėmenų aliejaus, 7, 3% iš saulėgrąžų aliejaus ir 10, 5% iš kiaulinių taukų. Dietą granulėmis paruošė „Research Diet Services BV“ (Wijk bij Duurstede, Nyderlandai).

Gydymo GSPE 15 dieną visiems žiurkėnams buvo atimtas maistas 5 valandoms (nuo 0900 iki 1400 h) ir jie buvo nužudyti 1400 h po anestezijos (pentobarbitalio natrio druska, 80 mg 1 kg kūno svorio). Kraujas buvo paimtas atliekant širdies punkciją, plazma buvo gauta centrifuguojant ir iki analizės laikoma –20 ° C temperatūroje.

Kepenys ir skirtingi baltojo riebalinio audinio depozitai (retroperitoninis (RWAT), mezenterinis (MWAT), epididimalis (EWAT) ir kirkšninis (IWAT)) po mirties buvo greitai pašalinami, pasveriami, užšaldomi skystame azote ir laikomi –70 ° C temperatūroje. RNR analizė.

Lipnumo indeksas

Taškumas buvo nustatomas pagal adityvumo indeksą, apskaičiuotą kiekvienam žiurkėnui kaip EWAT, IWAT, MWAT ir RWAT depo svorių sumą ir išreikštą procentais nuo viso kūno svorio.

Genų ekspresijos analizė

Bendra MWAT ir RWAT RNR buvo ekstrahuota naudojant Tripure reagentą („Roche Diagnostic“, Barselona, ​​Ispanija) ir išgryninta naudojant „Qiagen RNeasy Mini Kit“ sukimo kolonėles („Izasa“, Barselona, ​​Ispanija). CDNR buvo susintetinta naudojant Moloney pelių leukemijos viruso atvirkštinę transkriptazę (Applied Biosystems, Madridas, Ispanija), ir jai buvo atliktas kiekybinis atvirkštinės transkriptazės-polimerazės grandininės reakcijos amplifikavimas naudojant „Power SYBR Green PCR Master Mix“ („Applied Biosystems“) ABI Prism 7300 SDS. Realaus laiko PGR sistema (Applied Biosystems). Įvairiems genams naudojami pradmenys yra aprašyti 1 papildomoje lentelėje ir buvo gauti iš Biomers.net (Ulmas, Vokietija). Kiekvienos mRNR santykinė išraiška buvo apskaičiuota kaip STD grupės procentinė dalis, naudojant 2- ΔΔCt metodą 35, β- aktinu kaip etaloniniu genu.

Plazmos analizė

Fermentiniai kolorimetriniai rinkiniai buvo naudojami bendrojo cholesterolio ir trigliceridų (QCA, Barselona, ​​Ispanija), fosfolipidų (fosfatidilcholinas) (Spinreact, Girona, Ispanija), glicerolio (Sigma, Madridas, Ispanija) ir neesterifikuotų laisvųjų riebalų rūgščių ( FFA) (WAKO, Noisas, Vokietija). Insulino ir leptino kiekis plazmoje buvo matuojamas naudojant atitinkamai pelių / žiurkių ELISA rinkinį ir žiurkės leptino ELISA rinkinį (Millipore, Barselona, ​​Ispanija). Adiponektino lygis buvo ištirtas naudojant pelės / žiurkės adiponektino ELISA rinkinį (B-Bridge International, Cupertino, CA, USA).

R-QUICKI analizė

Jautrumas insulinui buvo įvertintas pagal pataisytą kiekybinį jautrumo insulinui indeksą (R-QUICKI), naudojant šią formulę: 1 / (log insulinas (μU / ml) + log gliukozė (mg / dl) + log FFA (mmol / l)) . 36, 37

Lipoproteinų lipazės aktyvumo nustatymas

RWAT ir MWAT mėginiai buvo inkubuojami švelniai purtant 1 ml modifikuoto Krebso – Ringerio tirpalo (pH 7, 4), kuriame yra 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 4 m M KCl, 3 m M CaCl2 · 2H 2 O, 2 m. M MgSO 4 · 7H 2 O, 10 g l – 1 galvijų serumo albumino be FFA ir 10 000 TV l – 1 heparino 37 ° C temperatūroje 30 min., Po to centrifuguojama 4400 g 10 min. Kambario temperatūroje. Remiantis gamintojo rekomendacijomis, heparino atpalaiduojamas lipoproteinų lipazės (LPL) aktyvumas buvo išmatuotas 20 μl praskiestų supernatantų (1/100) fermentų fluorescenciniu rinkiniu (LPL Activity Kit; Roar Biomedical, Niujorkas, NY, JAV). Rezultatai buvo išreikšti substrato nanomoliais, išsiskyrusiais per minutę, vienam audinio mg.

