论文部分内容阅读
目的: 探究传统中药黄芪的主要有效成份之一黄芪甲苷对高脂饮食诱导的肥胖小鼠有无减轻体重和降低血脂的作用并进行相关机制研究，为黄芪甲苷作为食物或者药物应用于治疗肥胖及相关疾病提供理论依据。 方法: 使用45％高脂饲料持续13周诱导建立小鼠肥胖(DIO)模型。每两到三天进行体重及进食量监测;采用小动物SPECT/CT活体成像系统检测体内脂肪含量与分布，电镜观察小鼠脂肪组织形态;采用代谢笼测试进行代谢水平检测;分别使用生化和ELISA试剂盒检测血清中甘油三酯、总胆固醇与瘦素、胰岛素、胃饥饿素、脂联素水平;采用HE染色和油红染色观察肝脏脂肪含量变化;采用实时定量PCR方法检测肝脏、白色脂肪、棕色脂肪和下丘脑中的基因表达。 利用瘦素受体(ObR)基因敲除（db/db）小鼠检测瘦素在黄芪甲苷减轻体重中的作用;在神经细胞SHSY5Y中利用蛋白免疫印迹及双报告基因的方法检测药物对瘦素受体信号通路蛋白表达和下游分子STAT3转录活性的影响。在3T3-L1前脂肪细胞中利用胰岛素诱导建立体外脂肪细胞分化模型，用光镜和油红染色分别观察黄芪甲苷对脂肪细胞分化的影响;利用蛋白免疫印迹检测小鼠肝脏中过氧化物酶体增殖物活化受体γ（PPARγ）蛋白表达情况;在HEK293T细胞中利用双报告基因的方法检测黄芪甲苷对PPARγ的转录活性的影响，利用分子对接(MOE-Dock)模拟的方法检测黄芪甲苷与PPARγ的位点结合情况。 结果: 通过高脂饲料持续诱导13周，小鼠明显肥胖，体重和正常小鼠有统计学差异。而黄芪甲苷给药组小鼠体重明显低于饮食性肥胖小鼠组。 黄芪甲苷给药组小鼠体内皮下脂肪和内脏脂肪含量明显减少，脂肪与体重的比值减少，同时扫描电镜观察结果显示，DIO组小鼠白色脂肪组织细胞体积显著增大，而黄芪甲苷组小鼠脂肪细胞体积明显减少。小鼠肝脏组织HE和油红染色形态学观察发现黄芪甲苷给药组小鼠肝脏油脂含量比模型组明显下降。代谢笼检测结果显示黄芪甲苷给药小鼠活动与DIO组小鼠无显著差异，但呼吸商(RER)显著降低，进食量有降低的趋势。血清生化分析显示黄芪甲苷给药小鼠血清甘油三酯水平降低，总胆固醇下降显著，高密度脂蛋白比例提高，低密度脂蛋白及胃饥饿素减少，血清瘦素含量无明显变化，胰岛素水平增高。基因表达检测结果显示黄芪甲苷可以下调白色脂肪中瘦素(leptin)的表达;白色脂肪组织中炎症因子IL1β，TNFα，ADP等基因表达无明显变化;上调肝脏中PPARα，PGC1，UCP2基因表达，下调PPARγ，LPL，AP2和G6PC;在棕色脂肪中，黄芪甲苷上调了PPARα，PGC1α，PGC1β，UCP1，UCP3和ADRβ3等产热相关基因的表达。在下丘脑，黄芪甲苷处理下调了食欲相关基因MC4R，NPY，AGRP的表达，同时增加下丘脑瘦素受体ObR，尤其是ObRb的基因表达。 在db/db小鼠中，黄芪甲苷处理不能显著降低小鼠体重，黄芪甲苷对POMC，MC4R，NPY和CART等食欲相关基因的表达没有显著影响。但降低血清甘油三酯，总胆固醇和血糖水平;同时亦降低肝脏甘油三酯。黄芪甲苷提高肝脏中ACC，LPL, SCD1, AP2, SREBP1-C, PGC-1α, UCP2, ACO, CPT1α, G6pc, PCK1和PCK2的表达，降低mCAD的表达水平。在SH-SY5Y细胞中，黄芪甲苷可以剂量依赖性地提高瘦素受体ObR表达，增强其下游分子STAT3蛋白的激活，并促进其转录活性。与此相对应，黄芪甲苷可以显著增加DIO小鼠下丘脑ObR的表达，并促进STAT3蛋白的磷酸化。在3T3-L1细胞中，黄芪甲苷可以减少胰岛素及吡格列酮等诱导的脂肪前体细胞的分化，减少脂肪聚积油滴的形成。在HEK293T细胞中，黄芪甲苷可以显著降低吡格列酮、罗格列酮诱导的PPARγ调控的荧光素酶活性。与此相对应，黄芪甲苷可以显著降低DIO小鼠肝脏中PPARγ蛋白的表达。分子对接模拟实验表明黄芪甲苷与PPARγ可能有直接的结合位点。 结论: 黄芪甲苷可以降低饮食性肥胖小鼠的体重，减少体内脂肪含量，减小脂肪细胞体积，减轻肝脂聚积，降低血清中血脂含量，并提高胰岛素血清水平，表现出减肥降脂的药理活性。在体外黄芪甲苷可以抑制脂肪前体细胞向成熟脂肪细胞的转化，并减少脂肪细胞中油滴生成和积聚。 其减肥降脂机制可能涉及多方面因素，其一黄芪甲苷可以增加瘦素受体在下丘脑中的含量，激活其下游分子STAT3的活性，增强瘦素敏感性，发挥神经系统的调控作用;其二与核受体PPARγ配体结合区可能有直接结合从而抑制其转录活性，并减少DIO小鼠组织中PPARγ蛋白表达，平衡体内糖脂代谢。本研究表明黄芪甲苷可以有效防治饮食诱导的肥胖，为减肥降脂药物的开发提供了新的思路。