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原花青素对正常与肥胖小鼠的脂解作用及其机制研究

2020-12-13阅读(697)

原花青素对正常与肥胖小鼠的脂解作用及其机制研究

论文摘要

原花青素是一种广泛存在于自然界的多酚类化合物,因在酸性介质中加热能产生花青素得名。其具有广泛的生物活性,作为近年来国内外研究的热点,原花青素已被广泛应用于保健品、医药、化妆品等各个领域。流行病学数据和体内研究表明原花青素对防治脂肪细胞相关疾病如肥胖、胰岛素抵抗和糖尿病等具有有益的特性。然而,其确切的作用和机制仍不明确。研究证明肥胖与JNK（the c-Jun NH2-terminal kinase,c-Jun氨基末端激酶）活性异常升高有关,尤其是JNK1。重要的是,JNK1的缺失使得肥胖导致的胰岛素抵抗得到实质性保护。本试验以昆明小白鼠为研究对象,用葡萄籽提取物原花青素（grape seed procyanidin extract,GSPE）灌胃处理正常与肥胖小鼠,记录其体重变化,检测血清中甘油三酯（triglyceride,TG）、总胆固醇（total cholesterol,T-CHO）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein cholesterol,LDL-C）和高密度脂蛋白（high density lipoprotein cholesterol, HDL-C）浓度,测定葡萄糖和胰岛素耐受性,同时利用Real-time PCR和Western blotting检测脂肪代谢相关基因mRNA的表达和蛋白水平,探讨原花青素的抗肥胖作用及与JNK通路之间的关系。初步阐明了GSPE对小鼠脂肪沉积的影响,为进一步探讨其对抗肥胖的作用机制及其在实践中的广泛应用提供了依据。主要研究结果如下:1.在饲喂普通日粮情况下,各剂量GSPE处理组小鼠体重增长缓慢,与对照组相比较,低剂量（50mg/（kg·d））处理组T-CHO浓度显著降低（P<0.05）,HDL-C浓度显著升高（P<0.05）;中剂量（100mg/（kg·d））处理组TG、T-CHO和LDL-C浓度均显著降低（P<0.05）,HDL-C浓度极显著升高（P<0.01）;而高剂量（200mg/（kg·d））处理组TG、T-CHO和LDL-C浓度极显著降低（P<0.01）,HDL-C浓度极显著降低（P<0.01）。普通日粮饲喂情况下原花青素对葡萄糖耐受性和胰岛素耐受性没有显著的影响。关于脂肪代谢基因的表达,GSPE使脂肪生成相关基因FAS （Fatty acid synthase）、C/EBPα（CAAT/enhancer-binding protein alpha）和PPARγ（Peroxisome proliferator-activated receptor gamma） mRAN的表达降低,高剂量组作用相对显著。但对脂解基因HSL （hormone-sensitive lipase）的表达不产生影响。2.在高脂日粮饲喂情况下,GSPE处理小鼠可明显减缓体重的增长（P<0.05）,测定血糖发现,小鼠高血糖趋势得到缓解,在脂质代谢相关基因表达方面,和普通日粮饲喂处理情况基本一致,在高剂量GSPE处理组附睾脂肪中FAS和PPARγ表达极显著下降（P<0.01）,HSL基因表达极显著上调（P<0.01）。同时GSPE也可以显著激活肝脏和脂肪组织中脂肪酶（lipase, LPS）活性（P<0.05或P<0.01）。因而,葡萄籽提取物原花青素可以有效降低高脂饲喂小鼠的脂肪沉积,对肥胖的产生起到一定的预防作用。3.用普通日粮饲喂高脂诱导的肥胖模型小鼠,经GSPE处理,可以减少肥胖小鼠的体重,并呈现一定的剂量依赖性;能降低血脂水平,各处理组血清中T-CHO、TG和LDL-C浓度均显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）降低,而HDL-C浓度显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）升高。与对照组相比较,注射葡萄糖后,各剂量GSPE处理能够改善肥胖小鼠高血糖的趋势;注射胰岛素后,肥胖小鼠呈现一定程度的胰岛素抵抗,原花青素处理则可改善这一状况。各处理组附睾脂肪组织中C/EBPα、FAS和PPARγ基因mRNA的表达水平均显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）低于对照组,而脂解基因HSL mRNA表达水平则呈现显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）升高。说明葡萄籽提取物原花青素可抑制肥胖小鼠的脂肪沉积,对肥胖有一定的治疗效果。4.本研究已证实GSPE对小鼠脂肪沉积的影响呈现一定剂量依赖性,并确定了其最佳作用剂量。为了探讨GSPE对肥胖小鼠的脂解作用与JNK信号通路之间的关系,加入JNK通路的激动剂、抑制剂处理肥胖小鼠。结果显示葡萄籽提取物原花青素处理可降低肥胖小鼠体重,降低血脂水平,改善肥胖小鼠出现的高血糖和胰岛素抵抗状况,还会上调脂解基因和下调脂合成基因的表达及相关蛋白质的水平。与GSPE处理组相比较,SP600125抑制JNK通路会增强GSPE的作用效果,而激活JNK后则会出现相反的效果。表明,原花青素通过抑制JNK通路实现其对肥胖小鼠脂肪沉积的抑制作用。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 文献综述
  • 第一章 原花青素研究概述
  • 1.1 原花青素的发现
  • 1.2 原花青素的结构
  • 1.3 原花青素的提取
  • 1.4 原花青素的生物活性及在各领域的应用
  • 1.4.1 原花青素对血脂和血糖相关异常的影响
  • 1.4.2 原花青素对脂肪细胞的影响
  • 1.5 原花青素的安全性评估
  • 1.6 展望
  • 第二章 JNK 通路研究概述
  • 2.1 JNK 信号转导通路的概述
  • 2.2 JNK 通路的生物学功能及其在临床中的应用
  • 2.3 展望
  • 第三章 脂肪沉积相关因子研究进展
  • 3.1 PPARγ
  • 3.2 C/EBPα
  • 3.3 FAS
  • 3.4 HSL
  • 试验研究