Bendras lipidų kiekio ekstrahavimas ir kiekybinis įvertinimas

Lipidai buvo ekstrahuojami iš MWAT ir RWAT (30–35 mg), kepenų (80 mg) ir orkaitėje džiovintų išmatų (100 mg), naudojant metodus, aprašytus Hara ir Radin 38 bei Rodriguez-Sureda ir Peinado-Onsurbe 39 bei su modifikacijos, aprašytos Caimari et al. 40 Lipidų procentas buvo nustatytas gravimetriškai. Triacilglicerolio kiekis buvo ištirtas iš lipidų ekstraktų, naudojant metodą, aprašytą Rodriguez-Sureda ir Peinado-Onsurbe 39, naudojant fermentinį kolorimetrinį rinkinį (QCA).

Dietinė lipidų absorbcija

Maistinis lipidų įsisavinimas buvo matuojamas per paskutines 24 valandas per eksperimentinį laikotarpį kaip skirtumas tarp suvartoto lipido ir pašalinto kiekio. Išmatos buvo surinktos ir išmatuotas suvartoto maisto kiekis. Dietos ir išmatų mėginiai buvo džiovinami orkaitėje per naktį, o dietiniai ir fekaliniai lipidai buvo ekstrahuojami, kaip buvo komentuojama aukščiau.

Statistinė analizė

Duomenys išreikšti kaip vidurkis ± sem. Duomenys buvo analizuojami tiriant pagrindinius dietos (STD ar HFD) ir GSPE (- arba +) ir jų sąveikos (dieta × GSPE) poveikį, naudojant dvipusę dispersijos analizę (ANOVA). Kai vienas ar abu pagrindiniai efektai buvo statistiškai reikšmingi, gydymo skirtumams tarp priemonių nustatyti buvo naudojamas vienpusis ANOVA ir Tukey testas. Kai pagal dvipusį ANOVA modelį statistiškai reikšminga buvo tik dietos ir GSPE sąveika, mes apskaičiavome visus porinius dietų ir gydymo palyginimus atlikdami Studento t- testą, koreguodami daugybę Holmo metodu. Visos statistinės analizės buvo atliktos naudojant SPSS Statistics 18 (SPSS Inc., Čikaga, IL, JAV) arba SAS leidimą 9.2 (SAS Institute Inc., Cary, NC, JAV), nustatant statistinio reikšmingumo lygį esant dvišaliam 5%.

Rezultatai

Maistas ir kūno bei audinių svoris

Nebuvo rasta skirtumų tarp suvartojamo maisto (duomenys nepateikti) ar kūno svorio (1 paveikslas). Tačiau eksperimento pabaigoje abiejų GSPE gydytų gyvūnų kūno svoris pastebimai sumažėjo, palyginti su negydytais gyvūnais (1 paveikslas). Abiejose GSPE gydomose grupėse buvo mažesnis visų tirtų baltųjų riebalinio audinio saugyklų (RWAT, MWAT, EWAT ir IWAT) lipnumo indeksas ir mažesnis svoris (1 lentelė). Šis poveikis buvo akivaizdesnis RWAT nei kituose riebaliniuose audiniuose. Taigi STD-GSPE grupėje buvo nustatytas reikšmingas šio depo svorio sumažėjimas, palyginti su HFD grupe. Kalbant apie kitus riebalinio audinio depotus, GSPE poveikis HFD-GSPE buvo akivaizdesnis nei STD-GSPE gyvūnams, palyginti su jų neapdorotais kontroliniais preparatais (MWAT: STD-GSPE (9, 8% mažesnis), HFD -GSPE (18, 8% žemesnis); EWAT: STD-GSPE (8, 8% žemesnis), HFD-GSPE (16, 6% žemesnis); IWAT: STD-GSPE (10, 5% žemesnis), HFD-GSPE (16% žemesnis), nors šie skirtumai tarp grupių nepasiekė statistinio reikšmingumo (1 lentelė).

