Ефекти проти ожиріння Тонгбі-сан в індукованій дієтою з високим вмістом жиру моделі миші з ожирінням BMC
Анотація
Передумови
Нещодавно було відзначено, що натуральні рослинні препарати можуть бути ефективними для лікування ожиріння. Тонгбі-сан (ТБС) - традиційне ліки, яке зазвичай застосовується при дизурії (тобто при болючому сечовипусканні), містить три трави, Cyperus rotondus L., Цитрусові уншіу Маркович, і Кокос порія. У цьому дослідженні ми мали на меті вивчити, чи може TBS інгібувати індукований адипогенезом з високим вмістом жиру (HFD) у печінці та жировій тканині епідидиму мишей із ожирінням.
Методи
Самців мишей C57BL/6 N годували протягом 11 тижнів звичайною дієтою, HFD, HFD плюс орлістат 10 або 20 мг/кг або HFD плюс TBS 50 або 100 мг/кг. Щотижня перевіряли масу тіла та досліджували гістологічні дослідження тканин. Також оцінювали експресію генів, що беруть участь в адипогенезі.
Результати
Пероральне введення TBS суттєво зменшило масу тіла та зменшило вагу білої жирової тканини (WAT). Крім того, ми виявили, що TBS посилює експресію активованої аденозинмонофосфатом протеїнкінази (AMPK) та інгібує експресію факторів транскрипції, таких як CCAAT/білки, що зв'язують енхансер (C/EBP), регулюючий елемент стеролу білок 1 (SREBP1), а також активований проліфератором пероксисом рецептор γ (PPARγ) у печінці та епідидимальний ВАТ, виміряний кількісною ланцюговою реакцією полімерази зворотної транскрипції (qRT-PCR).
Висновок
Ці висновки демонструють, що ефекти ожиріння TBS можуть бути пов'язані з активацією AMPK.
Передумови
Ожиріння характеризується надмірним зростанням маси жирової тканини і швидко стає проблемою охорони здоров’я, яка зачіпає мільйони людей у всьому світі [1]. Жирова тканина вважається головним регулятором енергетичного гомеостазу [2]. Через дисбаланс між споживанням та витратою енергії ожиріння породжує надмірне зростання та розширення жирової тканини [3]. Біла жирова тканина (WAT) - це складний ендокринний орган, що складається з різних депо, включаючи підшкірні (наприклад, пахові) та внутрішньочеревні (наприклад, епідидимальні та мезентеріальні) депо WAT [4]. ВАТ належним чином поширюється для накопичення надлишкової енергії, однак під час ожиріння він може стати сильно дисфункціональним і не працювати для цих функцій. Нездорове розширення ВАТ корелювало з численними шкідливими наслідками, такими як запалення, гіпоксія, фіброз та порушення функції мітохондрій [5]. Таким чином, інгібування збільшення жирової тканини може бути важливою метою для запобігання та лікування ожиріння.
Процес, за допомогою якого генеруються зрілі адипоцити, адипогенез, сильно регулюється транскрипційними факторами, включаючи CCAAT/зв'язуючий енхансер білок α (C/EBPα), активований проліфератором пероксизоми рецептор γ (PPARγ) та регулюючий елемент стерину білок 1 (SREBP1). ) [6, 7]. PPARγ специфічно експресується в жировій тканині і діє як головний регулятор диференціації адипоцитів та метаболізму глюкози [8]. C/EBPα сильно експресується в жировій тканині та печінці як гризунів, так і людей [9], і повідомлялося, що миші-нокаути C/EBPα викидні для накопичення ліпідів в адипоцитах [10]. SREBP регулюють експресію багатьох ферментів, які беруть участь у синтезі холестерину, жирних кислот, триацилгліцеринів та фосфоліпідів. Отже, SREBP регулюють клітинний ліпогенез та ліпідний гомеостаз [11]. SREBP поділяються на три ізоформи: SREBP-1a, SREBP-1c та SREBP2 [12]. SREBP-1 в основному контролює експресію генів, що бере участь у метаболізмі жирних кислот і триацилгліцерину, тоді як SREBP-2 регулює в основному метаболізм холестерину [13].