  • 前言
  • 第四章 原花青素对普通日粮饲喂小鼠脂肪沉积的影响
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 材料
  • 4.1.2 试验设计
  • 4.1.3 血脂检测
  • 4.1.4 肝脏和脂肪组织中组织酶活性的测定
  • 4.1.5 葡萄糖耐受性试验
  • 4.1.6 胰岛素耐受性试验
  • 4.1.7 总RNA 提取及cDNA 第一条链合成
  • 4.1.8 Real-time PCR 扩增
  • 4.1.9 数据分析
  • 4.2 结果与分析
  • 4.2.1 原花青素对普通日粮饲喂小鼠体质量变化的影响
  • 4.2.2 原花青素对普通日粮饲喂小鼠血脂水平的影响
  • 4.2.3 原花青素对普通日粮饲喂小鼠肝脏和脂肪组织中脂肪酶活性的影响
  • 4.2.4 原花青素对普通日粮饲喂小鼠葡萄糖耐受性的影响
  • 4.2.5 原花青素对普通日粮饲喂小鼠胰岛素耐受性的影响
  • 4.2.6 原花青素对普通日粮饲喂小鼠附睾脂肪组织中脂代谢基因表达的影响
  • 4.2.7 原花青素对普通日粮饲喂小鼠肝脏中脂代谢相关基因表达的影响
  • 4.3 讨论
  • 第五章 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠脂肪沉积的影响
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 材料
  • 5.1.2 试验设计
  • 5.1.3 血脂检测
  • 5.1.4 肝脏和脂肪组织中脂肪酶活性的检测
  • 5.1.5 葡萄糖耐受性检测
  • 5.1.6 胰岛素耐受性检测
  • 5.1.7 总RNA 提取及cDNA 第一条链合成
  • 5.1.8 Real-time PCR 扩增
  • 5.1.9 数据分析
  • 5.2 结果与分析
  • 5.2.1 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠体质量变化的影响
  • 5.2.2 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠血脂水平的影响
  • 5.2.3 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠肝脏和脂肪组织中脂肪酶活性的影响
  • 5.2.4 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠葡萄糖耐受性的影响
  • 5.2.5 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠胰岛素耐受性的影响
  • 5.2.6 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠附睾脂肪组织中脂代谢相关基因转录水平的影响
  • 5.2.7 原花青素对高脂日粮饲喂小鼠肝脏中脂代谢相关基因转录水平的影响
  • 5.3 讨论
  • 第六章 原花青素肥胖小鼠的脂肪沉积的影响
  • 6.1 材料与方法
  • 6.1.1 材料
  • 6.1.2 小鼠肥胖模型的建立
  • 6.1.3 肥胖小鼠分组及处理
  • 6.1.4 血脂检测
  • 6.1.5 葡萄糖耐受性试验
  • 6.1.6 胰岛素耐受性试验
  • 6.1.7 总RNA 提取及cDNA 第一条链合成
  • 6.1.8 Real-time PCR 扩增
  • 6.1.9 数据分析
  • 6.2 结果与分析
  • 6.2.1 小鼠肥胖模型的建立
  • 6.2.2 葡萄籽提取物原花青素对肥胖小鼠体质量的影响
  • 6.2.3 葡萄籽提取物原花青素对肥胖小鼠血脂指标的影响
  • 6.2.4 葡萄籽提取物原花青素处理对肥胖小鼠葡萄糖敏感性的影响
  • 6.2.5 葡萄籽提取物原花青素处理对肥胖小鼠胰岛素敏感性的影响
  • 6.3 讨论
  • 第七章 原花青素对肥胖小鼠的脂解作用与JNK 通路的关系
  • 7.1 材料与方法
  • 7.1.1 材料
  • 7.1.2 小鼠肥胖模型的建立
  • 7.1.3 试验设计
  • 7.1.4 血脂检测
  • 7.1.5 肝脏和脂肪组织中脂肪酶活性的检测
  • 7.1.6 葡萄糖耐受性检测
  • 7.1.7 胰岛素耐受性检测
  • 7.1.8 总RNA 提取及cDNA 第一条链合成
  • 7.1.9 Real-time PCR 扩增
  • 7.1.10 Western blotting 分析
  • 7.1.11 数据分析
  • 7.2 结果与分析
  • 7.2.1 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠体质量变化的影响
  • 7.2.2 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠血脂水平的影响
  • 7.2.3 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠肝脏和脂肪组织中脂肪酶活性的影响
  • 7.2.4 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠葡萄糖耐受性的影响
  • 7.2.5 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠胰岛素敏感性的影响
  • 7.2.6 原花青素对肥胖小鼠肝脏和脂肪组织中JNK1 基因的表达
  • 7.2.7 原花青素通过JNK 通路对小鼠附睾脂肪组织中脂肪代谢相关基因表达的影响
  • 7.2.8 原花青素通过JNK 通路对肥胖小鼠肝脏中脂代谢相关基因表达的影响
  • 7.2.9 原花青素通过JNK 通路对脂肪代谢相关蛋白表达的影响
  • 7.3 讨论
  • 结论
  • 创新点
  • 有待进一步研究
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介

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