Image

Žiurkėnų, maitintų STD arba HFD 30 dienų ir gavusių per parą per burną GSPE (25 mg 1 kg kūno svorio), arba nešiklio, kūno svorio pokyčiai ir kūno svorio pokyčiai per pastarąsias 15 dienų. Kūno svoris buvo registruojamas du kartus per savaitę. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± sem ( n = 7–8). T , gydymo GSPE poveikis (dvipusis ANOVA, P <0, 05). ab Vidutinės reikšmės, skirtingai nei raidės, reikšmingai skyrėsi tarp grupių (vienpusis ANOVA ir Tukey post hoc testas, P <0, 05).

Visas dydis

Pilno dydžio lentelė

Plazmos parametrai

FFA lygis žymiai sumažėjo reaguojant į gydymą GSPE tiek STD-GSPE, tiek HFD-GSPE grupėse. Panašus modelis buvo stebimas ir glicerolio lygiuose, nors jis nepasiekė statistinio reikšmingumo (1 lentelė). Gydymas GSPE reikšmingai sumažino cirkuliuojančio leptino kiekį tik HFD-GSPE grupėje, palyginti su negydytais HFD gyvūnais. GSPE gydymas panaikino fosfolipidų padidėjimą, kurį sukėlė HFD maitinimas (1 lentelė).

Lipidų kiekis ir lipidų absorbcija maiste

GSPE sumažino lipidų ir trigliceridų koncentraciją (mg g- 1 ) tik STD ir HFD grupių MWAT saugykloje (2 lentelė). GSPE gydymas nė vienai iš GSPE gydytų grupių neturėjo įtakos maisto lipidų absorbcijai (2 lentelė).

Pilno dydžio lentelė

Genų ekspresija RWAT ir MWAT

RWAT gydymas GSPE padidino LPL ir FABPpm mRNR lygius, susijusius su riebalų rūgščių įsisavinimu ir transportavimu, tiek STD, tiek HFD gyvūnams (2a pav.). Šis poveikis HFD-GSPE grupėje buvo akivaizdesnis. FABP4 genų ekspresija buvo didesnė HFD-GSPE gyvūnams nei kitose trijose analizuotose grupėse. Šiame audinyje, reaguojant į GSPE gydymą tiek STD, tiek HFD gyvūnams, buvo sukeltas β-oksidacijos susijusių genų ACADVL , CPT1B ir PPARα mRNR lygis (2b paveikslas), šis poveikis buvo akivaizdesnis HFD-GSPE grupėje nei STD-GSPE grupėje iš trijų analizuotų genų. Dviejų pagrindinių lipolitinių fermentų, HSL ir ATGL, genų ekspresija daugiausia padidėjo HFD-GSPE gyvūnams, palyginti su kitomis trim grupėmis (2c paveikslas). Šiame audinyje gydymas GSPE taip pat paveikė kai kurių lipogeninių genų mRNR raišką, padidindamas GPAT ir DGAT2 mRNR lygius abiejose GSPE apdorotose grupėse (2c paveikslas). Be to, nustatyta, kad vienas genas, dalyvaujantis glicerolio-3-fosfato metabolizme, GYK, per daug ekspresuojamas, reaguojant į GSPE gydymą RWAT (2c paveikslas).