Активована аденозинмонофосфатом протеїнкіназа (AMPK) є основним датчиком енергії, що визначається як протеїнкіназа, що активується збільшенням співвідношення енергії AMP/ATP [14]. AMPK також є гетеротримерним ферментом, який відіграє головну роль в енергетичному гомеостазі жирової тканини [15] і пов'язаний з регуляцією C/EBPα та PPARγ [16]. Крім того, SREBP1 також негативно регулюється AMPK [17]. Відповідно, ймовірно, що експресія AMPK є прихованою генною мішенню для придушення адипогенезу. У цьому дослідженні ми висунули гіпотезу, що активація AMPK може відігравати вирішальну роль у моделі миші, індукованої високим вмістом жиру (HFD), інгібуючи C/EBPα, PPARγ та SREBP1, таким чином пригнічуючи адипогенез.
Методи
Хімічні речовини та реактиви
TBS складається з C. rotundus Л., С. уншіу Маркович, і Кокос порія. Три трави були придбані у фармацевтичної компанії Nanum (Сеул, Республіка Корея). Трав'яні зразки були проведені для сенсорних досліджень згідно з «Корейською трав'яною фармакопеєю» професора Юн-Єоп Ча, і лише ті, що пройшли стандарт Корейської фармакопеї, були відібрані та використані для цього експерименту. TBS виготовляли із використанням пропорції цих трав 1: 1: 1 (по 400 г). Потім трави екстрагували у воді при температурі 99 ° C протягом 3 годин. Екстракт сушили ліофілізацією, і норму виходу розраховували на рівні 33,20% (33,20 г на 100 г рідкого екстракту). Порошок розчиняли в дистильованій воді для цього експерименту, а залишковий порошок зберігали при - 20 ° C. 30% HFD було отримано з Research Diets (Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США). Антитіла p-AMPK та AMPK були отримані з технології Cell Signaling Technology (Danvers, MA, США). PPARγ, C/EBPα, SREBP1, AMPK та олігонуклеотидні праймери гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогенази (GAPDH) були придбані у Bioneer Corporation (Теджон, Республіка Корея), а SYBR Premix Ex Taq придбаний у Takara Bio Inc. (Otsu, Японія). Орлістат придбано Tokyo Chemical Industry Co. Ltd. (Токіо, Японія), а інші реагенти придбано у Sigma-Aldrich Co. LLC (Сент-Луїс, Міссурі, США).
Модель миші із ожирінням, спричиненою HFD
Аналіз сироватки
В кінці кожного експерименту зразки крові оброблених мишей збирали і центрифугували при 1000 ×g протягом 20 хв. Зібрану концентрацію в сироватці крові використовували для визначення загального холестерину (ТК), азоту сечовини в крові (BUN), аспартатамінотрансферази (AST) та аланінамінотрансферази (ALT) за допомогою ферментативних методів із комерційних наборів (BioVision; Milpitas, CA, USA).
Гістологічний аналіз
Печінку та жирову тканину епідидиму від представницької миші в кожній групі фіксували у 10% забуференному формаліні, вкладали у парафін і розрізали на ділянки товщиною 8 мкм. Деякі зрізи фарбували гематоксиліном та еозином (H&E) для гістологічного дослідження крапель ліпідів, а зображення отримували за допомогою мікроскопа Olympus SZX10 (Токіо, Японія).
Вестерн-блот-аналіз
Сегменти печінки або жирової тканини епідидиму суспендували у розчині для екстракції білка PRO-PREP ™ (Intron Biotechnology, Сеул, Республіка Корея) та інкубували протягом 20 хв при 4 ° C. Клітинний сміття видаляли мікроцентріфугуванням з наступним швидким заморожуванням супернатанту. Концентрацію білка визначали за допомогою реагенту для аналізу білка Bio-Rad (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) відповідно до інструкцій виробника. Клітинні білки з оброблених та необроблених клітинних екстрактів електроблотували на мембрану з полівініліденфторидом після поділу через 10–12% SDS-PAGE. Блот інкубували протягом 1 години з блокуючим розчином (5% знежиреного молока) при кімнатній температурі з подальшою інкубацією протягом ночі з первинним антитілом (1: 1000) при 4 ° С. Плямки промивали три рази сольовим розчином, забуференним Tween 20/Tris (T/TBS), та інкубували з кон'югованим з пероксидазою хрону вторинним антитілом (1: 2000) протягом 2 годин при кімнатній температурі. Плямки знову тричі промивали T/TBS, а потім розробляли за допомогою посиленої хемілюмінесценції (GE Healthcare, Waukesha, WI, USA). Денситометричний аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення Bio-Rad Quantity One.