Хонг Цин

1 Катедра по наука за храненето и хигиена на храните, Училище за обществено здраве Xiangya, Централен южен университет, Чангша, Китай;

Хайян Сю

1 Катедра по наука за храненето и хигиена на храните, Училище за обществено здраве Xiangya, Централен южен университет, Чангша, Китай;

Лянг Ю

2 Катедра за научноизследователска и развойна дейност, Първи нормален университет в Хунан, Чангша, Китай

Лина Янг

1 Катедра по наука за храненето и хигиена на храните, Училище за обществено здраве Xiangya, Централен южен университет, Чангша, Китай;

Куй Лин

1 Катедра по наука за храненето и хигиена на храните, Училище за обществено здраве Xiangya, Централен южен университет, Чангша, Китай;

Джихуа Чен

1 Катедра по наука за храненето и хигиена на храните, Училище за обществено здраве Xiangya, Централен южен университет, Чангша, Китай;

Резюме

Заден план

В момента затлъстяването се превърна в сериозен социален проблем, който трябва да бъде решен. Сезамолът, естествено биоактивно вещество, извлечено от сусамово масло, показва множество физиологични функции и може да има ефект върху лечението на затлъстяването.

Обективен

Това проучване е проведено за изследване на терапевтичния ефект и потенциалните механизми на сезамола върху лечението на затлъстяване и метаболитни нарушения при индуцирани с високо съдържание на мазнини диети (HFD), индуцирани със затлъстяване.

Методи

C57BL/6J мъжки мишки бяха хранени с HFD в продължение на 8 седмици, за да предизвикат затлъстяване, последвано от добавяне със сезамол (100 mg/kg телесно тегло [телесно тегло]/ден [d] чрез сонда) за още 4 седмици. Оцветяването с хематоксилин и еозин се използва за наблюдение на натрупването на липиди в мастните тъкани и черния дроб. Използвани са химически реактивни комплекти за измерване на серумни липиди, чернодробни липиди, серумни нива на аланин аминотрансфераза (ALT) и аспартат аминотрансфераза (AST). Използвани са ELISA комплекти за определяне на серумните нива на инсулин и свободни мастни киселини (FFA). Western blot се използва за откриване на нивата на протеин, участващи в липидния метаболизъм в черния дроб.

Резултати

Сезамол значително намалява наддаването на телесно тегло на затлъстели мишки и потиска натрупването на липиди в мастната тъкан и черния дроб. Сезамол също подобрява серумните и чернодробните липидни профили и повишава инсулиновата чувствителност. В групата, лекувана със сезамол, нивата на серумните ALT и AST намаляват значително. Освен това, след лечение със сезамол, регулаторният елемент на чернодробния стерол, свързващ протеин-1 (SREBP-1c), намалява, докато фосфорилираната хормонална липаза (p-HSL), карнитин палмитоилтрансферазата 1α (CPT1α) и активираният от пероксизома пролифератор коактиватор -1α (PGC1α) се увеличава, които са отговорни за синтеза на мастни киселини, липолиза и β-окисление на мастните киселини, съответно.

Заключения

Сезамол има положителен ефект върху затлъстяването и подобрява метаболитните нарушения на затлъстелите мишки. Възможният механизъм на сезамол може да бъде регулирането на липидния метаболизъм в черния дроб.

Популярно научно обобщение

Сезамол значително понижава телесното тегло и подобрява дислипидемията, инсулиновата резистентност и чернодробната стеатоза при затлъстели мишки, предизвикани от диета с високо съдържание на мазнини; и това може да се дължи на регулирането на чернодробния липиден метаболизъм от сезамол.

Известно е, че черният дроб участва в липидния метаболизъм, включително поемане на липиди, липиден синтез и липиден катаболизъм. Сезамол намалява чернодробната липогенеза и увеличава липолизата и β-окисляването на мастните киселини, което от своя страна намалява натрупването на липиди в организма, за да облекчи затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни нарушения.

Затлъстяването се превърна в сериозен проблем за общественото здраве, който застрашава човешкото здраве в световен мащаб (1, 2). Честотата на свързаните със затлъстяването метаболитни заболявания, като хипертония, диабет тип 2 и чернодробна стеатоза, бързо се увеличава (3-5). Ето защо са необходими ефективни стратегии за превенция и лечение, за да се спре развитието на затлъстяването.

За лечението на затлъстяването насърчаването на липидния метаболизъм е привлекателен начин (6-8). Добре известно е, че черният дроб е един от основните органи, отговорен за липидния метаболизъм, включително поемане на липиди, липиден синтез и липиден катаболизъм (9–12). Предишни проучвания показват, че регулирането на факторите, отговорни за липидния метаболизъм в черния дроб, може да предпази тялото от затлъстяване (13–15).

Съобщава се, че сезамолът, естествено биоактивно вещество, извлечено от сусамово масло (16), показва множество биологични ефекти (17–20). Наскоро се съобщава, че приложението на сезамол значително намалява телесното тегло при HFD-индуцирани затлъстели мишки и намалява натрупването на липидни капчици в адипоцити на 3T3-L1 (21, 22). Тези открития предполагат, че сезамолът има потенциален ефект срещу затлъстяването. Подробният механизъм обаче остава неясен, особено ефектът на сезамола върху чернодробния липиден метаболизъм не е ясно определен. В това проучване ние изследвахме ефектите на сезамола върху аспекта на чернодробния липиден метаболизъм при HFD-индуцирани затлъстели мишки, за да изясним основния механизъм на сезамола при лечението на затлъстяването и свързаните със затлъстяването метаболитни нарушения.