Image

Genų mRNR raiškos lygiai, susiję su riebalų rūgščių transportavimu ir įsisavinimu ( a ), riebalų rūgščių sinteze ir β oksidacija ( b ) bei glicerolipidų sinteze ir lipolize ( c ) RWAT žiurkėnų, pamaitintų STD arba HFD 30 dienų ir per pastarąsias 15 dienų vartojo kasdienę peroralinę GSPE dozę (25 mg 1 kg kūno svorio) arba nešiklį. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± sem ( n = 7–8). D , dietos tipo poveikis; T , gydymo GSPE poveikis (dvipusis ANOVA, P <0, 05). ab Vidutinės reikšmės, skirtingai nei raidės, reikšmingai skyrėsi tarp grupių (vienpusis ANOVA ir Tukey post hoc testas, P <0, 05). ACADVL, acil-CoA dehidrogenazė, labai ilga grandinė; ACC, acetilkoenzimo A karboksilazė; ATGL, riebalinio triglicerido lipazė; CD36, riebalų rūgščių translokazė, CD36 homologas; CPT1B, karnitino palmitoiltransferazės Iβ; DGAT2, diacilglicerolio aciltransferazė-2; FABP4, riebalų rūgštis jungiantis baltymas 4; FABPpm, riebalų rūgštis jungianti baltymų plazminė membrana; FAS, riebalų rūgščių sintazė; GYK, glicerolio kinazė; GPAT, glicerolio-3-fosfato aciltransferazė; HSL, hormonams jautri lipazė; LPL, lipoproteinų lipazė; PEPCK-C, fosfoenolpiruvato karboksikinazės; PPARα, peroksisomų proliferatorių suaktyvintas receptorių α; PPARγ, peroksisomų proliferatorių suaktyvintas receptorius γ; SCD1, stearoil-CoA desaturazė-1; SREBP1-1C, sterolio reguliavimo elementą rišantis baltymas-1C.

Visas dydis

MWAT, priešingai nei RWAT, gydymas GSPE sukėlė tik nežymius genų, dalyvaujančių skirtinguose analizuojamuose lipidų metabolizmo keliuose, mRNR raiškos pokyčius (3a – c pav.).

Image

Genų mRNR ekspresijos lygiai, susiję su riebalų rūgščių transportavimu ir įsisavinimu ( a ), riebalų rūgščių sinteze ir β oksidacija ( b ) bei glicerolipidų sinteze ir lipolize ( c ) MWAT. Eksperimento planas, analizuoti genai ir statistinė analizė jau aprašyti 2 paveiksle.

Visas dydis

Heparino atpalaiduojamas LPL aktyvumas RWAT ir MWAT

GSPE gydymas reikšmingai paskatino heparinu atpalaiduojamą LPL aktyvumą HFD-GSPE gyvūnų RWAT, palyginti su HFD grupe, ir abiejų GSPE gydytų grupių MWAT (4a ir b paveikslai).

Image

Heparino išskiriamas LPL aktyvumas žiurkėnų, kuriems 30 dienų buvo šeriami STD arba HFD, ir kuriems kasdien buvo skiriama peroralinė GSPE dozė (25 mg 1 kg kūno svorio) arba nešiklio, RWAT ( a ) ir MWAT ( b ). per paskutines 15 dienų. LPL aktyvumas išreiškiamas substrato nanomoliais, išsiskiriančiais per minutę per mg audinio. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± sem ( n = 7–8). D , dietos tipo poveikis; T , gydymo GSPE poveikis; D × T , dietos rūšies ir gydymo GSPE sąveika (dvipusis ANOVA, P <0, 05). ab. Vidutinės reikšmės, skirtingai nei raidės, reikšmingai skyrėsi tarp grupių (vienpusis ANOVA ir Tukey post hoc testas, P <0, 05) GSPE gydymo HFD grupėse efektas (Studento t- testas koreguotas Holmo metodu, P <0, 05). # Dietos poveikis tirpikliais arba GSPE gydomoms grupėms (Studento t- testas pakoreguotas Holmo metodu, P <0, 05).

Visas dydis

Diskusija

Įvairūs tyrimai parodė, kad polifenolių, gaunamų iš daugelio žmogaus mitybos komponentų, vartojimas apsaugo nuo kūno svorio augimo ir riebalų kaupimosi (apžvelgiamas 7, 8, 9, 11, 12 nuorodose ). Tačiau daugumoje eksperimentų, atliktų su gyvūnais, ilgą laiką vartojant šiuos junginius ir (arba) didelėmis dozėmis, buvo pastebėtas polifenolių poveikis kūno svoriui. 41, 42, 43, 44, 45 Šiame tyrime parodyta, kad GSPE vartojimas per trumpą laiką (15 dienų) ir mažomis dozėmis, palyginamas su procianidinų 32, 33 vidutiniu suvartojimu , kai jis išreiškiamas kaip metabolinis. dozė, žymiai sumažina kūno svorio padidėjimą ir žiurkėnų, kurie buvo maitinami STD arba HFD, riebalinį lipnumą. Mūsų duomenys pirmą kartą įrodo, kad GSPE žymiai sumažina visų tirtų baltųjų riebalinių riebalų atsargų, tiek vidaus organų, tiek poodinių, svorį. Įdomu tai, kad šis teigiamas GSPE poveikis riebalų kaupimuisi tapo akivaizdesnis gyvūnams, kuriems HFD buvo užduotas daugelyje riebalinių riebalų saugyklų. Be to, HFD-GSPE žiurkėnuose gydymas GSPE taip pat smarkiai sumažino cirkuliuojančio leptino kiekį, kurį galima priskirti mažinant riebalų saugyklas. Šis didesnis su adipozitetu susijęs atsakas į GSPE, pastebėtas HFD gyvūnams, anksčiau buvo stebimas kitiems polifenoliams 16 ir gali būti suprantamas kaip adaptyvus mechanizmas, skirtas neutralizuoti energijos homoeostazės, kurią sukelia HFD, pakitimą.

