Дозрілі компоненти хмелю, що гірчать, індукують термогенез у коричневій жировій тканині через симпатичний нерв

Афілійовані дослідницькі лабораторії з питань охорони здоров’я та харчових технологій, компанія KIRIN, Ltd., Йокогама, Канагава, Японія

Поточна адреса: Центральна лабораторія ключових технологій, компанія KIRIN, Ltd., Йокогама, Канагава, Японія

Філія ANBAS Corporation, Осака, Японія

Юмі Морімото-Кобаясі,
Казуакі Охара,
Чіка Такахасі,
Сайоко Кітао,
Гуанін Ван,
Йошимаса Танігуті,
Мікіо Катаяма,
Кацуя Нагай

Цифри

Анотація

Цитування: Морімото-Кобаясі Ю, Охара К, Такахасі С, Кітао С, Ванг Г, Танігучі Ю та ін. (2015) Дозрілі компоненти хмелю, що гірчать, індукують термогенез у коричневій жировій тканині через активність симпатичного нерва. PLoS ONE 10 (6): e0131042. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0131042

Редактор: Qinghua Sun, Університет штату Огайо, США

Отримано: 25 вересня 2014 р .; Прийнято: 29 травня 2015 р .; Опубліковано: 22 червня 2015 року

Наявність даних: Усі відповідні дані знаходяться в газеті та в допоміжних файлах.

Фінансування: Компанія Kirin, Ltd. та корпорація ANBAS надали підтримку у вигляді заробітної плати авторам YMK, KO, CT, SK, GW, YT, MK та KN, але не мали жодної додаткової ролі у розробці дослідження, зборі та аналізі даних, рішення про публікацію або підготовку рукопису. Конкретні ролі цих авторів сформульовані в розділі «Авторські внески».

Конкуруючі інтереси: YMK, KO, CT, SK, GW, YT & MK є працівниками компанії Kirin, Ltd. KN є президентом корпорації ANBAS. Немає заявлених патентів, продуктів, що розробляються, або продуктів, що продаються. Це не змінює дотримання авторами всіх політик PLOS ONE щодо обміну даними та матеріалами.

Вступ

Метаболічний синдром, який тісно пов’язаний з атеросклерозом, сьогодні визнаний головною проблемою охорони здоров’я у всьому світі [1]. Ожиріння асоціюється з інсулінорезистентністю, гіперліпідемією та гіпертонічною хворобою та є основним симптомом метаболічного синдрому [2]. Оскільки надмірне споживання енергії є основною причиною ожиріння, відповідні модифікації дієти та збільшення витрат енергії є очевидними терапевтичними підходами [3].

НДТ є головним органом для адаптивного термогенезу, викликаного холодом та дієтою [4,5]. Роз’єднуючі білки (UCP) можуть від’єднати дихання від синтезу АТФ шляхом короткого замикання внутрішнього потоку протонів через внутрішню мітохондріальну мембрану. Хоча всі UCP1, UCP2 і UCP3 виражаються в НДТ, вважається, що UCP1 є ключовим регулятором адаптивного термогенезу в цій тканині [6]. Таким чином, UCP1 сприяє підтримці ваги тіла, допомагаючи контролювати витрати енергії. Давно визнано, що НДТ багато в дрібних гризунах, але відсутній або незначний у дорослих людей. Однак нещодавні дослідження з використанням фтордезоксиглюкози (FDG) -PET у поєднанні з комп’ютерною томографією (КТ) [7] показали, що дорослі люди мають метаболічно активну BAT. З моменту публікації цих висновків значні зусилля були спрямовані на розуміння регулювання активності НДТ з метою лікування ожиріння та пов'язаних з цим метаболічних розладів.

Фізіологічний ефект гірких компонентів в окисленому хмелі не повідомлявся. Тут ми підготували гіркі компоненти з окисленого хмелю, а саме дозрілі гіркі компоненти (MHB), а потім оцінили вплив MHB на накопичення жиру в організмі. Крім того, було досліджено основний механізм.

Матеріали і методи

Матеріали та хімікати

Гранули з хмелем та ізомерований екстракт хмелю (як стандарти для ізо-α-кислот) були придбані у компанії HopSteiner (Майнбург, Німеччина). Трициклооксиізогумулони А і В отримували, як описано [14]. Як стандарти α- і β-кислот, ICE2 був придбаний у Американського товариства пивоварних хіміків (Сент-Пол, Міннесота).

Підготовка та ВЕРХ-аналіз MHB

МГБ готували, як було описано раніше, з гранул хмелю [15]. MHB аналізували та кількісно визначали за допомогою ВЕРХ із використанням раніше повідомленого методу [14,15].

Мас-спектри високої роздільної здатності компонентів MHB вимірювали за допомогою мас-спектрометра Thermo Scientific LTQ Orbitrap (Thermo Fisher Scientific, Сан-Хосе, Каліфорнія).

Тварини

Введення MHB-доповненого HFD мишам

Аналіз плазми у мишей, які годували HFD

Рівні триацилгліцерину в плазмі (TG), загального холестерину, неестерифікованої жирної кислоти (NEFA) та глюкози вимірювали за допомогою тесту Triglyceride G Wako, холестерину E Test Wako, NEFA C Test Wako та глюкози C Test Wako (Wako Pure Chemicals), Осака, Японія) відповідно до інструкцій виробника.

Вимірювання вмісту ліпідів у фекаліях у мишей, яким годували HFD

Фекалії з кліток, в яких мишей розміщували окремо, збирали двічі протягом восьмого тижня експерименту. Після сублімаційного сушіння загальний вміст ліпідів у фекаліях екстрагували хлороформом: метанолом (2: 1, об./Об.), Як описано раніше [21]. Кількість екстрагованої ліпідної фракції вимірювали гравіметрично, з подальшим відніманням кількості MHB у цій фракції. Кількість MHB вимірювали методом, описаним вище.