Материали и методи

Животни и диета

Тест за интраперитонеален глюкозен толеранс (IPGTT), кръвна глюкоза на гладно (FBG), серумен инсулин и индекс на инсулинова резистентност (HOMA-IR)

IPGTT се извършва през 12-та седмица и мишките са гладували в продължение на 12 часа преди експеримента. FBG се измерва с кръв от вените на опашката с помощта на глюкозен анализатор (Contour TS, Bayer, Германия). След това на мишките се инжектира интраперитонеално с 2 g/kg телесно тегло глюкоза и след това нивата на кръвната глюкоза се измерват с кръв от вените на опашката на 15, 30, 60 и 90 минути. ELISA анализът е използван за измерване на серумната концентрация на инсулин (cusabio, WuHan, Китай). Оценката на модела на хомеостазата на HOMA-IR се изчислява, както следва: концентрация на инсулин на гладно (mU/L) × концентрация на глюкоза на гладно (mmol/L)/22,5.

Събиране на серум и тъкани

След 12 седмици мишките се анестезират с етер. Взети са кръвни проби от бедрената артерия и са поставени при стайна температура за 30 минути и центрофугирани при 2500 × rpm в продължение на 10 минути, а отделените серумни проби се съхраняват при -80 ° C. След това мишките бяха убити чрез дислокация на шийката на матката. Черният дроб и мастната тъкан (епидидимална, периренална и ингвинална бяла мастна тъкан [WAT]) се дисектират, изплакват и претеглят. След това черният дроб и мастната тъкан бяха разделени на две части: едната беше бързо фиксирана в 4% разтвор на формалин за хистологичен анализ, а другата бързо беше замразена в течен азот и незабавно съхранявана при -80 ° C до употреба.

Хистологичен анализ

Фиксираният черен дроб и мастната тъкан бяха отстранени от разтвор на формалин и вградени в парафинов восък. Вградените в парафин участъци (5 μm) се оцветяват с хематоксилин и еозин (HE). След това срезовете бяха анализирани с оптичен микроскоп (EVOSTM Auto2, Thermo Fisher Scientific, WA, САЩ). Размерът на адипоцитите се определя чрез измерване на площта на 100 адипоцита в оцветени участъци и се анализира със софтуера Image J.

Биохимични анализи на серума

Серумните нива на общия холестерол (TC), липопротеиновия холестерол с ниска плътност (LDL-C), липопротеиновия холестерол с висока плътност (HDL-C), безсерумните мастни киселини (FFA), ALT и AST са измервани с помощта на химически реактивни комплекти (Нанкин Jiancheng, Нанкин, Китай).

Чернодробна липидна концентрация

Чернодробните проби се хомогенизират с нормален физиологичен разтвор (1: 9, w/v) и се центрофугират при 2500 rpm в продължение на 10 минути. Чернодробните триглицериди (TG), TC и LDL-C са анализирани с помощта на същите комплекти, използвани за серумен анализ.

Уестърн блотинг анализ

Чернодробните тъкани се събират в студен RIPA буфер, съдържащ протеиназен инхибитор (Ding Guo Changsheng Biotechnology Co., Ltd., Пекин, Китай). След това всички протеинови екстракти се центрофугират при 12 000 rpm при 4 ° С в продължение на 15 минути. Концентрацията на протеин в супернатантите беше измерена с BCA Protein Assay Kit (Beyotime Biotechnology, Шанхай, Китай).

Протеинът се отделя чрез електрофореза на натриев додецилсулфат полиакриламиден гел (SDS-PAGE) и се прехвърля в мембрани на поливинилиден флуорид (PVDF) (Bioleader, Maine, USA). След блокиране в 5% обезмаслено мляко в буфериран с Tris физиологичен разтвор, съдържащ 0,1% Tween-20 (TBST) за 1 h при стайна температура, мембраните се инкубират за една нощ при 4 ° C с първични антитела и вторични антитела за 1 h при стайна температура. С ECL метод бяха открити протеинови ивици с помощта на хемилуминесцентния сканер (Tanon-5500, Tanon Science & Technology Co., Ltd., Шанхай, Китай). Основните антитела, използвани в това проучване, са SREBP-1c (A15586), CPT1α (A5307), PKA-C (A7715) и β-актин (AC026), които са закупени от Abclonal (Wuhan, Китай); и HSL (AF6403) и Phospho-HSL (p-HSL, AF8026) са закупени от Affinite (OH, САЩ). Вторичното антитяло е HRP Goat Anti-Rabbit IgG (AS014), закупено от Abclonal.

Статистически анализ

подобрява

Ефект на сезамола върху телесното тегло при HFD-индуцирани затлъстели мишки. а) телесно тегло, б) наддаване на телесно тегло и в) прием на храна въз основа на консумацията на храна на ден на мишка. Данните са показани като средна стойност ± SD (n = 8). * P Фиг. 2а). Мастните тъкани са по-малки по отношение на външния вид след лечение със сезамол, а разрезите показват, че размерите на адипоцитите също са по-малки в групата на HFD + сезамол, отколкото в групата на HFD (фиг. 2b – d). Освен това, количествените разпределения на размера на представителните WAT бяха количествено определени. Установихме, че е налице преминаване от по-голяма клетъчна площ към по-малка клетъчна площ в мастните тъкани при третирани със сезамол мишки (фиг. 2д, е). Тези резултати показват, че сезамолът може да намали съхранението на липиди в мастните тъкани при индуцирани от HFD затлъстели мишки.