Du siūlomi mechanizmai, paaiškinantys polifenolių anti-nutukimo poveikį, yra, pirma, jų slopinamasis poveikis energijos suvartojimui ir, antra, riebalų absorbcijos slopinimas. 42, 45, 46, 47, 48, 49 nerastume nei maisto suvartojimo, nei išmatų lipidų kiekio skirtumų, tai parodydavo, kad šis ekstraktas nepagerino riebalų kaupimosi ribodamas riebalų absorbciją maiste.

Mūsų eksperimente gydymas GSPE nesutrukdė hipertrigliceridemijai ir hipercholesterolemijai, atsirandančiai dėl HFD maitinimo. Keletas darbų, įskaitant atliktus su tuo pačiu ar panašiu GSPE, pranešė apie trigliceridų plazmoje ir (arba) su cholesteroliu susijusių parametrų sumažėjimą. 17, 18, 19, 20, 21, 22 nepaisant to, keliuose kituose darbuose polifenolių poveikis nerastas (apžvelgtas Blade et al. 10 ). Šie neatitikimai gali priklausyti nuo polifenolių dozės, polifenolinių ekstraktų skirtumų, gydymo trukmės, dietų ar skirtinguose tyrimuose naudojamų žinduolių modelių. Todėl mažai tikėtina, kad sumažėjęs riebalų kiekis mūsų GSPE gydytiems gyvūnams atsirado dėl sumažėjusio cirkuliuojančio trigliceridų kiekio. Kita vertus, gydymas GSPE panaikino HFD sukeltą fosfolipidų padidėjimą plazmoje. Tai yra pirmasis tyrimas, pranešęs apie tokį poveikį. Tolesni tyrimai, skirti lipoproteinų sudėties analizei ir plazmos baltymų, dalyvaujančių lipidų mainuose tarp lipoproteinų, aktyvumui, galėtų būti naudingi norint išaiškinti mechanizmą, kuriuo GSPE daro šį poveikį.

Įvairių tyrimų duomenys rodo, kad polifenolių vartojimas užkerta kelią riebalų kaupimuisi, aktyvinant lipidų katabolizmą ir slopinant lipogeninius kelius tiek kepenyse, tiek riebaliniame audinyje (apžvelgtas 7, 8, 9, 11, 12 nuorodose). Vynuogių sėklų ekstraktų dauguma in vivo tyrimų, kurių tikslas buvo išaiškinti šių ekstraktų poveikį lipidų metabolizmui, buvo sutelkti į kepenis. Del Bas ir kt. 17 atliko tris eksperimentus, analizuodami trumpalaikį GSPE (250 mg / kg kūno svorio) poveikį žiurkių ir pelių kepenų genų ekspresijos modeliams. Nors pelių autoriai nepastebėjo pokyčių, susijusių su riebalų rūgščių sinteze ir oksidacija, susijusių su žiurkių kepenų, 17, pelių, raiška, 17, autoriai pranešė apie kelių kepenų lipogeninių genų sureguliavimą ir genų, dalyvaujančių riebalų rūgščių oksidacijoje, padidėjimą. 18, 19 žiurkėms gydant GSPE, vartojant 25 mg / kg kūno svorio 10 dienų, nepakeitė CPT1A kepenų išraiškos kepenyse, bet neutralizavo kelių lipogeninių genų, kuriuos sukėlė kavinė HFD, per didelę ekspresiją. 20, 50 Kiek mums yra žinoma, trūksta duomenų apie mažų dozių GSPE poveikį riebalinio audinio lipidų metabolizmo keliams. Mūsų rezultatai rodo, kad RWAT gydymas GSPE labai padidino kelių pagrindinių genų, dalyvaujančių β oksidacijoje ( ACADVL , CPT1B ir PPARα) , mRNR lygius abiejose GSPE apdorotose grupėse, ir tai tvirtai rodo, kad GSPE gali užkirsti kelią riebalų kaupimuisi per šio lipidų katabolinio kelio aktyvacija. Įdomu tai, kad kai kurių lipolitinių ( HSL ir ATGL ) ir lipogeninių genų ( GPAT ir DGAT2 ) mRNR raiška tuo pačiu metu padidėjo reaguojant į GSPE, daugiausia gyvūnams, kuriems buvo sukeltas HFD. Anksčiau buvo pranešta apie skirtingą GSPE sukeltą katabolinių ir anabolinių lipidų veikimo būdų aktyvavimą skirtinguose in vitro eksperimentuose. 51, 52, 53 Šių tyrimų metu autoriai parodė, kad 3T3-L1 adipocitų gydymas GSPE padidino lipolitinį procesą 51 ir glicerolio išsiskyrimą į terpę nepakeisdamas jų trigliceridų kiekio. 52 Paradoksalu, bet toje pačioje ląstelių linijoje GSPE taip pat padidino gliukozės įsisavinimą glicerolipidų (GL) sintezei. Nors autoriai gražiai tvirtino, kad padidėjęs glicerolio sintezė iš gliukozės gali paaiškinti, kaip trigliceridų kiekis ląstelėse gali būti palaikomas kartu su didesniu glicerolio išsiskyrimu 53, GSPE sukeltos akivaizdžiai beprasmės ciklo metabolinė reikšmė liko neaiški (apžvelgta Pinentas ir kt., 7 ). Šis ciklas, pavadintas GL / FFA ciklu, reiškia ciklinį tuo pačiu metu vykstančios lipolizės ir pakartotinio esterinimo procesą, kuris gali vykti visose ląstelėse (apžvelgtas Prentki ir Madiraju 54 ). Norint padidinti GL / FFA ciklą, reikia gaminti glicerolio-3-fosfatą kaip riebalų rūgščių pakartotinio esterinimo substratą. Tai labai svarbu norint sumažinti riebalų rūgščių išsiskyrimą į plazmą, pavyzdžiui, prisidedant nuo apsisaugojimo nuo 2 tipo diabeto išsivystymas (apžvelgtas Prentki ir Madiraju 54 ). Tordjmanas ir kt. 55 įrodė, kad tiazolidindionai, antidiabetinių vaistų šeima, blokuoja riebalų rūgščių išsiskyrimą iš riebalinio audinio, indukuodami gliceroneogenezę (padidindami mRNR ekspresiją ir fosfoenolpiruvato karboksikinazės aktyvumą) ir glicerolio fosforilinimą (padidindami GLYK aktyvumą ir išraišką). Mūsų eksperimente gydymas GSPE sukėlė GLYK mRNR ekspresiją tiek STD, tiek HFD grupių RWAT. Tuo pat metu nustatyta, kad daugelyje GL / FFA cikle dalyvaujančių genų ( GPAT , DGAT2 ir HSL ) šiems gyvūnams, ypač HFD- GSPE grupėje , yra per didelis ekspresija. Šie pokyčiai mRNR lygyje buvo nedideli (padidėjo <50%), tačiau vyko labai panašiai, kas rodo, kad ciklas gali būti padidintas. Be šių stebėjimų, GSPE taip pat sukėlė genų, susijusių su riebalų rūgščių transportavimu ir įsisavinimu, ekspresiją ( FABP4 , FABPpm , LPL ). Ši išvada atitinka mintį, kad padidėjusiam GL / FFA ciklui reikia žaliavos. Taigi trigliceridų sintezei reikia daugiau glicerolio-3-fosfato, kaip aptarta aukščiau, tačiau ciklui palaikyti reikia daugiau FFA. Norint aprūpinti tuos FFA, būtina padidinti riebalų rūgščių pernešėjų raišką ir aktyvumą, taip pat sustiprinti LPL aktyvumą (apžvelgta Prentki ir Madiraju 54 ), o tai yra būtina riebaliniame audinyje riebalų rūgščių, susijusių su cirkuliuojančiu trigliceridu, išsiskyrimui. - sodrūs lipoproteinai. 56 Iš tikrųjų, mūsų rezultatai rodo, kad LPL aktyvumą padidino GSPE HFD gyvūnų RWAT. Visi šie duomenys gali reikšti, kad GSPE suaktyvina GL / FFA ciklą HFD gyvūnams. Nepaisant to, STD-GSPE gyvūnams GL / FFA ciklo suaktyvinimas transkripcijos lygiu nebuvo toks akivaizdus. Įdomu tai, kad gydymas GSPE aiškiai sumažino FFA lygį ir sumažino glicerolio kiekį abiejų GSPE gydytų grupių plazmoje. Apskritai, šie atradimai leistų manyti, kad kartu su padidinta β-oksidacijos programa GSPE gali sumažinti FFA koncentraciją plazmoje suaktyvinant GL / FFA ciklą RWAT, daugiausia HFD žiurkėnams.

MWAT, nors šio audinio svoris buvo sumažintas apdorojant GSPE, neradome jokių įtikinamų įrodymų genų ekspresijos lygyje, rodančiuose β-oksidacijos programos padidėjimą ar GL / FFA ciklą. Labai panašūs rezultatai buvo gauti analizuojant EWAT genų ekspresiją (duomenys nepateikti). Šie priešingi stebėjimai skirtinguose baltuosiuose riebaliniuose audiniuose gali leisti manyti, kad skirtingai nei stebima RWAT, GSPE neturi tiesioginės įtakos MWAT ir EWAT metabolizmui ir kad šiuose audiniuose pastebėti pokyčiai bus netiesioginė gydymo pasekmė. su GSPE. Kadangi ankstesni darbai parodė, kad skirtingi riebalinio depo jautrumas mitybos sąlygoms ar problemoms yra skirtingas, 40, 57, 58, 59 galima spėlioti, kad GSPE skirtingai veikia RWAT, MWAT ir EWAT. MWAT stebėjome ženklų lipidų ir trigliceridų kiekio sumažėjimą ir akivaizdų LPL aktyvumo padidėjimą tiems gyvūnams, kurie buvo gydomi GSPE. Iš pirmo žvilgsnio šis rezultatas gali atrodyti paradoksalus ir kyla pagunda spėlioti, kad MWAT LPL aktyvumo padidėjimas gali būti kompensacinis mechanizmas, atsakantis į sumažėjusį audinio adipoziškumą. Taip pat galima būtų pasiūlyti antrąją hipotezę, kad RWAT stebimi pokyčiai taip pat vyksta MWAT ir EWAT depuose, tačiau skirtingu laiku. Taigi, MWAT ir EWAT parodytų fiziologinį galutinį procesų, vykstančių RWAT, rezultatą mūsų eksperimento pabaigoje. Vienas genų ekspresijos duomenų apribojimas yra tai, kad jie rodo tik tyrimo pabaigos tašką. Tolesni genų ekspresijos tyrimai, atlikti ankstesniu metu, kai MWAT ir EWAT saugyklų dydžio pokyčiai nebuvo tokie akivaizdūs, galėtų padėti suprasti mechanizmus, kuriais GSPE mažina mezenterinių ir epidermio riebalų mases.

Apibendrinant, šiame tyrime mes parodome, kad geriamasis GSPE vartojimas mažomis dozėmis ir trumpą laiką žiurkėnams daro mažą kūno riebalų kiekį mažinantį poveikį, nes sumažina skirtingų baltųjų riebalinio audinio atsargų dydžius. Šis reiškinys yra susijęs su lipidų profilio pagerėjimu plazmoje ir su lipidų kiekio sumažėjimu MWAT. Mes siūlome suaktyvinti tiek β oksidaciją, tiek GL / FFA ciklą riebaliniame audinyje (daugiausia RWAT) kaip spėjamus mechanizmus, kuriais GSPE daro dalį šių padarinių. Norint įvertinti GSPE, kaip terapijos, siekiant sumažinti nutukimo riziką, prireiks papildomų tyrimų.

Papildoma informacija

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildoma informacija

    Papildoma informacija pridedama prie dokumento „International Journal of Obesity“ svetainėje (//www.nature.com/ijo)